電學(xué)實(shí)驗(yàn)典型例題(含詳解)

1、1、(2013 年全國卷 )某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖 1 所示電路，測量 多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“ 1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻使 用的器材有：多用電表；圖1電壓表：量程 5 V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動(dòng)變阻器：最大阻值 5 k； 導(dǎo)線若干回答下列問題：將多用電表擋位調(diào)到電阻“ 1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆 ，調(diào)零點(diǎn)將圖 1中多用電表的紅表筆和 (選填 “ 1或”“ 2”端)相連，黑表筆連接另一端將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖2 所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖 3 所示多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 k 和 V.圖2圖3（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零此時(shí)多用電

2、表和電壓表的讀數(shù)分別為 12 k 和 4.00 V 從測量數(shù)據(jù)可知， 電壓表的內(nèi)阻為 k.（5）多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理 想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖 4 所示根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為 V，電阻“ 1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為 k.2、 （12 分 ）（2017 屆山東煙臺一模 ）利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)能同時(shí)測量電源的電動(dòng)勢、內(nèi) 阻和一個(gè)未知電阻 Rx 阻值的實(shí)驗(yàn)電路A待測電源 E（電動(dòng)勢略小于 6 V，內(nèi)阻不足 1 ；）B電壓表 V1（量程 06 V，內(nèi)阻約 6 k ；）C電壓表 V2（量程 03 V，內(nèi)阻約 3 k ；

3、）D電流表 A（ 量程 00.6 A，內(nèi)阻約 0.5 ；）E未知電阻 Rx（ 約 5 ；）F滑動(dòng)變阻器 （最大阻值 20 ；） G開關(guān)和導(dǎo)線（1）在圖中的虛線框內(nèi)畫出完整的實(shí)驗(yàn)原理圖（2）實(shí)驗(yàn)中開關(guān)閉合后， 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片， 當(dāng)電壓表 V1 的示數(shù)分別為 U1、U1時(shí)， 電壓表 V2 兩次的示數(shù)之差為 U2，電流表 A 兩次的示數(shù)分別為 I、 I 由.此可求出未知電阻 Rx的阻值為 ，電源的電動(dòng)勢 E，內(nèi)阻 r.（用題目中給定的字母表示 ）3（14 分 ）（2017 屆河南豫南九校質(zhì)量考評 ）因某卷金屬絲的長度不便于使用刻度尺測量， 某同學(xué)為了測量出其長度， 需要測量出該金屬絲的直徑和電

4、阻值， 因而進(jìn)行了如下的操作：（1）首先用螺旋測微器測該金屬絲的直徑，如圖所示，該金屬絲直徑為mm.（2）為了較準(zhǔn)確地得出金屬絲的長度， 希望盡量準(zhǔn)確地測量出此金屬絲的電阻（約 300 ，） 現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇：A干電池 （1.5 V ，內(nèi)阻不計(jì) ）；B電流表 G1（05 mA，內(nèi)阻 r1300 ；）C電流表 G2（0 10 mA ，內(nèi)阻約 100 ；）D滑動(dòng)變阻器 R1（0 10 ；）E滑動(dòng)變阻器 R2（01 000 ；）F開關(guān) S、導(dǎo)線若干滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 （ 填器材前面的序號 ）（3）該同學(xué)根據(jù)正確設(shè)計(jì)的電路將實(shí)物圖連接出一部分，請把剩余部分連接起來正確連接電路， 改變滑動(dòng)變阻器滑片

5、的位置， 并記錄相應(yīng)的 G1、G2 的讀數(shù)如下表 以I 2為縱坐標(biāo)， I1 為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流表 G1 示數(shù) I1/mA0.000.501.502.503.504.50電流表 G2 示數(shù) I2/mA0.001.103.105.207.309.20(5)根據(jù)所描 I2-I1圖線求出待測電阻阻值約 計(jì).( 算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 )4.(14 分 )(2017 屆馬鞍山模擬 )使用多用電表測量電阻時(shí)， 多用 電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池 ) 、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢，給定的器材有： 待

