高考物理电学实验复习题 88页

‎ 第十八章 电学实验 ‎2009年高考题 ‎1.（09 广东物理）某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。‎ ‎（1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图14‎ ‎ ‎ 图15‎ 图14‎ ‎ ‎ ‎（2）实验的主要步骤如下：‎ ‎①正确链接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；‎ ‎②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；‎ ‎③断开开关，_________________，合上开关，重复②的操作。‎ ‎（3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图15的关系图线，其斜率为________A-1·m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了______的电阻之和。‎ 图16‎ ‎（4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图16所示。金属丝的直径是______。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________,其数值和单位为___________（保留三位有效数字）。 ‎ ‎ ‎ ‎2.（09江苏物理）有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验：‎ ‎（1）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.（用标注在导线旁的数字表示）‎ ‎（2）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2=Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.（用ρ、L、d、D表述）‎ 答案：（1）⑥ （2）‎ ‎3.（2009年北京卷）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程=‎0.6A,内阻）和若干导线。‎ ‎①请根据测定电动势E内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。‎ ‎②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,‎ 读处与对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值时，‎ 其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时 首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图，如图6所示，图中已标注出了（‎ ‎）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。‎ ‎③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。‎ ‎④根据图6描绘出的图线可得出这个 电池的电动势E= V,内电阻 ‎ 解析：根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有：‎ E =I（R+r+rg），解得：，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。‎ 答案： ① 见答图4 ‎ ‎②见答图6 ‎ ‎③见答图6 ‎ ‎④1.5（1.46~1.54）；0.3（0.25~0.35）‎ ‎4.（09安徽理科综合）Ⅰ用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。‎ Ⅱ用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：‎ ‎（a）电流表（量程‎0.6A、‎3A）；‎ ‎(b) 电压表（量程3V、15V）‎ ‎(c) 定值电阻（阻值1、额定功率5W）‎ ‎(d) 定值电阻（阻值10，额定功率10W）‎ ‎(e) 滑动变阻器（阴值范围0--10、额定电流‎2A）‎ ‎(f) 滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流‎1A）‎ 那么 ‎（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A； R0应选择 的定值电阻，R应选择阻值范围是 的滑动变阻器。‎ ‎（2）引起该实验系统误差的主要原因是 。‎ 答案：I．‎ 指针位置 选择开关所处的档位 读 数 a 直流电流100mA ‎23.0mA 直流电压2.5V ‎0.57V b 电阻×100‎ ‎320Ω 解析：直流电流100mA档读第二行“0～10”一排，最小度值为2mA估读到1mA就可以了；直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了；电阻×100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。‎ II．答案：‎ ‎（1）3，0.6，1，0～10。（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。‎ 解析：由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在‎0.5A左右，所以选量程为‎0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。‎ 关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测