高考电学实验训练Word文件下载.docx
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但和普通欧姆表不同的是调零方式。
该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig,进行如下操作步骤是:
a.先两表笔间不接入任何电阻,断开状态下调滑动电阻器使表头满偏;
b.将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路,改变电阻箱阻值;
记下电阻箱示Rx和与之对应的电流表G的示数I;
c.将记录的各组Rx,I的数据描点在乙图中,得到
图线如图丙所示;
d.根据乙图作得的
图线,求出电源的电动势E和表头的量程Ig。
由丙图可知电源的电动势为________,欧姆表总内阻为________,电流表G的量程是________。
3.某实验小组欲将电流表G1的量程由3mA改装为0.6A。
实验器材如下:
A.待测电流表G1(内阻约为10Ω);
B.标准电流表G2(满偏电流为6mA);
C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ);
D.电阻箱R'
(阻值范围为0~999.9Ω);
E.电池组、导线、开关。
(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻,请完成以下实验内容:
①将滑动变阻器R调至最大,闭合S1;
②调节滑动变阻器R,使电流表G1满偏;
③再闭合S2,保持滑动变阻器R不变,调节电阻箱R'
,电流表G1指针的位置如图乙所示,此时电阻箱R'
的示数为4.5Ω。
可知电流表G1内阻的测量值为_______,与真实值相比______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(2)为了更加准确地测量电流表G1的内阻,实验小组利用上述实验器材重新设计实验,请完成以下实验内容:
①完善图丙的实物图连接;
②实验小组根据图丙进行实验,采集到电流表G1、G2的示数分别为3.0mA、5.0mA,电阻箱的读数为15.0Ω,则电流表G1内阻为________Ω;
③实验小组将电流表G1改装成量程为0.6A的电流表,要_____(选填“串联”或“并联”)一个阻值Rx=____________Ω的电阻(结果保留一位有效数字)。
4.小王和小李两位同学分别测量电压表V1的内阻.
(1)先用调好的欧姆表“×
1K”挡粗测电压表V1的内阻,测量时欧姆表的黑表笔与电压表的__________(填“+”或“—”)接线柱接触,测量结果如图甲所示,则粗测电压表V1的内阻为___________k
.
(2)为了精确测量电压表V1的内阻,小王同学用如图乙所示的电路,闭合开关S1前将滑动变阻器的滑片移到最__________(填“左”或“右”)端,电阻箱接入电路的电阻调到最__________(填“大”或“小”),闭合开关S1,调节滑动变阻器和电阻箱,使两电压表指针的偏转角度都较大,读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,电阻箱的示数为R0,则被测电压表V1的内阻
__________.
(3)小李同学用如图丙所示的电路,闭合开关S1,并将单刀双掷开关S2打到1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表V2的指针偏转角度较大,并记录电压表V2的示数为U,再将单刀双掷开关S2打到2,调节电阻箱,使电压表V2的示数仍然为U,此时电阻箱接入电阻的示数如图丁所示,则被测电压表V1的内阻
__________
.
5.如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图.其中包括电源E,开关S1和S2,电阻箱R,电流表A,保护电阻Rx.该同学进行了如下实验步骤:
(1)将电阻箱的阻值调到合适的数值,闭合S1、S2,读出电流表示数为I,电阻箱读数为9.5Ω,断开S2,调节电阻箱的阻值,使电流表示数仍为I,此时电阻箱读数为4.5Ω.则保护电阻的阻值Rx=________Ω.(结果保留两位有效数字)
(2)S2断开,S1闭合,调节R,得到多组R和I的数值,并画出
图象,如图所示,由图象可得,电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)本实验中,内阻的测量值________(填“大于”或“小于”)真实值,原因是_____________.
6.某同学欲将量程为300
的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。
可供选择的实验器材有:
A.微安表头G(量程300
,内阻约为几百欧姆)
B.滑动变阻器
(0~10
)
C.滑动变阻器
(0~50
D.电阻箱(0~9999.9
E.电源
(电动势约为1.5V)
F.电源
(电动势约为9V)
G.开关、导线若干
该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻,实验步骤如下:
①按图甲连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置;
②断开
,闭合
,调节滑动变阻器的滑片位置,使G满偏;
③闭合S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使G的示数为200
,记下此时电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)实验中电源应选用_____(填“
”或“
”),滑动变阻器应选用____(填“
”)。
(2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R,则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=______。
(3)实验测得G的内阻Rg=500Ω,为将G改装成量程为0.3A的电流表,应选用阻值为_____Ω的电阻与G并联。
(保留一位小数)
(4)接着该同学利用改装后的电流表A,按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。
某次测量时电压表V的示数为1.20V,表头G的指针指在原电流刻度的250
处,则Rx=_______Ω。
7.如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。
他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。
当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。
该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。
(1)其中电阻R2=_____Ω。
(2)选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为________mA。
(3)兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:
①将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为____。
③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=____Ω。
(保留三位有效数字)
④小组成员拿来一块电压表,将两表笔分别触碰电压表的两接线柱,其中______表笔(填“红”或“黑”)接电压表的正接线柱,该电压表示数为1.45V,可以推知该电压表的内阻为________Ω。
8.某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻Rx,实验室提供的器材有:
A.待测定值电阻Rx:
阻值约20Ω
B.定值电阻R1:
阻值30Ω
C.定值电阻R2:
阻值20Ω
D.电流表G:
量程3mA,0刻度在表盘中央,内阻约50Ω
E.电阻箱R3:
最大阻值999.99Ω
F.直流电源E,电动势1,5V,内阻很小
G.滑动变阻器R2(20Ω,0.2A)
H.单刀单掷开关S,导线等
该小组设计的实验电路图如图,连接好电路,并进行下列操作.
