高中物理电学实验实验题

某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20。他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1）；
电流表A₁（量程0~100mA，内阻约5）；
电流表A₂（量程0~0.6A，内阻约0.2）；
电阻箱R（0～999.9）；开关、导线若干。
 
实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；

C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表指针指到最大值处（即满偏），记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。   
F．断开开关，整理器材。
①实验中电流表应选择        （选填“A_l”或“A₂”）；
②用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图乙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R₀，在L轴的截距为L₀，再结合测出的电阻丝直径d，根据闭合电路欧姆定律，结合图乙，求出这种电阻丝材料的电阻率=      （用R₀、L₀、d和常数表示）。
③若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果      （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量其直径如右下图，可知其直径为     mm；
（2）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为          Ω。

（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～3mA，内阻约50Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势3V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A），
开关S、导线若干。为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，所选电流表　 　；电压表　 　；滑动变阻器　 　（填所选器材的符号），并在右上框中画出测量的电路图。

（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=                  （用测出的物理量的符号表示）.

两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，闭合开关S，电源即给电容器充电。

（1）若保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差         ，电场强度       ；
（2）若断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量       ，两极板间的电场强度     。
（填：“变大”、“不变”或“变小”）

用如图所示的电路测量待测电阻R_X的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是

A．由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值

B．由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实值

C．电压表的内电阻越大，测量越精确

D．电流表的内电阻越大，测量越精确

在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到（填增大、减小或不变）

(1)当增大A、B板间的距离，静电计指针张角      
(2)把B板向上平移，    了A、B板的正对面积，静电计指针张角     
(3)在A、B板间放入一介质板，    了板间的介电常数，静电计指针张角     

如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．使电容器带电后与电源断开：

①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_____（填变大，变小或不变）；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（填变大，变小或不变）；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角______（填变大，变小或不变）．

如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．
（1）使电容器带电后与电源断开
①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）．
（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有______

A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况

B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况

C．静电计可以用电压表替代

D．静电计可以用电流表替代

下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm²的导线在20℃时的电阻值．

导线	银	铜	铝	钨	铁	锰铜合金	镍铬合金
电阻R/Ω	0.016	0.017	0.027	0.052	0.096	0.44	1.1

 
根据表中数据回答：假如让你架设一条输电线路，在铝线和铁线之间，你应选用        
______；假如要选用一根金属丝来做滑动变阻器的电阻丝，在铁丝和锰铜丝之间，你应选用
___________。

某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图实－5－20所示，该铜丝的直径为________mm.

图实－5－20

如图所示的电路中，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的，其阻值为R，图中A，B，…，H为圆环的等分点，A点固定，P为滑片，且滑片P能沿圆环滑动，并保持良好的接触，电源电动势为E，内阻不计。当闭合电键S后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图中各表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图，分别做实验，并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。

根据上述实验数据，回答下列问题：
（1）根据表1中的实验数据，请通过计算，分析完成表1中“位置A”下的空格。I=      A；U₁=      V；U₂=       V
（2）根据表1、表2中的实验数据，请通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因：                                                                  。
（3）根据（2）中的分析，请思考：当滑片P滑到G、A之间位置X时，则表2中“位置X”下的空格可能的数据（即各电表的示数）分别是（      ）

A．0.05A，0.75V，5.25V	B．0.07A，1.05V，4.95V
C．0.16A，2.40V，3.60V	D．0.25A，3.75V，2.25V

为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。

（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，从上向下绕向为_______________（填“顺时针”或“逆时针”）。
（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，从上向下绕向为_______________（填“顺时针”或“逆时针”）。

如图所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg．它们在光滑水平面上，以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，已知小车运动的速度ν随车的位移s变化的ν—s图像如图所示．则磁场的宽度d＝       cm，线圈通过磁场过程中产生的热量Q＝        J。

（1）①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图中（甲）为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是(     )（选填字母代号）.
A．实验时要平衡摩擦力                B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力    D．实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图（乙）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，其中L₁="3.07cm," L₂="12.38cm," L₃="27.87cm," L₄=49.62cm。则打C点时小车的速度为______m/s，小车的加速度是_______m/s²。(计算结果均保留三位有效数字)

(2)某实验小组用如图甲的电路测量一直流安培表的内电阻。所给的器材有： 电池E(约4.5V)；电流表A(量程0~300mA，待测内阻约为5Ω)；电压表V(量程0~3V)；电阻箱R₁；滑动变阻器R₂(0~10Ω)，以及电键S和导线若干。


①图乙实物图中，已连接了部分电路，请完成余下电路的连接。
②请完成主要实验的步骤：
A、连接好实验电路，把变阻器的滑动片调到______(a或b端)；
B、闭合电键，调节__________________________，使通过安培表电路电流从小到大变化，读出并记录数据。
③若电压表、电流表的读数分别为U和I，电阻箱读数为R₁，则电流表的内电阻。

正方形金属线框abcd，每边长，总质量m，回路总电阻R，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M的砝码。线框上方为一磁感应强度B的有界匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。求：

（1）此时磁场对线框的作用力多大？线框匀速上升的速度多大？
（2）线框匀速进入磁场的过程中，重物M有多少重力势能转变为电能？

有三盏电灯L₁、L₂、L₃，规格分别为“110V　100W”、“110V　60W”、“110V　25W”，在只能增加一个设备（或一个用电器），能使每盏灯都正常发光（要求设计的电路最节省电能）。求：
（1）如果使用220V直流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图；
（2）如果使用220V交流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图。