实验3 电学实验(一)1.(2022天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10kΩ),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程0~1V,内阻约10kΩ)B.电压表(量程0~10V,内阻约100kΩ)C.电流表(量程0~1mA,内阻约30Ω)D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.05Ω)E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用 ,电流表选用 ,电源选用 。(均填器材的字母代号) (2)画出测量Rx阻值的实验电路图。(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会 其真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),原因是 。 2.(2022江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)如图甲所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。甲(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的1I数据见下表:4\nR/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.261I/A-16.76.05.34.53.8根据表中数据,作出R-1I关系图象。由图象可计算出该干电池的电动势为 V;内阻为 Ω。 (3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33A时,电压表的指针位置如图乙所示,则该干电池的电动势应为 V;内阻应为 Ω. 乙3.图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。(a)(b)(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA。由题给条件和数据,可以求出R1= Ω,R2= Ω。 (2)现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA。电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω和1000Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为 Ω的电阻,R应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。 (3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R'为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱 (选填“b”或“c”)相连。判断依据是: 。 4\n实验3 电学实验(一)1.答案(1)B C F(2)如图所示(3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)解析(1)由于待测电阻约为10kΩ太大,电源电动势为12V时,电路中电流才大约1.2mA,故电流表选C,电源选F。由于待测电阻约为10kΩ,电路中电流约为1.2mA,则待测电阻两端电压约为12V,所以电压表选B。(2)由于待测电阻阻值远大于所选电流表内阻,而略小于电压表内阻,故实验测量电路设计时用内接法;而滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻的阻值,故控制电路中滑动变阻器使用限流式接法根本起不到调节作用,滑动变阻器只能采用分压式接法。电路图见答案。2.答案(1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零(2)(见解析图) 1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对)(3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)解析(1)连接电路时应将开关断开,且将电路中的电阻箱阻值调至最大以保护电流表。(2)将表中的数据在方格纸上一一描点连线即可,如图所示:由闭合电路的欧姆定律可得:I=ER+r变形为R=E·1I-r由图线的斜率可得E=1.4V由截距可得r=1.2Ω。(3)由图可知电压表的读数为66mV,电流表的示数为0.33A,所以电流表的内阻RA=UI=66mV0.33A=0.2Ω。由于电流表有内阻,所以I=ER+RA+r,即R=E·1I-(RA+r),所以干电池的内阻r真=r测-RA=1.2Ω-0.2Ω=1.0Ω,电动势测量不受影响。3.答案(1)15 35 (2)300 3000 (3)c 闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R2解析(1)设使用a和b两接线柱时,电表量程为I1,使用a和c两接线柱时,电表量程为I2,则使用a和b时:IgRgR1+R2+Ig=I1①使用a和c时:Ig(Rg+R2)R1+Ig=I2②由①②两式得R1=15Ω,R2=35Ω。(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R小=1.53.0×10-3Ω=500Ω,总电阻的最大值为R大=1.50.5×10-3Ω=3000Ω,故R0选300Ω的,R选用最大阻值为3000Ω的滑动变阻器。4\n(3)d接b时,R1和R2串联,不论是R1还是R2损坏,电表都有示数且示数相同,故应将d接c。根据d接c时的电路连接情况可知:闭合开关,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R2。4