(1)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数适当.
(2)若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3,使电阻箱R3的阻值________(选填“增大”或“减小”),直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”).
(3)读出电阻箱连入电路的电阻R3,计算出Rx.用R1、R2、R3表示Rx的表达式为Rx=_______
参考答案
1.
左19.0减小181-184
(1)[1].根据图示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
(2)[2].滑动变阻器采用分压接法,为保护电路闭合开关前滑片应置于左端。
(3)[3].电流表量程为25mA,读量程为250mA的挡,示数为190mA,则通过二极管的电流为19.0mA;
(4)[4].由图示图象可知,随着二极管两端电压增加,通过二极管的电流增大,电压与电流的比值减小,则二极管的正向电阻随电压增加而减小;
[5].由图示图象可知,当电流I=15.0mA=0.015A时,U=2.72V
电阻阻值
2.×
1k欧姆调零(或电阻调零)60001.56.00.25
(1)[1][2][3].多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处,所以要换高挡位,因此需选择×
1k,同时注意欧姆调零;
多用表的指针结果为6000Ω。
(2)d.[4][5][6].设电流表G所在回路除电源内阻外其余电阻之和为R,由闭合电路欧姆定律
解得
由分流原理得
联立两式整理得
由图可知
解得E=1.5V,R=5Ω,所以欧姆表总内阻为
R+r=6Ω
电流表G的量程
E=1.5V
R=6.0Ω
Ig=0.25A
3.9.0偏小
10.0并联0.05
(1)③[1][2].调节滑动变阻器R,使电流表G1满偏,即3mA;
再闭合S2,保持滑动变阻器R不变,,则可认为总电流不变,调节电阻箱R'
,电流表G1读数为1mA,可知通过电阻箱的电流为2mA,此时电阻箱R'
可知电流表G1内阻的测量值为9.0Ω;
实际上,当闭合S2后回路电阻减小,则总电流变大,即大于3mA,则电流计读数为1mA,则电阻箱R'
的电流大于2mA,则此时实际上电流表阻值大于9.0Ω,即测量值比真实值偏小;
(2)①[3].图丙的实物图连接如图:
②[4].由电路图可知,电流计G1的阻值
③[5][6].实验小组将电流表G1改装成量程为0.6A的电流表,要并联一个电阻,阻值为
4.
(1)+,9.0;
(2)左,大,
;
(3)8455
(1)欧姆表的电流从黑表笔流出,因此黑表笔应与电压表的“+”接线柱相连接,欧姆表的读数为9.0k
(2)为保护电路,闭合开关S1前应将滑动变阻器的滑片移到最左端,使输出电压为零,电阻箱接入电路的电阻最大,被测电压表的内阻
(3)被测电压表的内阻等于电阻箱的接入电路的阻值,即为8455
5.5.03.02.2大于电流表也有内阻
(1)[1]由题意可知,闭合S1和S2时只有电阻箱接入电路,闭合S1、断开S2时,电阻箱与R串联接入电路,两种情况下电路电流相等,由欧姆定律可知,两种情况下电路总电阻相等,所以保护电阻的阻值
Rx=9.5Ω-4.5Ω=5.0Ω
(2)[2][3]根据闭合电路的欧姆定律可得,E=I(R+Rx+r),整理可得
可见图线的斜率
图线的纵截距
结合图象中的数据可得
E=3.0V,r=2.2Ω.
(3)[4][5]本实验中,内阻的测量值大于真实值,原因是电流表也有内阻,测量值等于电源内阻和电流表内阻之和.
6.E2R2
0.54.3
(1)[1][2]电流表G的内阻约为几百欧姆,为提高测量精度,滑动变阻器的阻值应大些,故选R2;
为减小实验误差,电源电动势应尽可能大些,电源最好选用E2。
(2)[3]步骤③中闭合S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使G的示数为200μA,此时电阻箱的电流为100μA,则此时电阻箱的阻值应为电流计G阻值的2倍,即
(3)[4]实验测得G的内阻Rg=500Ω,为将G改装成量程为0.3A的电流表,应选用阻值为
的电阻与G并联。
(4)[5]改装后的电流表的内阻为
表头G的指针指在原电流刻度的250μA处,此处对应的实际电流为
电压表V的示数为1.20V,则
7.249906.9150Ω67.4黑4350
(1)[1].根据闭合电路欧姆定律得
(2)[2].由图甲所示电路图可知,选择开关接1时电表测量电流,其量程为10mA,由图示表盘可知,其分度值为0.2mA,示数为6.9mA;
(3)②[3].由图丙所示电阻箱可知,电阻箱示数为:
0×
1000Ω+1×
100Ω+5×
10Ω+0×
1Ω=150Ω,此时指针指在中央,此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值,即RΩ=150Ω;
③[4].根据闭合电路欧姆定律有满偏电流时
当电流表示数为
联立解得
E=1.5V
Rx=67.4Ω
④[5][6].根据电流方向“黑出红进”的规律知,黑表笔接电压表正接线柱,根据闭合电路欧姆定律得电压表的示数
解得电压表内阻
8.增大0Rx=
(2)本实验采取电桥法测电阻,所以当电流由C流向D,说明C点电势高,所以应该增大电阻箱R3的阻值使回路电阻增大,电流减小,C点电势降低,直到C、D两点电势相同,电流计中电流为零.
(3)根据C、D两点电势相同,可得:
,
,联立解得Rx=
.