專題15電學(xué)實驗(時間:45分鐘滿分:100分)1.(14分)(2014天津理綜,9(3)現(xiàn)要測量一個未知電阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:多用電表(僅可使用歐姆擋);一個電池組E(電動勢6V);一個滑動變阻器R(020,額定電流1A);兩個相同的電流表G(內(nèi)阻Rg=1000,滿偏電流Ig=100A);兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻(R1=29000,R2=0.1);一個開關(guān)S、導(dǎo)線若干。(1)為了設(shè)計電路,先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻,采用“10”擋,調(diào)零后測量該電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大,最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來,下列判斷和做法正確的是(填字母代號)。A.這個電阻阻值很小,估計只有幾歐姆B.這個電阻阻值很大,估計有幾千歐姆C.如需進(jìn)一步測量可換“1”擋,調(diào)零后測量D.如需進(jìn)一步測量可換“1k”擋,調(diào)零后測量(2)根據(jù)粗測的判斷,設(shè)計一個測量電路,要求測量盡量準(zhǔn)確并使電路能耗較小,畫出實驗電路圖,并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。2.(14分)(2014河南開封模擬)利用如圖所示的電路可以較為準(zhǔn)確地測量未知電源的電動勢。圖中Ex為待測電源,Es為標(biāo)準(zhǔn)電源(電動勢Es已準(zhǔn)確測出),E為工作電源,為電路提供電流。G為零刻度在中央的靈敏電流計,AB為一根粗細(xì)均勻的電阻絲,C、D為AB上的兩個活動接觸點,可以在電阻絲上移動。與電阻絲AB平行放置的還有一把刻度尺,可以測出CD之間的長度。實驗步驟如下:(1)按電路圖連接好電路,K1處于斷開狀態(tài),K2處于兩個觸點都不接的狀態(tài)。(2)先閉合K1,調(diào)整RP至合適位置。(3)將K2擲于1位置,調(diào)整C、D觸頭使電流計指向零刻度,記下。(4)將K2擲于2位置,重新調(diào)整C、D位置,使,并記下。(5)斷開K1,計算待測電源的電動勢的表達(dá)式為Ex=。3.(16分)甲(2014河北唐山模擬)理想電壓表的內(nèi)阻無窮大,而實際電壓表并非如此,現(xiàn)要測量一個量程為03V、內(nèi)阻約為3k的電壓表的阻值,實驗室備有以下器材:A.待測電壓表V1:量程為03V,內(nèi)阻約為3kB.電壓表V2:量程為06V,內(nèi)阻約為6kC.滑動變阻器R1:最大阻值20,額定電流1AD.定值電阻R0E.電源:電動勢6V,內(nèi)阻約1F.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干(1)利用以上器材設(shè)計如圖甲所示測量電路,請你按圖甲所示電路將圖乙中的實驗儀器連接起來;乙丙(2)請寫出按該電路測量電壓表V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式:;(3)在正確連接電路后,閉合開關(guān)S,不斷調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片位置,記錄多組電壓表V1、V2示數(shù),作出U2U1圖線如圖丙所示。若R0=1480,由圖線上的數(shù)據(jù)可得RV=。4.(18分)(2014山東理綜,22)實驗室購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過實驗測定其實際長度。該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為1.0 mm2,查得銅的電阻率為1.710-8m,再利用圖甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實際長度。可供使用的器材有:電流表:量程0.6A,內(nèi)阻約0.2;電壓表:量程3V,內(nèi)阻約9k;滑動變阻器R1:最大阻值5;滑動變阻器R2:最大阻值20;定值電阻:R0=3;電源:電動勢6V,內(nèi)阻可不計;開關(guān)、導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉栴}:(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選(選填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至(選填“a”或“b”)端。(2)在實物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接。(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為V。(4)導(dǎo)線實際長度為m(保留2位有效數(shù)字)。5.(18分)(2014安徽皖南八校聯(lián)考)甲一電壓表的量程標(biāo)定不準(zhǔn)確,某同學(xué)利用圖甲所示電路測量該電壓表的實際量程Umax。所用器材有:量程標(biāo)定為3V的不準(zhǔn)確的電壓表V1,內(nèi)阻r1=3k;量程標(biāo)定為15.0V的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2;標(biāo)準(zhǔn)電阻R0,阻值為9k;滑動變阻器R,總電阻為20.0;電源E,電動勢為18.0 V,內(nèi)阻可忽略;開關(guān)S;導(dǎo)線若干。