- 电学实验
- 共376题
甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表(量程为1.5 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1= .
(2)甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E= V,电阻R2= Ω.
(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了相应的图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围 (选填“较大”、“较小”或“相同”),所以 同学的做法更恰当些.
正确答案
(1)将S2切换到b ;
(2)1.43V ; 1.2Ω
(3) 较小 ; 甲
解析
略
知识点
某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻:
①定值电阻R,阻值未知;②滑动变阻器R0,变化范围0~36Ω;③理想电流表;④理想电压表;⑤待测电池;⑥电键、导线若干。
(1)甲同学按如图a连接了实验线路,闭合电建,将滑片从某一点逐渐向左移动后,得到了表一的U、I数据,则可知电源电动势大小为 ____ V,内阻为 ______Ω。
(2)乙同学利用相同的器材测量同一个电池,为了防止移动滑片时电源被短路,在电路中串联了定值电阻R,但在串联滑动变阻器时出错,导致将器材连成了图b的方式,将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧,得到了表二的U-I关系的某些数据。根据表格并利用甲同学的测量结果,可知定值电阻R=_____Ω,这一过程中电压表的最大值是______V。
正确答案
(1)6 V, 2 Ω
(2)10 Ω ,5.43 V
解析
略
知识点
(1)探索究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图甲所示。实验过程中有平衡摩擦力的步骤,并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大,即分别为、
、
、
……
①实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力,目的是_________(填写字线代号)。
A.为了释放小车后小车能做匀加速运动
B.为了增大橡皮筋对小车的弹力
C.为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D.为了使小车能获得较大的动能
②图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一部分,已知相邻两点打点时间间隔为,则小车获得的最大速度
=_________
。
③几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功与小车获得最大速度
的数据,并利用数据绘出了图丙所示的四个图象,你认为其中正确的是___________。
(2)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:(量程
,
)
双量程电压表:(量程
,
)
滑动变阻器:(阻值范围
,额定电流
)
(阻值范围
,额定电流
)
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______,电压表的量程为______
,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和电压表示数
,利用这些数据在图丙中画出了
图线。由图线可以得出此干电池的电动势
______
(保留
位有效数字),内电阻
____
(保留
位有效数字)
④引起该实验系统误差的主要原因是______(填写字母代号)
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
正确答案
见解析。
解析
(1)
① C ②1.22 ③D
(2)
①0~0.6 ;
0~3 V;
R1
②见答图1
③1.45; 1.3
④A
知识点
为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R (阻值约100Ω)、滑动变阻器R1(0~100Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、电阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V,内阻忽略)、导线、电键若干。
(1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验。
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
②滑动变阻器应选______ (填入字母)。
③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到 _____-(选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1。
④断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为________时,R0的读数即为电阻的阻值。
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出1/I-R0图像如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值为______ 。
(3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c)哪种方案测电阻更好?为什么?
正确答案
(1)①连线见图。
②R2 ③左 ④I1
(2)m/k
(3)电路(a)好。 因为电源内阻对用(a)测电阻没有影响,而导致用(c)测量电阻偏大,有测量误差。
解析
略
知识点
(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
a.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。
b.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
c.往浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
d.将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空:
①上述步骤中,正确的操作顺序是__________。(填写步骤前面的字母)
②将1 cm3的油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜面积是0.16 m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m。(结果保留一位有效数字)
(2)某实验小组利用如图1所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为:
A.待测干电池(电动势约为1.5V)
B.电压表(量程3V)
C.电压表(量程15V)
D.电流表(量程0.6A)
E.电流表(量程3A)
F.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω)
H.开关、导线若干
①实验中,电压表应选用____,电流表应选用____,滑动变阻器应选用____。(选填器材前的字母)
②在图2中按图1用笔画线代替导线将电路连线补充完整。
③如图3所示,他们根据实验数据绘制出U-I图像,其中U是电压表的读数,I是电流表的读数。由此可以得到,干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
④该实验小组还制作了一个水果电池。他们先将一电压表(量程3V、内阻2000Ω)与水果电池的两极相连,电压表的读数为0.70V;再将一数字电压表(内阻约为100MΩ)与水果电池的两极相连,读数为0.91V。由以上数据,可估算出该水果电池的内电阻r=________Ω。
正确答案
见解析。
解析
(1)① c、a、d、b
②
(2)① B; D ; F;
② 答案见下图
③ 1.4;0.91
④ 6.0×102
知识点
某同学为了测量某电池的电动势 E和内阻 r,设计了如图甲所示的电路.已知定值电阻R0=20Ω,电压表V2的内阻很大,可视为理想电压表.
(1)根据图甲所示电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
(2)实验中,该同学移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的示数U1、U2,数据如下表所示.请根据表格中的数据在图丙所示的坐标纸中画出U2-U1的图线.
(3)由图象可得该电源的电动势E= V,内阻r= Ω.
(4)实验电路测得的电源内阻的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.
