高中物理電學實驗復習試題及答案

專題十五電學實驗一、選擇題1.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300A,內(nèi)阻Rg=100，可變電阻R的最大阻值為10k，電池的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應是色，接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=k.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較（填“變大”、“變小”或“不變”）。2.某同學通過查找資料自己動手制作了一個電池。該同學想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱（最大阻值為9.999，科當標準電阻用）一只電流表（量程=0.6A,內(nèi)阻）和若干導線①請根據(jù)測定電動勢E內(nèi)電阻的要求，設(shè)計圖4中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。②接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值，讀處與對應的電流表的示數(shù)I,并作記錄當電阻箱的阻值時，其對應的電流表的示數(shù)如圖5所示。處理實驗數(shù)據(jù)時首先計算出每個電流值I的倒數(shù);再制作R-坐標圖，如圖6所示，圖中已標注出了（）的幾個與測量對應的坐標點，請你將與圖5實驗數(shù)據(jù)對應的坐標點也標注在圖6中上。③在圖6上把描繪出的坐標點練成圖線④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻。）3.某同學利用多用電表做了以下實驗：（1）使用多用電表測電阻，他的主要實驗步驟如下①把選擇開關(guān)扳到“×100”的歐姆擋上；②把表筆插入測試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上；③把兩根表筆分別與某一待測電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較?。虎軗Q用“×10”的歐姆檔，隨即記下歐姆數(shù)值；⑤把表筆從測試筆插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原處，實驗完畢。這個學生在測量時已注意到：待測電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么這個學生在實驗中有哪些操作是錯誤的？（三個錯誤）錯誤一：_______________錯誤二：_______________錯誤三：___________（2）如圖所示，為多用電表的表盤，測電阻時，若用的是×100量程，這時表針所示被測電阻的阻值應為_________歐；測直流電流時，用的是100mA的量程，指針所示電流值為_________毫安；測直流電壓時，用的是50V量程，則指表針所示的電壓值為_________伏。

（3）用多用電表歐姆擋(×100)測試三只晶體二極管，其結(jié)果依次如圖甲、乙、丙所示。由圖可知，圖中______的二極管是好的，該二極管的正極是____端。

4.有一根細而均勻的導電材料樣品（如圖a所示），截面為同心圓環(huán)（如圖b所示），此樣品長L約為3cm，電阻約為100Ω，已知這種材料的電阻率為，因該樣品的內(nèi)徑太小，無法直接測量.現(xiàn)提供以下實驗器材：A．20等分刻度的游標卡尺

B．螺旋測微器C．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=100Ω）

D．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2大約為40Ω）（1）要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化，且能盡量消除系統(tǒng)誤差，在方框內(nèi)畫出實驗電路圖。（2）實驗中，應該選用的滑動變阻器是

(填寫器材前字母代號)。（3）按照正確的電路圖，該同學測得實驗數(shù)據(jù)如下：（I是的示數(shù)，U是的示數(shù)，U燈是小燈泡兩端的實際電壓）。請通過計算補全表格中的空格，然后在方格圖中畫出小燈泡的伏安特性曲線。7.氣墊導軌工作時能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而基本消除掉摩擦力的影響，因此成為重要的實驗器材，氣墊導軌和光電門、數(shù)字毫秒計配合使用能完成許多實驗?，F(xiàn)提供以上實驗器材：（名稱、圖像、編號如圖所示）

(1）要完成《驗證牛頓第二定律》實驗某同學在進行此實驗中，在實驗中測得了滑塊通過光電門1和光電門2的時間分別為t1和t2，則滑塊經(jīng)過光電門1和光電門2時的速度表達式分別是=

，=

。為了測定滑塊在此裝置上運動的加速度大小，還需要測量相關(guān)物理量是：

（同時寫出表示該物理量的字母）。根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，則加速度的表達式為：

。（2）利用以上實驗器材還可以完成《驗證動量守恒定律》的實驗。為完成此實驗，某同學將實驗原理設(shè)定為：m1v0=(m1+m2)v①針對此原理，我們應選擇的器材編號為：

；②在我們所選的器材中：

器材對應原理中的m1（填寫器材編號）8.用如圖所示的裝置做《探究橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系》的實驗。（1）為了檢驗木板的傾角是否達到了平衡掉摩擦力的效果，某同學在三種不同傾角下做了三次實驗，得到的三條紙帶如圖所示，則哪一條紙帶所對應的斜面傾角是合適的（

）（2）甲、乙兩位同學的實驗操作均正確。甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功和速度的關(guān)系圖線，即圖，如圖甲，并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論。乙同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功與速度平方的關(guān)系圖線，即圖，如圖乙，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論。關(guān)于甲、乙兩位同學的分析，你的評價是（

）A.甲的分析正確，乙的分析不正確B.甲的分析不正確，乙的分析正確C.甲和乙的分析都正確D.甲和乙的分析都不正確9.用伏安法測電阻時，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。為了消除系統(tǒng)誤差，某研究性學習小組設(shè)計了如圖所示的測量電路。

①請完成下列操作過程：第一步：先將R2的滑動頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開關(guān)S2合向a，然后閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1和R2，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些（不超過量程），讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1。第二步：保持兩滑動變阻器的滑動觸頭位置不變，

。②根據(jù)以上記錄數(shù)據(jù)寫出被測電阻的表達式=

。③根據(jù)實驗原理圖連接好實物圖10.某同學在實驗室先后完成下面兩個實驗：①測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻；②描繪小燈泡的伏安特性曲線。（1）用①實驗測量得到數(shù)據(jù)作出U—I圖線如圖中a線，實驗測得干電池電動勢為