回答下列問題:(1)按電路圖甲連接實物圖乙。(2)開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑動端P應(yīng)滑至(選填“a”或“b”)端。(3)開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表V1滿偏;若此時電壓表V2的示數(shù)為U2,則V1的量程為。(4)若測量時電壓表V1未調(diào)到滿偏,兩電壓表的示數(shù)如圖丙,從圖丙中讀出V1的示數(shù)U1=,V2的示數(shù)U2=;由讀出的數(shù)據(jù)計算Umax=。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)6.(20分)(2014武漢武昌區(qū)調(diào)研)一位同學(xué)想將一個量程約為5V有清晰刻度但沒有示數(shù)、內(nèi)電阻約為10k的電壓表Vx改裝成一個量程為15V的電壓表,可以使用的實驗器材如下:A.電源(電動勢約15V,內(nèi)電阻小于2)B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0(量程為15V,內(nèi)電阻約30k)C.電阻箱(阻值范圍09999.9)D.電阻箱(阻值范圍099999.9)E.滑動變阻器(阻值為020)F.滑動變阻器(阻值為020k)G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干為了正確改裝,需要測量出電壓表Vx的量程和內(nèi)電阻,該同學(xué)的實驗操作過程為:(1)將實驗儀器按圖甲所示電路連接,電阻箱R1應(yīng)選,滑動變阻器R0應(yīng)選(填儀器前的字母序號);甲(2)將電阻箱R1的阻值調(diào)至最大,將滑動變阻器的滑片P移至滑動變阻器的接近右端處,閉合開關(guān)S;接著調(diào)節(jié)電阻箱,直至電壓表Vx滿偏,記錄此時電阻箱的阻值和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的示數(shù)U;(3)向左移動滑片P至滑動變阻器的另一位置,再次調(diào)節(jié)電阻箱R1直至電壓表Vx滿偏,記錄此時電阻箱的阻值和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的示數(shù);(4)重復(fù)步驟(3)35次;(5)該同學(xué)將實驗中記錄的各組電阻箱的阻值R和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的示數(shù)U的數(shù)據(jù)在UR坐標(biāo)系中正確地描好點(如圖乙),請你在圖中完成UR圖線。乙(6)根據(jù)圖線可以求得電壓表Vx的量程為V,內(nèi)電阻為。將電壓表Vx與一個阻值為的電阻串聯(lián)就可以組成量程為15V的電壓表。答案與解析專題15電學(xué)實驗1.答案:(1)AC(2)解析:(1)根據(jù)指針偏角很大可知待測電阻阻值很小,應(yīng)換“1”擋位,重新調(diào)零后測量,所以選項A、C正確。 (2)根據(jù)實驗?zāi)康目芍铚y量待測電阻的電壓、電流,為此需要將其中一個電流表G改裝成一個電壓表(將電流表G與R1串聯(lián),改裝后量程為3V),將另一個電流表(將電流表G與R2并聯(lián)改裝成一個電流表,量程為1A),然后用改裝后的電表采用“伏安法”測電阻Rx,由于Rx阻值較小,所以采用電流表外接法?；瑒幼冏杵鞑捎谩跋蘖魇健苯臃?可使電路能耗較小。設(shè)計電路見答圖。2.答案:(3)CD間的長度l1(4)電流計指針指向零刻度CD間的長度l2(5)Es解析:本題考查測定電源的電動勢的實驗,意在考查考生對實驗原理的分析能力。(3)由題意知應(yīng)記下CD間的長度l1。(4)使電流計指針指向零刻度并記下此時CD間的長度l2。(5)根據(jù)電阻定律得R1=,R2=,由電路特點可得I=,聯(lián)立可得,Ex=Es。3.答案:(1)如圖(2)RV=R0(3)2960解析:本題考查并聯(lián)電路特點及歐姆定律,意在考查考生由實驗?zāi)康拇_定實驗原理完成實驗的能力。由并聯(lián)電路兩端電壓相等可知,定值電阻R0兩端的電壓為U0=U2-U1,由歐姆定律可知,通過定值電阻的電流為I0=IV1,因此電壓表V1的內(nèi)阻RV=,解以上三式得RV=R0,將其變形得到U2=(1+)U1,由圖象斜率k=1.5=1+RV=2960。4.答案:(1)R2;a。(2)如圖所示。(3)2.30(2.29、2.31均正確)。(4)94(93、95均正確)。解析:(1)由R=得,銅線電阻Rx約1.7,電路中Rx+R0約4.7,若選R1=5的滑動變阻器,則電路中電流將超過電流表量程,故滑動變阻器選R2。為保護(hù)電路,閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至a端,使其電阻為最大。(2)連接圖見答案。(3)電壓表量程3V,指針在2后第3條刻度線,故讀數(shù)為2.30V,估讀為2.29或2.31均可。(4)R0+Rx=4.6,Rx=1.6,由Rx=得l=94m。5.答案:(1)如圖所示(2)a(3)(4)2.50V12.0V3.60V解析:實物連線如圖所示;在閉合開關(guān)前,應(yīng)使分壓部分電壓為零,即滑片應(yīng)置于a端。閉合開關(guān)后,并聯(lián)部分電壓相等,則電壓表V1的量程為。題圖丙中兩電壓表讀數(shù)為U1=2.50V和U2=12.0V;電壓表的量程為Umax,則有,解得Umax=3.60V。6.答案:(1)DE(5)圖線如下圖(6)4.5900021000解析:本題考查電壓表改裝的實驗,意在考查考生對