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简答题

小明同学在测定金属丝电阻率的实验中,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整。

(1)他首先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,该金属丝的直径为    mm。

(2)他再用多用电表粗测金属丝的阻值,操作过程如下:

①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“×10”挡位;

②将红、黑表笔短接,调节   旋钮(填图乙中的“A”或“B”或“C”),使欧姆表指针对准电阻的      处(填 “0刻线”或“∞刻线”);

③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图丙所示;

④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,小明将选择开关旋至电阻挡    挡位(填“×1”或“×1k”),重新进行                   

⑤重新测量得到的结果如图丁所示,则金属丝的电阻为     Ω。

(3)他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值,他用如图所示的装置进行测量,其中部分器材的规格为:电源E(两节干电池,3V),电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),电压表(量程3V,内阻约10kΩ),滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1 A)。要求滑动变阻器采用限流式接法,为了减小实验误差,请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。

正确答案

(1)0.850(0.848~0.852) 

(2)②B    0刻线  ④×1    欧姆调零    ⑤6 

(3)见解析

试题分析:(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为35.0×0.01mm=0.350mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.350 mm="0.850" mm.

(2)②欧姆表在使用上要求每一次换挡后都要进行欧姆调零,调节欧姆挡调零旋钮B,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度;④指针对准刻度盘中央附近时读数较准确,由丙图可以看出用×10挡测量时指针偏转角度太大,即电阻读数较小,即电阻小,要用小量程的,所以应换倍率小的×1挡,换挡后将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零;⑤图示读数为:6×1=6Ω.

(3)电阻丝电阻是6Ω,电流表内阻是1Ω,电压表内阻是10kΩ,电压表内阻远大于电阻丝阻值,因此应采用电流表的外接法,电压表并联在电阻丝两端,实物图如图.

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简答题

图中R为已知电阻,为待测电阻,为单刀单掷开关,为单刀双掷开关,V为电压表(内阻极大),E为电源(电阻不可忽略)。现用图中电路测量电源电动势及电阻

(1)写出操作步骤:

(2)由R及测得的量,可测得

=­­­­­­­­­­­­_____________________,=­­­­­­­­­­________________.

正确答案

(1)①K1断开,K2接到a端,记下电压表的读数U1;②K2仍接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2;③K1仍闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3.

(2)U1       

(1)①K1断开,K2接到a端,记下电压表的读数U1;②K2仍接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2;③K1仍闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3.

(2)K1断开,电压表测量的是电源电动势,由欧姆定律 

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(8分)在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中,所需的实验器材如图,且部分实验电路已用导线连好。

(1)请用实线将剩余电路连接完好

(2)将线圈A插入线圈B中,断开电键的瞬间,两线圈中电流绕行方向      (填“相同”或“相反”)

(3)若线圈A中电流方向为顺时针(俯视),则当变阻器的滑片p向左移动时,B线圈的两个端,

    (填“M”或“N”)端电势较高。

正确答案

(1)如下图; (2)相同;(3)N  

试题分析: (1)将线圈A插入线圈B中,断开开关的瞬间,穿过线圈的B的磁通量变小,由楞次定律可得,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向相同。

若线圈A中电流方向为顺时针(俯视),则当变阻器的滑片p向左移动时,变阻器电阻变大,电流变小,穿过线圈的B的磁通量变小,由楞次定律可得,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向相同。也就是经线圈B的电流是由M流向N,电源内部电流由低电势流向高电势,所以N端电势高。

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(10分)在测电阻的实验中,待测电阻Rx大约为20Ω,从实验室找出以下供选择的器材:(要求电压从0开始调节,测量数据尽可能精确)

E.滑动变阻器R1(0~20Ω)

F.滑动变阻器R2(0~3 000Ω)

G.开关、导线若干

(1)实验时应从上述器材中选用____________(填写仪器前字母代号).

(2)将设计的电路图画在下面虚线框内.

(3)根据电路原理图完成下列实物图连接。

正确答案

(1)(3分)ABCEG(每缺少1项扣1分;有错误选项不得分。)

(2)(4分) 如右图所示。(分压电路正确给2分,测量电路正确给2分)

(3)(3分)如下图所示。(每根导线各1分)

试题分析:(1) 实验需要电源A,电流表B,电压表,因为电源电压为3V,为了减小实验误差,所以选用电压表C,为了操作方便,所以滑动变阻器选用E,还需要导线和开关G,所以选 ABCEG(每缺少1项扣1分;有错误选项不得分。)

(2)实验要求电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压解法,被测电阻阻值很小,所以需要电流表的外接法,故如右图所示。

(分压电路正确给2分,测量电路正确给2分)

(3)如下图所示。(每根导线各1分)

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简答题

一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,

(1)如果表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是______Ω;

(2)如果发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到____档。

正确答案

  220 Ω  ; ×100

试题分析:(1)读数为22×10Ω=220 Ω;(2)如果发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到×100 档。

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简答题

在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所使用的电流表内阻约为几欧姆,电压表的内阻约为十几千欧。根据实验所测8组数据,在图甲所示I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。

①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图。

②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象,其中正确的是(   )

③若将被测小灯泡与一定值电阻R和电源组成如图丙所示的电路,已知电源电动势为6.0 V,内阻为1.0Ω。现测得电路中的电流为0.4 A,则定值电阻R所消耗的电功率约为    W。

正确答案

(1)电路如图所示

(4分,电路不通不给分,内接法扣2分,限流式扣2分)

(2)D(2分)

(3)0.64(0.60-0.68均给分)(2分)

试题分析:①描绘小灯泡伏安特性曲线时,由于电流表内阻与灯泡电阻相当,所以电流表连接方式选择外接,由于需要测量多组数据,滑动变阻器选择分压连接②由可知随着电压的增大,电阻逐渐增大,功率P与U2图像的斜率表示电阻的倒数,应该减小,所以图像AB错;由公式可知P与I2图像的斜率增大,故选D③由于流过灯泡电流为0.4A,从图像甲中找到此时电压为4V,电源内阻电压为.4V,所以定值电阻R两端电压为1.6V,功率为P=UI=0.64W

点评:由于本实验要求多测量几组数据,滑动变阻器采用分压连接,电流表选择外接法

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简答题

为了测量一节干电池的电动势和内电阻(约为1Ω),准备了下列器材供选用:

E.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 1000Ω,允许最大电流为

F.开关     G.导线若干

(1)电流表量程选________,滑动变阻器选__________(填代号)

(2)在图甲中将所选器材,用细线代表导线进行实物连线

(3)根据实验数据画出的图线如图乙所示,由图线可求出待测干电池的电动势为________V,内电阻为_________ Ω(计算结果保留三位有效数字)

正确答案

(1)   (2)见解析  (3)1.50   1.00

试题分析:本实验的系统误差来源于未计电压表的分流.为减小误差,需要减小电压表的分流。本实验中实验器材的选择原则是:滑动变阻器的选择原则:阻值范围较小而额定电流较大;电压表的选择原则:在满足量程要求的前提下选取内阻较大的;电流表的选择需根据电源电动势和选用的滑动变阻器来确定.

(1)测量干电池的电动势和内电阻合理的选择电压表与电流表的量程可以减小读数误差,测量一节干电池的电动势和内电阻时,由于电源内阻较小,滑动变阻器应选择阻值小、功率大的所以滑动变阻器选D,为减小电流表的读数误差,电流表的可用范围应较大,可用范围较小,所以电流表选

