时间:2017-08-08 08:33:24
1、实验题 某同学想测绘标有“3.8V 0.4A”字样的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象,除了导线和开关外,有下列一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)
B.电压表V1(量程为5V,内阻约为5kΩ)
C.电流表A1(量程为100mA,内阻约为2Ω)
D.电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω)
G.开关及导线若干
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,滑动变阻器 (填器材前面的选项代号)②选好器材后,该同学按照该实验要求连接电路,请完成下图甲中的实物连线。
③该同学根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图乙所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝的电阻为_________Ω;
④任何实验过程中均存在误差,已知本实验中所用的测量仪器均已校准。下列有关误差的说法中正确的是____________;
A.该实验中的误差来源主要是电流表的分压作用
B.由于电表内阻引起的误差属于偶然误差,可以通过作图法消除
C.若将电表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用该实验装置测得的灯泡电阻比相应状态的电阻的真实值小
参考答案:①D,E,②如图③1.5Ω(1.3Ω~1.7Ω都给分)④CD
本题解析::①灯泡额定电流为0.4A,电流表应选
,即D,为方便实验操作,滑动变阻器应选
,即E
②滑动变阻器应采用分压接法,如图所示
③灯泡在不工作时即电压为零时,从图中可得此时电阻为1.5Ω。
④该实验中的误差来源主要是电压表的分流作用,故A错误;由电表内阻引起的误差属于系统误差,不能通过作图法消除,故B错误;若将电表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故C正确;由于测量的电压为准确值,但是测量的电流由于电压表的分流而偏大,所以测得的电阻偏小,D正确
考点:测绘小灯泡伏安特性曲线实验
本题难度:一般
2、实验题 现要测量一待测电阻的阻值,可供选择的器材如下:
待测电阻Rx (阻值约为20 Ω);
电流表A (量程100 mA,内阻约为10Ω);
电压表V1(量程1v,内阻r="1000" Ω);
电压表V2(量程15v,内阻约为3000 Ω);
定值电阻R0=1000Ω
滑动变阻器R1(最大阻值5Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω);
电源E(电动势约为4 V,内阻r约为1 Ω);
单刀单掷开关,导线若干.
(1)为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填器材代号)
(2)根据你选择的器材,请在右侧线框内画出最佳实验电路图,并标明每个器材的代号.
参考答案:(1)V1 R1 (2)如图所示
本题解析:(3)①电源电动势为4V,所以选用电压表V1 ;本实验采用滑动变压器的分压接法,为使调节方便,应选R1
②待测电阻Rx (阻值约为20 Ω) ,滑动变阻器R1(最大阻值5Ω),所以采用滑动变压器的分压解法,电流表的内阻较小,
,所以采用电流表的外接法了,电压表量程小,串联固定电阻R0以扩大量程,电路图如图所示
考点:考查了伏安法侧电阻实验
本题难度:一般
3、实验题 (8分)某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题图所示的部件 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。
(2)题图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断:电路中 (选填图中表示接线柱的数字)之间出现了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。
参考答案: (1)B,0.410;(2)7、9,断路;(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值。
本题解析:(1)为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先转动锁紧手柄部件B,合金丝的直径为0.0mm+0.41mm+0.000mm=0.410mm
(2)合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化,说明电压表被串联在电路中,致使电流表读数很小,电压表读数接近电压电动势,因此电路中连接合金属丝的接线柱7、9之间部分应发生了断路
(3)由于Rx>
,因此应采用电流表的内接法,减小因电表内阻引起的系统误差,另外可采用多次测量求平均值的方法,可以减小偶然误差;
考点:本题主要考查了基本仪器的使用、电路故障分析、实验误差分析等问题,属于中档题。
本题难度:一般
4、实验题 (8分) 某电流表的量程为50mA,内阻为50
,其表面的刻度盘已损坏,要重新通过测量来刻画出刻度值,有下列器材:
A.待测电流表
B.9V直流电源
C.“0-10
,1A”滑动变阻器
D.“0-100
,50mA”滑动变阻器
E.“0.6A,0.5
标准电流表
F.“3A,0.01
”标准电流表
G.5
标准电阻
F.20
标准电阻
I. 开关及导线若干
(1)应选用的器材 (填选用器材序号)。
(2)画出实验电路图
(3)待刻度电流表的电流表刻度值
x = .说明式中各物理量的表示意义 。
参考答案:(1)ABCEGI(2分)
(2)电路图略(用E串联G成为电压表,在用外接法、分压式电路)(2分)
(3)
(2分)
式中
为E表示数,
为E表内阻,
为5Ω标准电阻,
为待刻画表内阻 (2分)
本题解析:(1)ABCEGI(2分)(2)电路图略(用E串联G成为电压表,在用外接法、分压式电路)(2分)(3)改装后的电压表与R并联,所以R两端电压为
,所以流过R的电流由欧姆定律可知为
式中
为E表示数,
为E表内阻,
为5Ω标准电阻,
为待刻画表内阻
本题难度:一般
5、实验题 (改编)如图为某同学设计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装置。当其接通电键时,有电流通过金属棒,观察到金属棒向左运动,则下列说法正确的是
A.此时通过金属棒的电流是由电源经b流向a
B.若调换U形磁铁的南北极,则金属棒仍向左运动
C.若调换流经金属棒的电流方向,则金属棒仍向左运动
D.若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向,则金属棒仍向左运动
参考答案:D
本题解析:由左手定则可知电流经
流向
,所以A错;若调换磁铁的南北极,磁场方向反向,则安培力的方向反向,变为向右,所以B错;若调换流经金属棒的电流方向,则安培力的方向反向,变为向右,所以C错;若同时调换磁铁的南北极和电流的方向,则导体棒所受安培力的方向不变,所以D正确。
考点:安培力,左手定则。
本题难度:一般