V，內(nèi)電阻為

Ω。（2）在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，為減小實驗誤差，方便調(diào)節(jié)，請在給定的四個電路圖和三個滑動變阻器中選取適當?shù)碾娐坊蚱鞑?，并將它們的編號填在橫線上.應選取的電路是

，滑動變阻器應選取

。E.總阻值15Ω，最大允許電流2A的滑動變阻器F.總阻值200Ω，最大允許電流、2A的滑動變阻器G.總阻值1000Ω，最大允許電流1A的滑動變阻器（3）將實驗②中得到的數(shù)據(jù)在實驗①中同一U—I坐標系內(nèi)描點作圖，得到如圖所示的圖線b，如果將實驗①中的電池與實驗②中的小燈泡組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為

W。11.如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應關(guān)系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t＝

12.某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的電池（層疊電池），如圖甲所示。為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗室提供了下列器材：A．電流表G（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）C．滑動變阻器R（0～100Ω，1A）D．定值電阻R0（阻值990Ω）E．開關(guān)與導線若干（1）請根據(jù)實驗器材，自行設(shè)計電路畫在方框乙中．（2）丙圖為該同學根據(jù)上述設(shè)計的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝

V，內(nèi)阻r=

Ω。13.用DIS描繪電場等勢線的實驗中，在平整的木板上依次鋪放白紙、復寫紙和導電紙．在導電紙上平放兩個圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負極相連，如圖所示．若以A、B連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸．將一個探針固定在y軸上的某一點，沿x軸移動另一個探針，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動，計算機屏幕上電壓測量值始終為零，若電源及連線都是完好的，可能的故障是________．將實驗故障排除后，探針從BO間某處沿x軸向電極A移動的過程中，計算機屏幕上電壓測量值的變化情況是___________。

14.有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖甲所示。此金屬管線長約30㎝，電阻約10。已知這種金屬的電阻率為，因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請你設(shè)計一個實驗方案，測量中空部分的截面積?，F(xiàn)已提供有如下器材：毫米刻度尺、螺旋測微器、電壓表V（3V,6K）、蓄電池E（6V,0.05）、開關(guān)一個，帶夾子的導線若干：（1）上列器材中，還缺少電流表和滑動變阻器，現(xiàn)提供以下一些器材供選擇，請選出合適的器材，電流表應為

,滑動變阻器應選用

（只填代號字母）。A．電流表A1（600mA,1.0）

B．電流表A2（3A,0.1）

C．滑動變阻器R1（2K,0.5A）

D．滑動變阻器R2（10,2A）（2）在下面方框中畫出你所設(shè)計的電路圖，要求盡可能測出多組有關(guān)數(shù)值，并把圖乙的實物連成實際測量電路。

（3）實驗中要測量的物理量有：

，計算金屬管線內(nèi)部空間截面積的表達式為：

。15.某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性．現(xiàn)在器材：直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表，待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導線等．⑴（2分）若用上述器材測量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性，請你在下圖的實物圖上連線。⑵（2分）實驗的主要步驟：①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，

，

，斷開開關(guān)；③重復第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)．⑶（2分）實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得上圖的R－t關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R－t關(guān)系式：R＝

＋

t（Ω）（保留3位有效數(shù)字）16.要測量內(nèi)阻較大的電壓表的內(nèi)電阻，可采用“電壓半值法”，其實驗電路如圖所示。其中電源兩端的電壓值大于電壓表的量程，電阻箱R2的最大阻值大于電壓表的內(nèi)電阻。先將滑動變阻器R1的滑動頭c調(diào)至最左端，將R2的阻值調(diào)至最大，依次閉合S2和S1，調(diào)節(jié)R1使電壓表滿偏，然后斷開S2，保持滑動變阻器的滑動頭c的位置不變，調(diào)節(jié)R2使電壓表半偏，此時R2的示數(shù)即可視為電壓表的內(nèi)電阻值。（1）實驗時，在斷開S2調(diào)節(jié)R2過程中，a點與滑動變阻器的滑動頭c之間的電壓應：_____。（2）實驗室備有如下四個滑動變阻器，它們的最大阻值分別為A．10Ω

B．1kΩ

C．10kΩ

D．100kΩ

為減小測量誤差，本實驗中的滑動變阻器R1應選擇_______。（填序號）參考答案1.解：歐姆表是電流表改裝的，必須滿足電流的方向“+”進“-”出，即回路中電流從標有“+”標志的紅表筆進去，所以與A相連的表筆顏色是紅色；當兩表筆短接(即Rx=0)時，電流表應調(diào)至滿偏電流Ig，設(shè)此時歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)此時有關(guān)系得；當指針指在刻度盤的正中央時I=Ig/2，有，代入數(shù)據(jù)可得；當電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流Ig不變，由公式，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小，待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由，可知當R內(nèi)變小時，I變小，指針跟原來的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了。2.解：根據(jù)閉合電路歐姆定律，測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，需要得到電源的路端電壓和通過電源的電流，在本實驗中沒有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當電壓表，測量電源的路端電壓，通過電流表的電流也是通過電源的電流，所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。實物圖的連接如答圖4所示。由閉合電路歐姆定律有：E=I（R+r+rg），解得：，根據(jù)R-1/I圖線可知：電源的電動勢等于圖線的斜率，內(nèi)阻為縱軸負方向的截距減去電流表的內(nèi)阻。答案：①見答圖4②見答圖6③見答圖6④1.5（1.46~1.54）；0.3（0.25~0.35）3.答案：

（1）錯誤一：換用“×10”的歐姆擋，應該換用“×1K”的歐姆擋。錯誤二：換擋后沒有進行歐姆調(diào)零。錯誤三：使用完后沒有將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”（2）1650Ω，47mA，23.5V。（3）乙；a4.答案：（1）30.35