正确答案
(1)
(2)
(3)17.9~18.3 ; 29.0~32.0
(4)大
解析
略
知识点
(1)某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验操作过程中
①用游标卡尺测量小球的直径,由图乙可知小球的直径为________mm;
②用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为l22.20cm;
③断开电磁铁电源,让小球自由下落;
④在小球经过光电门时,计时装置记下小球经过光电门所用的时间为2.5010-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为________m/s;
⑤以光电门所在处的水平面为参考面,小球的质量为m(kg),取重力加速度g=10m/s2,计算得出小球在最高点时的机械能为________J,小球在光电门时的机械能为________J。由此可知,在误差允许的范围内,小球下落过程中机械能是守恒的。
(2)现用以下器材测量电池的电动势和内电阻
A.被测电池(电动势在10 V~15V之间)
B.电阻箱(0~20)
C.滑动变阻器(最大阻值20 )
D.定值电阻R0(阻值5 )
E.电流表A1(量程0.6A)
F.电流表A2(量程3A)
G.电键
H.导线若干
实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材,并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R(R0除外)的关系图线,即
-R图线,如图所示。则:
①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择________;
②在虚线框内画出实验原理图;
③根据图线求出电池的电动势为________V,内阻为________;
④说出实验中产生误差的原因(说出两条即可):________。
正确答案
(1) ①12.35;④4.94;⑤12.22m;12.20m
(2) ①电阻箱;②原理图如图所示;③12;1;④电流表A2的内阻分压产生的系统误差;电流表读数时产生的偶然误差;做图线时产生的偶然误差
解析
略。
知识点
为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率,设计了如图(a)所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,
是阻值为
的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好。实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为
。实验时,闭合开关S,调节P的位置,记录
和对应的电压U、电流I的数据,并求得
的数值,如下表所示:
(1)请根据表中数据在图(b)上描点连线作关系图象,根据该图象,可得电源的电动势E=_____V、内阻r=_____
。
(2)根据表中数据作出的关系图象如图(c)所示,利用该图象,可求得电阻丝的电阻率
_____
(保留两位有效数字)。
(3)图关系图象纵轴截距的物理意义是_____。
正确答案
(1) 如图;3.00(2.98~3.10 都对);1.1(1.0 ~1.2 都对)
(2)1.210 -6或1.3
10-6
(3)电流表的内阻(为2.1)
解析
根据表格描点,连线如图所示,图象中与纵坐标的交点就是电源电动势,可知,而图象的斜率为
,它等于内电阻与
之和,因此内电阻
;
由图象可知,当时电阻值就是电流表内电阻,即
,当
时,电阻
,根据
,可得
知识点
(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓,如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积约为________m²(保留两位有效数字)。由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为________m(保留两位有效数字)。
(2)几位同学通过实验研究水果电池的电动势和内电阻。他们了解到水果电池的内电阻可能比较大,因此设计了一个如图1所示的电路进行测量。图中电压表和电流表的量程分别为1V和0.6mA。
① 他们制作了一个苹果电池组进行研究。请将图2中的实物按图1所示电路图连接成实验所用的电路。
② 利用图1所示电路,调节滑动变阻器的位置,测量出相应的电流I和电压U,并将电流I和相应的电压U用“﹢”标注在如图4所示的坐标纸上。其中一组电流和电压读数如图3所示,电压表的读数为________ V,电流表的读数为________ mA。
③ 请将图3所示的电流表、电压表的读数也用“﹢”标注在图4的坐标纸上,并画出这个苹果电池组的U﹣I图线。
④ 根据图4的U﹣I图线可求得该电池组的电动势E=________V(保留三位有效数字),内电阻r=________Ω(保留三位有效数字)。
⑤ 关于该实验的误差,下列说法正确的是________。
A.由于电压表内阻的影响,会使电源内电阻的测量值偏大
B.由于电压表内阻的影响,会使电源内电阻的测量值偏小
C.由于电流表内阻的影响,会使电源内电阻的测量值偏大
D.由于电流表内阻的影响,会使电源内电阻的测量值偏小
正确答案
见解析。
解析
(1)1.1×10-2~1.2×10-2,7.3×10-10~6.7×10-10
(2)① 如答图1所示
② 0.78,0.26
③ 如答图2所示
④ 1.14~1.18,1.42×103~1.53×103
⑤ C
知识点
在做测量一只蓄电池(电动势约为2.2 V,内阻很小)的电动势和内阻的实验时,备有下列器材供选用:
A.定值电阻(阻值已知为R1=1 Ω,额定功率约5 W)
B.定值电阻(阻值已知为R2=20 Ω,额定功率约10 W)
C.直流电流表(量程0~0.6 A~3 A,内阻约为0.2Ω)
D.直流电压表(量程0~3 V~15 V,内阻约为5KΩ)
E.滑动变阻器(阻值范围0~20 Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0~1 000 Ω)
G.电键 H.导线若干
(1)为防止电源短路,用作保护电阻的定值电阻选用______(填“A”或“B”);滑动变阻器选用________(填“E”或“F”).
(2)某同学将选定的器材在实物图上连线完成了实验电路,闭合电键后无论怎样移动滑片P,发现电压表示数约为2.2 V不变,电流表的示数几乎为零,则电路故障可能是下述中的 .
A.b、c间断路 B.a、p间某点电阻丝断路
C.P与电阻丝未接通 D.保护电阻断路
(3)排除故障后,某小组讨论发现图中有一条导线连接错误,请在错误导线上画上“×”,并画出正确接线.
(4)改正错误后按正确操作完成实验,根据实验记录,将测量数据描点如下图,请在图上作出相应图象.则待测蓄电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω.(结果均保留三位有效数字)
正确答案
(1)A; E
(2)A
(3)图线如图所示
(4)2.20(2.10~2.30)) ; 0.500(0.400~0.600)
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析