1、1提升训练 21 电学实验1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,需要测出金属丝的电阻 Rx,甲、乙两同学分别采用了不同的方法进行测量:(1)甲同学直接用多用电表测其电阻,多用电表电阻挡有 3 种倍率,分别是 100 、 10 、 1 。该同学选择 10 倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大。为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序: 。(填步骤前的字母) A.旋转选择开关至欧姆挡“ 1 ”B.旋转选择开关至欧姆挡“ 100 ”C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔D.将两表笔分别连接到 Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔E.将两表笔短接,
2、调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔 按正确步骤测量时,指针指在图 1 所示位置, Rx的测量值为 。 (2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量:电压表 V(量程 05 V,内电阻约 10 k)电流表 A1(量程 0500 mA,内电阻约 20 )电流表 A2(量程 0300 mA,内电阻约 4 )滑动变阻器 R1(最大阻值为 10 ,额定电流为 2 A)滑动变阻器 R2(最大阻值为 250 ,额定电流为 0.1 A)直流电源 E(电动势为 4.5 V,内电阻约为 0.5 )开关及导线若干图 1图 22图 3为了较精确画出 I-U 图线,需要多测出几组电流、电压值
3、,故电流表和滑动变阻器应选用 (选填器材代号),乙同学测量电阻的值比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等”),利用选择的器材,请你在图 2 方框内画出理想的实验电路图,并将图 3 中器材连成符合要求的电路。 2.(1)小明同学在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,为了更准确选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。小明同学按正确步骤测量,发现两表笔接触小灯泡的测量端的开始一段时间,指针读数不断增大。你认为可能的原因是 。欧姆挡置于“1”, 稳定后指针指在如图位置,则此时小灯泡阻值的测量值为 。 (2)下列实验电路图中,不可以用来测量干电池电动势和内阻的是( )可以得到多个数
4、据点(一般 5 个以上),用图象法处理数据的实验电路图是( )(3)A、 B 二端接入电路,向右移动滑片可以增大电路中电流的接法是( )3.某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻,已知该干电池的电动势约为 1.5 V,内阻约为0.50 ;实验室提供了电压表 V(量程为 3 V,内阻约 3 k)、电流表 A(量程 0.6 A,内阻为 0.70 )、滑动变阻器 R(10 ,2 A)、开关和导线若干。3(1)为了尽可能减小实验误差,请在图 1 方框中画出实验电路图。图 1图 2(2)在图 2 中按原理图完善实物图的连接 。 (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
5、些数据在图 3 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),内阻 r= (保留 2 位有效数字)。 图 3(4)实验过程中,发现电流表发生了故障,于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻,组成了如图 4 所示的电路,移动滑动变阻器触头,读出电压表 V1和 V2的多组数据 U1、 U2,描绘出 U1-U2图象如图 5 所示,图线斜率为 k,与横轴的截距为 a,则电源的电动势 E= ,内阻 r= (用k、 a、 R0表示)。 4.小明同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,为了更准确地选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值
6、。4(1)在使用前发现电表指针位置如图甲所示,该同学应该调节 (选填“ ”或“ ”)。 (2)小明使用多用电表欧姆挡的“ 10”挡测量小灯泡的电阻,读数如图乙所示,为了更准确地进行测量,小明应该旋转开关至欧姆挡 (选填“ 100”或“ 1”)挡,两表笔短接并调节 (选填“ ”或“ ”)。 (3)按正确步骤测量后,指针指在如图丙所示位置,则小灯泡阻值的测量值为 。 5.小李同学欲选择图甲中实验器材进行实验研究:(1)他先选用图中器材 ABCFG 完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。正确连接电路并操作后,结合实验数据画出如图所示的 U-I 图象, 则由图象可得干电池的电动势为 V,内阻为 (结果
7、保留 2 位小数)。 (2)小明同学采用与题(1)不同的方案测定干电池的电动势和内阻,则除了器材 AB 外,还需要图中的 (填写器件下的字母编号即可)。 (3)若小李同学找来另一节完全相同的干电池并选择图中的 ABCEFG 完成描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,请在图甲上帮他补充完成必需的导线连接。5提升训练 21 电学实验1.答案 (1)AEDC 22 (2)A2,R1 偏小 如解析图解析 (1)发现指针转过角度太大,知电阻较小,则换用“ 1 ”,换挡后需重新调零。然后去测电阻,最后将旋钮旋至“OFF”挡或交流电压的最高挡。故合理顺序为:AEDC。Rx的测量值为 221 =22 。(2)通过电阻
8、电流的最大值 I= A=0.23 A,所以选择量程为 300 mA 的电流表测量比较准确。522总阻值为 250 的滑动变阻器阻值相对较大,测量时误差大,所以选择总阻值为 10 的滑动变阻器。由于待测电阻远小于电压表的内阻,属于小电阻,所以电流表采用外接法。因采用外接法,则由于电压表的分流而使电流表测量结果偏大,由欧姆定律可知,所测电阻偏小。若采用限流法,电路中的电流较大,容易超过电流表的量程,所以滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图所示。根据电路图连接实物图,如图所示。2.答案 (1)小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大 281 (2)B AC (3)ACD解析 (2)B 选项图中虽然可以改变电阻
9、,但不知道电阻的具体数据,故 B 不能测出。选项 A 图中滑动滑动变阻器可以使电压表电流表示数变化,取多组数据;选项 C 图中电阻箱可以改变示数,测量多组数据。3.答案 (1)见解析 (2)见解析 (3)1.45 0.60(4)-1 0-1解析 (1)电路直接采用串联即可,电压表并联在电源两端,由于电流表内阻已知,则应采用电流表相对电源的内接法;电路图如图所示。(2)对照电路图,实物图完善后如下图。(3)根据 U=E-Ir 以及图象可知,电源的电动势为 E=1.45 V,内阻为 r+RA= =1.45-0.800.50 =1.30 ,故 r=1.30 -0.70 =0.60 。(4)由闭合电路欧姆定律可知: E=U2+ r,变形得: U1=U2 ,2-10 0+ 0当 U1=0 时, U2=a,则有:0 = a- ,又 =k,解得: E= ,r= 。0+ 0 0+ -1 0-164.答案 (1) (2)1 (3)28解析 (1)多用电表在使用前,若指针没有对齐左边的 0 刻度线,应先进行机械调零,即调节 旋钮。(2)当用“ 10”挡测量时,若指针偏转角度太大,说明所选挡位太大,需要把选择开关倍率减小,即选“ 1”挡。选择开关换挡后应进行欧姆调零,即调节 。5.答案 (1)1 .48 0.650.70 (2)DG 或 DF(3)如图:
