训练18电学实验.docx

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训练18电学实验

训练18　电学实验

1．（2012·江南十校联考21题）实验室中有一量程不准确的电压表V1，某课外探究小组为

了测量该电压表的实际量程Um，设计了如图1甲所示的电路．所用器材有：

量程不准的电压表V1，量程标称为0～15V，内阻r1＝20.0kΩ；

标准电压表V2，量程0～3V，内阻r2＝2.5kΩ；

标准电阻R2，阻值13.0kΩ；

滑动变阻器R1，总电阻为200.0Ω；

电源电动势E＝20.0V，内阻不计；

开关S，导线若干．

图1

根据图甲和探究小组内A、B两位同学的操作过程，请你回答：

（1）A同学闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑动端，使电压表V1满偏，读出此时电压表V2的示数为U2，计算出V1的量程表达式为Um＝________.

（2）B同学测量时，V1并未调到满偏，两电压表的示数如图乙所示，从图中读出V1的示数U1＝________V，V2的示数U2＝________V；由读出的数据计算出Um＝_____V.

（计算结果保留3位有效数字）

2．（2012·浙江绍兴市质量调测22题）电动自行车具有方便、快捷、环保等优点．某兴趣

小组将一辆旧电动自行车充满电，取下三块电池，分别标为A、B、C，测量它们的电动势和内阻．

（1）粗测A电池时，多用电表的指针如图2甲所示，由此可知他们选择的挡位是________．

A．直流10V挡B．直流50V挡

C．直流250V挡D．交流10V挡

（2）为较准确地测量A电池的电动势E和内阻r，采用了如图乙所示的实验器材，

甲

乙

图2

①用笔划线代替导线，在原图上将实验电路图乙连接完整；

②改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I（电表可视为理想表），小敏同学随意地将实验数据记录在草稿纸上，如图3所示．请你帮他整理一下，将R和I对应数据填入下表中．

图3

次数

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

第6次

第7次

R/Ω

I/A

③利用上述数据可求得A电池的电动势E＝_______________________________V；

内阻r＝________Ω.（小数点后保留一位）

3．（2012·江苏徐州市高三考前练习11题）某同学想描绘一只标称为“2.5V　1.5W”的

小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：

A．电流表A1（量程3.0A，内阻约0.2Ω）

B．电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω）

C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2（量程15.0V，内阻约10kΩ）

E．滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，最大允许电流为2A）

F．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω，最大允许电流为0.5A）

G．电源E（电动势3V，内阻为0.25Ω）

H．电键、导线若干

（1）为了更好地完成实验，应选择的器材为：

电流表__________________________，

电压表______，滑动变阻器________；（选填器材前面的字母）

（2）请你在方框中作出实验原理图；

（3）正确连接电路后，该同学测出如下表所示的实验数据，请你在如图4所示的坐标纸上描出该灯泡的伏安特性曲线；

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

电压U/V

0

0.20

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

电流I/A

0

0.11

0.21

0.33

0.40

0.45

0.48

0.52

图4

4．（2012·哈师大附中、东北师大附中、辽宁实验中学联考23题）为了测量某电池的电动

势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下：

A．电流表G1（2mA　内电阻为100Ω）

B．电流表G2（1mA　内阻未知）

C．电阻箱R1（0～99.9Ω）

D．电阻箱R2（0～9999.9Ω）

E．滑动变阻器R3（0～10Ω　1A）

F．滑动变阻器R4（0～1000Ω　10mA）

G．定值电阻R0（800Ω　0.1A）

H．待测电池

I．导线、电键若干

（1）采用如图5甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1，电流表G2的示数I2如下表所示：

I1（mA）

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2（mA）

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

图5

根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1—I2图线，由图线可得出电流表G2的内阻等于________Ω.

（2）某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内阻，采用了图6丙的电路，若把电流表G2改装成量程为3V的电压表，则电阻箱①该调到______Ω.把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表，则电阻箱②该调到________Ω.（结果保留两位有效数字）

（3）以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2—I1图象如图丁所示，结合图象可得出电源的电动势为_____________________________V，

电源的内阻为________Ω.（结果均保留两位有效数字）

图6

5．（2012·江西南昌市第三次模拟测试23题）在“测定直流电动机的效率”实验中，用如

图7所示的实验器材连接成电路，通过改变电动机所提重物的重量，测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率．

（1）请根据测量需要完成图7中的实物图．

图7

（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：

实验次数

1

2

3

4

5

6

电动机的电流I/A

0.2

0.4

0.6

0.8

2.5

2.5

所提重物的

重力Mg/N

0.8

2.0

4.0

6.0

6.5

7.0

重物上升时间t/s

1.4

1.7

2.3

2.7

∞

∞

计算电动机效率η的表达式为________（用题目中的符号表示），前2次实验中电动机工作效率的平均值为_____________________________．

（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω.

6．（2012·浙江温州市适应测试22题）如图8甲所示的M是一个黑箱（内部连接了一个电学

元件：

小灯泡或定值电阻），小王同学从实验室找来了如下器材：

电压表V1（量程3V，内阻很大），电压表V2（量程5V，内阻很大），电流表A（量程0.6A，内阻很小），滑动变阻器（50Ω），电源（电动势和内阻均未知），单刀单掷开关，导线若干．然后他设计了如图乙所示的实物电路来探究黑箱内的元件及电源的电动势和内阻．通过调整滑动变阻器的阻值，得到如下表所示的实验数据.

I（A）

0.12

0.21

0.29

0.34

0.42

0.47

0.50

U1（V）

0.20

0.40

0.60

0.80

1.20

1.60

2.00

U2（V）

4.40

3.95

3.55

3.30

2.90

2.65

2.50

图8

（1）请你帮他将电流I和电压U1、U2的数据描到如图丙所示同一坐标系中，并用圆滑的曲线绘出各自的“U－I”图线．

（2）根据图象判断黑箱中的电学元件最有可能是下面的____．

A．小灯泡B．定值电阻

（3）当电流表的示数为0.21A时，黑箱M消耗的电功率为______W.

（4）实验中电源电动势为______V，电源内阻为___________________Ω.

[第（3）、（4）两步结果均保留两位有效数字]

7．（2012·吉林市下学期期末质检23题）在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备

有如下器材：

A．电源为干电池（电动势为E，内阻为r）

B．电流表（0～0.6A、内电阻约0.1Ω）

C．灵敏电流计G（满偏电流Ig＝200μA、内阻rg＝500Ω）

D．滑动变阻器（0～20Ω、2.0A）

E．电阻箱R（0～9999.9Ω）

F．开关、导线若干

①由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个阻值为R＝________Ω的电阻．

②改装后采用如图9甲所示电路进行测量，请在乙图上完成实物连线．

图9

③在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至______（填“a端”、“中央”或“b端”）．

④图10为该实验绘出的I1－I2图线（I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E＝________V（保留三位有效数字），内电阻r＝________Ω（保留两位有效数字）．

图10

8．

（1）用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验

操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．

a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔

b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔

c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k

d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100

e．旋转S使其尖端对准交流500V挡或OFF挡，并拔出两表笔．

将正确步骤按合理的顺序为________．

根据图11所示指针位置，此时被测电阻的阻值约为____．

图11

（2）下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　）

A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零

后测量

B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开

D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零

答案

1．

（1）

U2（或＝6.2U2）

（2）10.0　1.78（1.77～1.79均对）　16.6（16.5～16.7均对）

2．

（1）B

（2）①如图所示

②如下表所示

次数

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

第6次

第7次

R/Ω

47.0

30.0

19.1

15.0

10.1

6.8

5.1

I/A

0.28

0.43

0.67

0.85

1.27

1.86

2.49

③13.2　1.0

3．

（1）B　C　E

（2）如图所示

（3）如图所示

4．

（1）如图所示　200

（2）2.8×103　0.40

（3）2.7　8.6

5．

（1）连接电路如图所示

（2）η＝

×100%　72.5%　（3）0　2.4

6．

（1）

（2）A　（3）0.084　（4）5.0　5.0

7．①9500　②连线如图　③a端

④1.46～1.49V均可　0.75～0.95Ω均可

8．

（1）cabe　30kΩ　

（2）AC