- 电学实验
- 共376题
某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a)。
①在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。
②请完成下列主要实验步骤；
a检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是____________；
b将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；
c将开关S2_______,电压表的示数是1.16V；断开开关S1 。
③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是______（计算结果保留二位有效数字）。
④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)。
正确答案
①如图所示
②20Ω，闭合 ③0.69 ④小
解析
略
知识点
某实验小组为了探究材料未知、横截面积不同的金属丝甲、乙的电阻，采用了如图1所示的实验电路。A、B、C为两段金属丝的端点，F是卡在金属丝上可移动的小滑片。在实验过程中，首先将滑动变阻器调至适当的阻值并保持滑片P的位置不变，然后将滑片F从A端滑向C端，滑过的距离AF记为x，电压表、电流表的示数分别记为U、I。
24.（1）用螺旋测微器测出金属丝甲的直径d，测量结果如图2所示，d=_________mm；甲的电阻率的表达式ρ甲=_________(用题目所给字母表示)
（2）电压表读数U随距离x的变化数据如下表，该实验小组已经在图3将数据在U-x坐标中标出，请你在图3中绘出U随x变化的图线。
（3）若已测算出金属丝乙的横截面积为S=0.32mm2，电流表示数为I=1.20A，则金属丝乙的电阻率为_______Ω·m。
正确答案
（1）0.636； 
（3）
解析
（1）金属丝甲的直径d如图示：固定刻度为0.5mm，那么读数为0.5+0.01×13.6=0.636mm甲的电阻率由
（2）由闭合电路的欧姆定律分析可知，U与X成线性关系，故图象应为两段直线，如图示：
（3）由图象可知，电阻丝乙的长度约为L=160cm-100cm=60cm；
电阻丝乙分得的电压应为U=7.00V-6.2V=0.8V；故电阻丝电阻率约为
故答案为：（1）0.636；
考查方向
解题思路
甲的电阻率可由电阻决定式表示；由闭合电路的欧姆定律分析可知，电压表示数应正比于比联阻值，即U正比于X，故图象应为两段直线；从图象中可找到金属丝乙的长度及所分电压，列式求解即可。
易错点
由欧姆定律分析可知，U与X成线性关系，图象应为两段直线从图线改变处得到电阻丝乙的长度，从图象中读出此时的电压数值代入到电阻决定式中计算，注意单位要统一。
12．某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率，进行如下实验：
①首先用多用电表进行了电阻测量，主要实验步骤如下：A．把选择开关扳到“×10”的欧姆挡上；B．把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上； C．把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大；D．换用“×100”的欧姆挡进行测量，随即记下欧姆
上述实验中有二处操作错误：
错误一：______________________________________________．
错误二：______________________________________________．
②分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图所示，其读数分别是L＝________mm，d＝_________mm．
③为使实验更准确，又采用伏安法进行了电阻测量，右上图两个电路方案中，应选择 图___________．用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和②中读取的L、d，计算电阻率的表达式为ρ＝_________．
正确答案
①换用“×1”的欧姆档 没有重新欧姆调零
②23.7mm 2.795(2,792mm~2.796mm)
③乙
解析
①若指针偏转较大，说明电阻值较小，应选用较小的档位测量，尽可能让欧姆表的表什指向中央，测量较准；换档后必定重新进行欧姆调零。②L=23mm+0.1×7mm=23.7mm；d=2.5mm+0.01×29.5mm=2.795mm。③由于值较小，应选用安培表的外接，选乙图；由于测量值
考查方向
解题思路
①若指针偏转较大，说明电阻值较小，应选用较小的档位测量，尽可能让欧姆表的表什指向中央，测量较准；换档后必定重新进行欧姆调零。②L=23mm+0.1×7mm=23.7mm；d=2.5mm+0.01×29.5mm=2.795mm。③由于值较小，应选用安培表的外接，选乙图；由于测量值
易错点
③由于值较小，应选用安培表的外接，选乙图；由于测量值
知识点
23．某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab，电阻约10Ω,，导线允许流过的最大电流0.8A，稳恒电源E，电源输出电压恒为E =12V，电压表V，量程为3V，内阻约5KΩ，保护电阻：R1=l0Ω，R2=30Ω，R3=200Ω。刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等 实验时的主要步骤如下：
①用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d。
②按如图a所示电路将实验所需器材用导线连接好。
③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U。 ④描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。
完成下列填空：
(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图b所示，该金属导线的直径d=____nm.