6、測多用電表，量程為 60 mA 的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)時(shí)， 將多用電表調(diào)至 1 擋，調(diào)好零點(diǎn)； 電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值 完 成下列填空：儀器連線如圖所示 (a 和 b 是多用電表的兩個(gè)表筆 ) 若兩電表均正常工作，則表筆a為( 選填“紅”或“黑” )色若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖(a)、 (b)、(c)所示，則多用電表的讀數(shù)為 ，電流表的讀數(shù)為 mA ，電阻箱的讀數(shù)為 .V (保留 3 位有效數(shù)字 )(3)計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為5(12 分)現(xiàn)要測定一個(gè)額定電壓 2.5 V 、額定功率約 0.7 W 的小燈泡的伏安特性曲線為了測量的電壓能從零開

7、始，測量誤差較小，請?jiān)趫D甲中連好實(shí)物電路圖合上開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的 (選填“左端”或“右端” )根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描繪出的 U-I 圖象如圖乙所示，由圖可知，當(dāng)燈泡的電壓為 1.80 V 時(shí)，小燈絲電阻為 ，小燈泡的功率為 W( 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 )由圖乙可確定小燈泡耗電功率 P 與外加電壓 U 的關(guān)系，符合該關(guān)系的圖象是圖丙中 的1、解析： (1)使用多用電表測電阻前，應(yīng)首先將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零圖 4多用電表電流為 “紅進(jìn)黑出 ”，題圖 1中外電路電流由 2到 1，所以紅表筆應(yīng)連 1端多用電表擋位為 1 k，指針指 15，則 R151 k 15.0 k ，由

8、題圖 3 知電壓表讀數(shù) 為 3.60 V.當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為零時(shí)，多用電表所測電阻為外電路電阻，即電壓表 內(nèi)阻，所以電壓表內(nèi)阻為 12.0 k .15.0 k 為多用電表電阻擋的中值電阻， 中值電阻阻值即內(nèi)電路阻值， 所以電阻 “ 1k” 擋內(nèi)部電路的總電阻為 15.0 k，設(shè)內(nèi)電路電池電動(dòng)勢為 E，則當(dāng)電壓表示數(shù)為 4.00 V時(shí)，E1512142，解得 E9.00 V.答案： (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.02、解析： (1)本實(shí)驗(yàn)是用伏安法測電阻，由題圖知電壓表V1 測路 端電壓， 則電壓表 V2 測未知電阻 Rx兩端的電

9、壓， 通過未知電阻的最大 電流約為 Im35 V0.6 A ，故滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，如圖所示U2 (2)由歐姆定律可得 |IIR|xU2，可得 Rx II；由閉合電路歐姆定律得 EU1Ir ，IU1IU1U1U1電流表的電阻之和為 14 根.據(jù)歐姆定律 E IR總 0.053 (15 14) V 1.54 V.E U1Ir ，由以上兩式解得 E II ，r答案：U2IU1IU 1 U1U1(1)圖見解析 (2) IUI2 IUI1IIU1 U I1UI 13、解析： (1)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為 0.5 mm ，可動(dòng)刻度讀數(shù)為 0.01 23.0 mm 0.230 mm，所以讀數(shù)為

10、0.5 mm 0.230 mm 0.730 mm. (2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得出，滑動(dòng)變阻器需要使用分壓接法，故變阻器選用最大阻值 較小的 D.由于電流表 G1 的內(nèi)阻已知，故為了減小誤差，實(shí)物圖連接如圖甲所示根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后連接，使盡可能多的點(diǎn)分布在直線的兩側(cè)，如圖乙所示UI1r1R r1R r1根據(jù)歐姆定律可得 RUII2I1r1I1，整理得 I2RRr1I1，結(jié)合圖象的斜率 kRRr12.08， 可得 R 278 .答案： (1)0.730 (2)D (3) 如圖甲所示 (4) 如圖乙所示 (5)2784、解析： (1)因?yàn)闅W姆表的黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以根據(jù)電路的連接方式可知， a 是黑表筆(2)因?yàn)槎嘤秒姳碚{(diào)至 1 擋，所以讀數(shù)為 14.0 ，電流表的讀數(shù)為 53.0 mA ，電阻箱 的讀數(shù)為 4.6 .15 ，電阻箱和由于歐姆表的內(nèi)阻等于歐姆表的中值電阻，所以此歐姆表的內(nèi)阻為答案： (1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)1.545、解析： (1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示(2)為