(2)电路连接原则:从正极到负极,先干路再支路,先串联再并联,连接电路如下图

(3)U-I图线和纵轴的交点为电源电动势,图线的斜率为电源内阻,所以电动势为1.50V, 内电阻为1.00Ω。

点评:中等难度。选取电压表、电流表时不要认为量程越大越好,应使指针偏转大一些。以减小读数时的相对误差.滑动变阻器的选取以调节方便为原则,既需考虑最大阻值,又要看额定电流是否符合要求.利用U-I图象求解电动势和内阻时要注意:图线的斜率为电源的内电阻,即,图线与纵轴的截距为电源的电动势。

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如图甲所示为加速度计的原理图:支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动。随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架将发生位移,并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V,滑块质量m=0.1kg,弹簧劲度系数k=20N/m,电源电动势E=10V,内阻不计,滑动变阻器总电阻值R=40Ω,有效总长度l=8cm.当待测系统静止时,滑动触头P位于变阻器R的中点,取A→B方向为正方向。

(1)该加速度计能测量的最大加速度为            m/s2

(2)为保证电压表能正常使用,图甲电路中电阻R0至少       Ω。

(3)根据R0的最小值,将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度,如图乙,电压4V对应加速度为            ,电压6V对应加速度为            (要求用正负号表示加速度方向)。

正确答案

(1) 8  (2)10 (3)   0   -4m/s2

试题分析:(1)弹簧形变量在允许范围内的最大值为4cm,由可得加速度最大为

(2)电压表电压不能超过8V,最大值,则至少为10Ω。

(3)当电压表示数为4V是,,滑片指在滑动变阻器中间,加速度为0;电压为6V,滑动变阻器从中间向右滑了,有向左的加速度,由可得大小为,因此电压6V对应加速度为

点评:中等难度。串联电路电压比等于电阻比。

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简答题

某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:

A.多用电表    

B.电压表Vl,量程3V,内阻约5kΩ       

C.电压表V2,量程15V,内阻约25kΩ

D.电流表Al,量程0.6A,内阻约0.2Ω     

E.电流表A2,量程3A,内阻约0.04Ω     

F.电源,电动势E=3.0V       

G.滑动变阻器Rl,最大阻值5Ω,最大电流为3A

H.滑动变阻器R2,最大阻值200Ω,最大电流为1.5A

I.电键S、导线若干

小题1:在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_________欧姆挡;

小题2:按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是_________Ω;

小题3:在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中

电压表应选        ;电流表应选            

滑动变阻器应选        。(填器材前面的字母代号)

小题4:在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.

正确答案

小题1:_____×1___

小题2:9

小题3: B D  G

小题4:图略(电流表外接法、滑动变阻器分压式).

小题1:选用“×10”欧姆挡,指针偏转角度太大,所以应改用小档位,所以改用×1档;

小题2:欧姆档读数应用指针所指位置×倍率,所以被测电阻约为:9×1Ω=9Ω;

小题3:要求电压从零开始,所以应该选用滑动变阻器的分压式接法,那么滑动变阻器选用小电阻大电流的Rl

因为电源电压为3伏,所以被测电阻两端电压不会超过3伏,所以应选用Vl

被测电阻中的电流最大为,所以电流表选用Al

故答案选BDG

小题4:电流表阻值与被测电阻较为接近,所以采用电流表的外接,电压要求从零开始,所以采用滑动变阻器的分压式接法,电路如下:

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简答题

现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧)要求:

(1)在右边方框中画出实验电路图:

(2)简要写出完成接线后的实验步骤;

(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式=       。

正确答案

(1)参见解析

(2)①按电路图连接好电路。

②在开关S断开状态下读出电压表指针所在处的分度格数n1.

③闭合开关S,读出电压表指针所在处的分度格数n2.

