专题-高二电路实验.doc

专题 电学实验
一.测导体电阻
（1）看量程选电表，量程都不合适的利用已知内阻的电表和定值电阻改装。
（2）利用已知内阻的电表可以避免测量误差。
（3）内接法测大电阻，外接法测小电阻。
（4）分压式滑动变阻器选阻值小的。

1.某同学为测量一个阻值约为200Ω的电阻R，准备的器材及规格如下：
电流表A（量程0～10mA，内阻约40Ω）
电压表V（量程0～3V，内阻约5kΩ）
直流电源E（电动势约4V，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3.0A）
开关S
导线若干
（1）为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析．请用实线补充如图的实物连线，连成测量R的电路．

（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的滑片移至______端．（填“a”或“b”）
（3）闭合开关S后，将滑动变阻器R1的滑片移至适当位置，测得电压表和电流表的示数分别为U和I，若用U/I作为R的测量值，则此测量值应______R的真实值．（填“大于”、“等于”或“小于”）

2. 某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的节能灯正常工作时的电阻。已知该灯正常工作时电阻约500Ω。实验室提供的器材有：
A．电流表A（量程：0～3mA，内阻RA=15 Ω）
B．定值电阻R1=1985Ω
C．滑动变阻器R（0～10Ω）
D．电压表V（量程：0～12V，内阻RV=1kΩ）
E．蓄电池E（电动势为12V，内阻r很小）
F．电键S一只
G．导线若干
（1）要精确测定节能灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的 。

（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量节能灯电阻的表达式Rx = （用题目中给出的相应字母表示）。当电流表中的电流强度I＝ mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结果即为节能灯正常工作时的电阻。

3. 如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：
器材
规格
待测电阻Rx
电源E
电压表V1
电压表V2
电流表A
滑动变阻器R
开关S、导线若干
阻值在900～1000Ω之间
具有一定内阻，电动势约9.0V
量程2.0V，内阻r1=1000Ω
量程5.0V，内阻r2=2500Ω
量程3.0V，内阻r1=0.10Ω
最大阻值约100Ω，额定电流0.5A
为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路．

二.描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1）一定用分压式，可以使电压从0起调。
（2）根据小灯泡的规格选电表，滑动变阻器选阻值小的。
（3）小灯泡的电阻随温度的增加而增加。

4. 要描绘一个标有“3V 0.8W”小灯泡的伏安特性曲线，已选用的器材有：
电源（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：
电流表（量程为0～300mA，内阻约5Ω）；
电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）：
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）
开关一个和导线若干．
①为便于实验操作，并确保实验有尽可能高的精度，则实验的电路图应选用图1中的______（填字母代号）．
②图（甲）是实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在①问中所选的电路图补充完成图（甲）中实物间的连线（用笔画线代替导线）．
③测量结束后，先把滑动变阻器滑动片先移到______（填“左端”或“右端”），然后断开开关，接着拆除导线，整理好器材．④实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示．由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而______ （填“不变”、“增大”或“减小”）．

三.测定金属电阻率
（1）利用游标卡尺和千分尺测量电阻丝长度和直径。
（2）如金属电阻比滑动变阻器大很多，一定要用分压式。

5. 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15(a)和图15(b)所示，长度为________cm，直径为________mm.
②按图7(c)连接电路后，实验操作如下：
(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280 Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.

四.测量和改装电表
6.有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流。
A．待测电流表A0：满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N；
B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω；
C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ；
D．滑动变阻器R：最大阻值200Ω；
E．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω；
F．开关S一个。
（1）在下面画出你设计的实验电路图。

（3）测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算出满偏电流IAmax=___________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_______________________。

7. 图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA，R1和R2为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA：若使用a和c两个接线拄，电表量程为10mA．由题给条件和数据，可以求出R1=______Ω，R2=______Ω．
（2）现用一量程为3mA，内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA．电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω：滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R0应选用阻值为______Ω的电阻，R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器．
（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b）的电路可以判断出损坏的电阻，图（b）中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱______（填“b”或“c”）相连．判断依据是：______．

五.测量电源的电动势和内阻
（1）滑动变阻器用限流式连法，选择合适的滑动变阻器。
（2）U-I图的斜率表示内阻，纵截距表示电动势，横截距表示短路电流。

8. 用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻；除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
双量程电流表：A（量程0～0．6A，0～3A）；
双量程电压表：V（量程0～3V，0～15V）；
滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）；
R2（阻值范围0～100Ω，额定电流1A）
①为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 A，电压表的量程为 V，应选用滑动变阻器 （填写滑动变阻器符号）．
②根据图甲将图乙中的实物正确连接，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线．
③通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图丙中画出了U-I图线．由图线可以得出此干电池的电动势E= V（保留3位有效数字），内电阻r= Ω（保留2位有效数字）．
④引起该实验的系统误差的主要原因是
A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
B．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大
C．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小
D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大

9. 某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，表内除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，
实验室中提供如下器材：
A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）；
B．电流表A2（0～0.6～3A，内阻未知）；
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）；
D．定值电阻R（阻值990Ω）；
E．开关与导线若干。
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图a所示的电路，请你按照电路图在图b上用笔画线代替导线完成线路连接。

（2）图c为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝    V，内阻
r=         Ω。（保留两位有效数字）

10.用图中所示的电路测定未知电阻Rx的值，图中电源的电动势E未知，电源内阻r与电流表的内阻RA均可忽略不计，R为电阻箱．
（1）要测得Rx的值，R至少需要取几个不同的数值？请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式；
（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测RX时，R至少需要取几个不同的数值？请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式；
（3）若电源内阻r不可忽略，能否应用此电路测量Rx．