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选__ ，
(3)根据多次实验测出的ap长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的U-x图线如图c所示，其中图线的斜率为K，则金属导线的电阻率ρ= 。（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）
正确答案
（1）
解析
（1）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0mm=0.370mm，所以最终读数为：0.5mm+0.370mm=0.870mm．该金属导线的直径
(2) 如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小, 电源输出电压恒为E =12V, 导线允许流过的最大电流0.8A,则由欧姆定律得
（3）由
考查方向
解题思路
由螺旋测微器的读数方法可读出金属导线的直径的数值，电源输出电压恒为E =12V, 导线允许流过的最大电流0.8A，由欧姆定律求出回路中的最小电阻，从而选出保护电阻，由欧姆定律推导出长度为X时导线两的电压的表达式，结合图象中斜率为K得出金属导线的电阻率的表达式。
易错点
利用图象中
知识点
如图甲为某同学测量金属丝电阻率ρ的实验电路图，
23.用螺旋测微器测金属丝的直径d，如图乙所示，可读出d =
将P移到金属丝某一位置
将P移到金属丝另一位置
根据 R—x的关系图线，求得斜率 k为 ▲ 
写出金属丝电阻率表达式 
正确答案
0.400；0.18；0.18； 32.0（31.0—32.4）；
解析
螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm；故螺旋测微器的读数为：0+40×0.01=0.400mm；
因电阻受到温度的影响，因此通过电阻的电流不能太大，则电流表刻度对应的量程是0.6A，那么由图可知，此时电流表读数为0.18A；
本实验采用是替代法，即用电阻箱代替金属丝，使电流表示数相同，则电阻箱的阻值即为金属丝的电阻，那么示数仍为0.18A；
由图象可知，图象的斜率
由电阻定律可知：
L取单位长度1；
解得：
考查方向
解题思路
①螺旋测微器读数时先读固定部分，再读出转动部分，用固定部分加上转动部分与0.01的乘积；
根据电阻受到温度的影响，从而确定电流不能太大，并由读数，即可求解；
选取图象上的点，利用纵坐标与横坐标的比值即求出斜率即可．
易错点
螺旋测微器读数方法及替代法实验原理思想的理解。
在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。
（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到__ _，（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值
（3）根据实验数据描点，绘出的
正确答案
（1）最大值；
（2）2；
（3）
解析
解析：（1）为了安全。
（2）若R=300Ω，电流约
（3）电流
知识点
在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中
(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图A.所示。图中未接导线的A端应接在_______点(选填: “B”、“C”、“D”或“E”)。
(2)实验得到的U-I关系如图B.中的直线1所示，则电池组的电动势为_______V，内电阻阻值为_______
(3)为了测量定值电阻的阻值，应在图A中将“A”端重新连接到_______点(选填: “B”、“C”、“D”或“E”)，所得到的U-I关系如图B.中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为_______
正确答案
(1) C (2) 2.8； 2 (3) D；3
解析
（1）根据实验电路可知电流传感器串联在了电路中，另一个是电压传感器应该并联在电路中测量电路的路端电压，所以A端应该连接在C处；（2）根据闭合电路的欧姆定律：
知识点
某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的
（1）由图线a可知电池a的电动势Ea= V，内阻ra= Ω。
（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa Pb（填“大于”、“等于”或“小于”）。
正确答案
（1）2； 0.5；（2）小于。
解析
（1）根据E=U+
图象a，截距b=0.5=
故电动势E=
内电阻r=E•K=0.5Ω；
（2）在伏安特性曲线中，图象的截距为电源电动势的倒数，从图象可知a的截距大于b的截距，故Ea＜Eb，图象的斜率表示
知识点
某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。
①先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为____V。
②然后，用电压表
（ⅰ）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。
（ⅱ）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表
（iii）从图中可求得E= V。
正确答案
见解析。
解析
①选择开关位于直流电压10V档，按电表中央刻度0-10V刻度读数，最小刻度为0.2V，电池的电动势为9.4V。
② （ⅰ）连接电路如图所示。
（ⅱ）图象如图所示
根据闭合电路欧姆定律有
（iii）9.5～11.1
知识点
（1）如图所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触。
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示，计算折射率时，用________(填“d”或“e”)得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。
（2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图所示。
①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式______，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r.
②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图中(a)(b)(c)(d)所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
曲线(c)对应的电源电动势E＝__________V，内阻r＝________Ω，当外电路总电阻为2500 Ω时，该电源的输出功率P＝________mW.(均保留三位有效数字)
正确答案
（1）光学 d e
（2）①U＝E－Ir ②如图所示 ③不变 增大 0.975 478 0.268
解析
（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，连接dc、 ec并延长至玻璃砖的光学面与白纸的交线，交点为出射点，入射点与出射点的连线即为折射光线，入射角一定，用d点时，折射角大，折射率小；对于两光学面平行的玻璃砖，入射光线和出射光线平行，ec连线与入射光线平行，误差小。
（2）①根据闭合电路的欧姆定律，U＝E－Ir.
②如图所示。
③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，交点纵坐标不变，所以电动势不变，为0.975 V；图线斜率的绝对值即为内阻，斜率的绝对值变大，内阻变大，(c)对应图线斜率绝对值约为478(从线上选取两点即可求斜率)，电源的输出功率
知识点
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