(3)

在分组实验中有测定电源的电动势和内电阻的实验,我们从该实验知道测定电源的电动势和内电阻,至少应使电源连接不同负载两次,然后利用全电路欧姆定律求解。但现在只有一个定值电阻可用作负载;另外,应由电流表和电压表两个表,但现在只有一只电压表,而且是没有刻度值的;不过考虑到电压表电阻很大,而且题目只要求测出电源的内阻,应该有变通的办法。

(1)我们可以把断路也作为一种负载状态,实验电路如图5所示。S断开时,因电压表内阻远大于电源内阻,可认为是断路状态,S闭合时,又是一种负载状态。

(2)实验步骤如下:

①按电路图连接好电路。

②在开关S断开状态下读出电压表指针所在处的分度格数n1.

③闭合开关S,读出电压表指针所在处的分度格数n2.

(3)设电压表每一小分度表示的电压为U0

S断开时,有  E=n1U0

S闭合时,有

解以上两式,得

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(8分)某学生用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω,连接电路的实物图如图。

①该学生接线中错误的和不规范的做法是          。

②在答题卡方框里画出这个实验的正确电路图

(电流表的电阻较大且未知)。

③该同学实验完毕,将测量的数据反映在UI图上,根据这一图线,可求出:

电池的电动势E =____    __V,

内电阻r =____     _Ω。

正确答案

①ABD  ②如图

③1.47(1.46-1.48) , 0.75(0.73-0.77)。

试题分析:根据实物图来看,滑动变阻器接法错误,导致滑动变阻器不能调节阻值。A表正负极接错。另外电压表不受开关控制,这是不规范的。测量电路如图。根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知截距代表电动势,斜率绝对值代表内阻

点评:此类题型考察了闭合电路欧姆定律、基本实验仪器的使用方法

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简答题

一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有:

量程不准的电流表,内阻r1=10.0,量程标称为5.0

标准电流表A2,内阻r2=45,量程为1.0

标准电阻R,阻值10

滑动变阻器R,总电阻约为3000

电源E,电动势为3.0V, 内阻不计;

保护电阻R2;开关S;导线。

回答下列问题:

(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。

(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至       端。

(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=             

(4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出A1的示数I1=       ,A2的示数I2=        ;由读出的数据计算得Im=         。(保留3位有效数字)

(5)写一条提高测量准确度的建议:

                                                                

正确答案

⑴连线如图 

⑵阻值最大

⑷6.05mA

⑴连线如图

⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端]

⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有

⑷待测表未满偏有,将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有

mA

但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA

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简答题

用如图所示的电路图研究小灯泡L(2.4V,1.0W)的伏安特性曲线,并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值,检验其标称的准确性。

(1)在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在      端。(选填“a”或“b”)

(2)根据电路图可看出,此实验采用的是电流表       (选填“内接法”或“外接法”)

正确答案

a,外接法

试题分析: 本实验中所测电压电流应从需及0附近很小的值开始,所以滑动变阻器触头应放在a端;

根据电路图可看出,此实验采用的是电流表“外接法”。

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简答题

测量干电池的电动势和内电阻.下列器材可供选用:

A.干电池一节      

B.直流电流表(0.6 A,0.15 Ω;3 A,0.025 Ω)

C. 直流电压表(3 V,5 kΩ;15 V,25 kΩ)    

D.滑动变阻器(0~15Ω,l A)

E.滑动变阻器(0~1 kΩ,0.5 A)   

F.电键     

G.导线若干

(1)应选用的滑动变阻器是____(填序号),选用电流表的量程是____,选用电压表的量程是____;

(2)将选用的器材在实物图上连线.要求实验误差最小.

正确答案

1)滑动变阻器选择的时候应使操作方便,所以选择和电源电阻相近的滑动变阻器,故选D  电路中的电流不宜过大,所以选择0.6A的量程,电压表的量程为3V (2)如图

试题分析:(1)D   0.6A   3V         (3分)

(2)如图       

点评:在电学实验的考查中,经常考查到仪表的选择、电流表内外接法的选择及实验数据的处理,故应注意此类问题的解法;在实验中要注意把握准确性及安全性原则.

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简答题

用多用电表探测由图所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆档测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值较小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图下中的    

正确答案

B

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