提升训练21 电学实验1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,需要测出金属丝的电阻Rx,甲、乙两同学分别采用了不同的方法进行测量:(1)甲同学直接用多用电表测其电阻,多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω、×1Ω。该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大。为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序: 。(填步骤前的字母) A.旋转选择开关至欧姆挡“×1Ω”B.旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω”C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔D.将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔②按正确步骤测量时,指针指在图1所示位置,Rx的测量值为 Ω。 (2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量:电压表V(量程0~5V,内电阻约10kΩ)电流表A1(量程0~500mA,内电阻约20Ω)电流表A2(量程0~300mA,内电阻约4Ω)滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A)直流电源E(电动势为4.5V,内电阻约为0.5Ω)开关及导线若干图1图26\n图3为了较精确画出I-U图线,需要多测出几组电流、电压值,故电流表和滑动变阻器应选用 (选填器材代号),乙同学测量电阻的值比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等”),利用选择的器材,请你在图2方框内画出理想的实验电路图,并将图3中器材连成符合要求的电路。 2.(1)小明同学在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,为了更准确选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。小明同学按正确步骤测量,发现两表笔接触小灯泡的测量端的开始一段时间,指针读数不断增大。你认为可能的原因是 。欧姆挡置于“×1”,稳定后指针指在如图位置,则此时小灯泡阻值的测量值为 Ω。 (2)下列实验电路图中,不可以用来测量干电池电动势和内阻的是( )可以得到多个数据点(一般5个以上),用图象法处理数据的实验电路图是( )(3)A、B二端接入电路,向右移动滑片可以增大电路中电流的接法是( )6\n3.某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻,已知该干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.50Ω;实验室提供了电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)、电流表A(量程0.6A,内阻为0.70Ω)、滑动变阻器R(10Ω,2A)、开关和导线若干。(1)为了尽可能减小实验误差,请在图1方框中画出实验电路图。图1图2(2)在图2中按原理图完善实物图的连接 。 (3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图3中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E= V(保留3位有效数字),内阻r= Ω(保留2位有效数字)。 图3(4)实验过程中,发现电流表发生了故障,于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻,组成了如图4所示的电路,移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图5所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E= ,内阻r= (用k、a、R0表示)。 4.小明同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,为了更准确地选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。6\n(1)在使用前发现电表指针位置如图甲所示,该同学应该调节 (选填“①”或“②”)。 (2)小明使用多用电表欧姆挡的“×10”挡测量小灯泡的电阻,读数如图乙所示,为了更准确地进行测量,小明应该旋转开关至欧姆挡 (选填“×100”或“×1”)挡,两表笔短接并调节 (选填“①”或“②”)。 (3)按正确步骤测量后,指针指在如图丙所示位置,则小灯泡阻值的测量值为 Ω。 5.小李同学欲选择图甲中实验器材进行实验研究:(1)他先选用图中器材ABCFG完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。正确连接电路并操作后,结合实验数据画出如图所示的U-I图象,则由图象可得干电池的电动势为 V,内阻为 (结果保留2位小数)。 (2)小明同学采用与题(1)不同的方案测定干电池的电动势和内阻,则除了器材AB外,还需要图中的 (填写器件下的字母编号即可)。 (3)若小李同学找来另一节完全相同的干电池并选择图中的ABCEFG完成描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,请在图甲上帮他补充完成必需的导线连接。6\n提升训练21 电学实验1.答案(1)AEDC 22 (2)A2,R1 偏小 如解析图解析(1)发现指针转过角度太大,知电阻较小,则换用“×1Ω”,换挡后需重新调零。然后去测电阻,最后将旋钮旋至“OFF”挡或交流电压的最高挡。故合理顺序为:AEDC。Rx的测量值为22×1Ω=22Ω。(2)通过电阻电流的最大值I=522A=0.23A,所以选择量程为300mA的电流表测量比较准确。总阻值为250Ω的滑动变阻器阻值相对较大,测量时误差大,所以选择总阻值为10Ω的滑动变阻器。由于待测电阻远小于电压表的内阻,属于小电阻,所以电流表采用外接法。因采用外接法,则由于电压表的分流而使电流表测量结果偏大,由欧姆定律可知,所测电阻偏小。若采用限流法,电路中的电流较大,容易超过电流表的量程,所以滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图所示。根据电路图连接实物图,如图所示。2.答案(1)小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大 28±1 (2)B AC (3)ACD解析(2)B选项图中虽然可以改变电阻,但不知道电阻的具体数据,故B不能测出。选项A图中滑动滑动变阻器可以使电压表电流表示数变化,取多组数据;选项C图中电阻箱可以改变示数,测量多组数据。3.答案(1)见解析 (2)见解析 (3)1.45 0.60(4)kak-1 R0k-1解析(1)电路直接采用串联即可,电压表并联在电源两端,由于电流表内阻已知,则应采用电流表相对电源的内接法;电路图如图所示。(2)对照电路图,实物图完善后如下图。(3)根据U=E-Ir以及图象可知,电源的电动势为E=1.45V,内阻为r+RA=ΔUΔI=1.45-0.800.50Ω=1.30Ω,故r=1.30Ω-0.70Ω=0.60Ω。(4)由闭合电路欧姆定律可知:E=U2+U2-U1R0r,变形得:U1=U2·R0+rr-R0Er,当U1=0时,U2=a,则有:0=R0+rr·a-R0Er,又R0+rr=k,解得:E=kak-1,r=R0k-1。4.答案(1)① (2)×1 ② (3)28解析(1)多用电表在使用前,若指针没有对齐左边的0刻度线,应先进行机械调零,即调节①旋钮。6\n(2)当用“×10”挡测量时,若指针偏转角度太大,说明所选挡位太大,需要把选择开关倍率减小,即选“×1”挡。选择开关换挡后应进行欧姆调零,即调节②。5.答案(1)1.48 0.65~0.70 (2)DG或DF(3)如图:6
