《高中物理選修3-1(電學(xué)實驗基礎(chǔ))含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理選修3-1(電學(xué)實驗基礎(chǔ))含解析(14頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五單元電學(xué)實驗基礎(chǔ)(建議用時:90 分鐘)1用螺旋測微器測圓柱體的直徑時,示數(shù)如圖甲所示,此示數(shù)為_ mm.圖乙的 示數(shù)為_ mm.甲2如圖所示為某次實驗中兩電表的示數(shù)情況,則:乙電流表 A 的示數(shù)為_A,電壓表 V 的示數(shù)為_V.3在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻 R 約為 200 ,電壓表 V 的內(nèi)阻約為 2 k,電x流表 A 的內(nèi)阻約為 10 ,測量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示,結(jié)果由公式 RxU 計算得出,式中 U 與 I 分別為電壓表和電流表的示數(shù)若將圖甲和圖乙中電路測得的電 I阻值分別記為 R 和 R ,則_(填“R ”或“R ”)更接近待測電阻的真實值,且測量值x1
2、x2 x1 x2R _(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值,測量值 R _(填“大于”、 x1 x2“等于”或“小于”)真實值4 若多用電表的電阻擋有三個倍率,分別是 1、10、100.用10 擋測量某電阻 R 時,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過小,為了較準確地進行測量,則應(yīng):x1 將選擇開關(guān)置于_;2 將紅、黑表筆短接進行_;3 將待測電阻 R 接在_進行測量x若按照以上步驟正確操作后,表盤的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值是 _.15某同學(xué)要描繪一小燈泡(3 V,1.5 W)的伏安特性曲線,他設(shè)計了如圖甲所示的電路, 其中電源電動勢為 4 V,電壓表有兩個量程(1) 請幫助該同學(xué)將連
3、線補充完整(2) 實驗中某次電壓表示數(shù)為 2.5 V,電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時小燈泡的實際功率 為_W.6有一個小燈泡上標有“4 V 2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個小燈泡的 IU 圖線現(xiàn)有下列器材供選用:A 電壓表(05 V,內(nèi)阻約 10 k)B 電壓表(015 V,內(nèi)阻約 20 k)C 電流表(03 A,內(nèi)阻約 1 )D 電流表(00.6 A,內(nèi)阻約 0.4 )E 滑動變阻器(10 ,2 A)F 滑動變阻器(500 ,1 A)G 學(xué)生電源(直流 6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1) 實驗中所用電壓表應(yīng)選用 _,電流表應(yīng)選用 _,滑動變阻器 應(yīng)選用_(2) 實驗電路應(yīng)采用電流表_(填“內(nèi)
4、”或“外”)接法(3) 在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖,并根據(jù)所畫電路圖進行實物圖連接27如圖甲所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對溫度很敏感)的 IU 關(guān)系曲線圖(1)為了通過測量得到如圖甲所示 IU 關(guān)系的完整曲線,在如圖乙、丙兩個電路中應(yīng)選 擇的是圖_;簡要說明理由:_.(電源電動勢為 9 V,內(nèi)阻不計,滑動變阻器的阻值為 0100 )(2)在如圖丁所示電路中,電源電壓恒為 9 V,電流表讀數(shù)為 70 mA,定值電阻 R 2501.由熱敏電阻的 IU 關(guān)系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為_V,電阻 R 的阻值為2_.(3)舉出一個可以應(yīng)用熱敏電阻的例子:_8用如圖所示電路,測定一節(jié)
5、干電池的電動勢和內(nèi)阻電池的內(nèi)阻較小,為了防止在 調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻 R 起保護作用除電池、開關(guān)和導(dǎo)線0外,可供使用的實驗器材還有:a 電流表(量程 0.6 A、3 A);b 電壓表(量程 3 V、15 V);c 滑動變阻器(阻值范圍 010 、額定電流 2 A);d 滑動變阻器(阻值范圍 0100 、額定電流 1 A)那么(1) 要正確完成實驗,電壓表的量程應(yīng)選擇_ V ,電流表的量程應(yīng)選擇_ A;R 應(yīng)選擇阻值范圍是_ 的滑動變阻器(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是_ 9某物理興趣小組的同學(xué)利用實驗探究電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗的主要操作如下: (1) 先用電壓表
6、直接接在電池兩極粗測電池的電動勢,這樣測出的電動勢比真實值_(填“偏大”或“偏小”)(2)再按圖甲連接好電路進行實驗,記下電阻箱和電壓表對應(yīng)的一系列讀數(shù) R、U,并計 算得下表所列數(shù)據(jù).311R21/(V )U1/( )0.800.21.070.51.300.81.471.01.801.52.272.01 1(3)在圖乙所示的坐標紙上畫出 圖象U R(4) 根 據(jù) (3) 中 所 畫 的 圖 象 可 算 出 電 池 的 電 動 勢 為 _V , 電 池 的 內(nèi) 阻 為 _.(結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字)10實驗室購買了一捆標稱長度為 100 m 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
7、測得導(dǎo)線橫截面積為 1.0 mm ,查得銅的電阻率為 1.710 圖甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻 R ,從而確定導(dǎo)線的實際長度x8m,再利用可供使用的器材有:電流表:量程 0.6 A,內(nèi)阻約 0.2 ;電壓表:量程 3 V,內(nèi)阻約 9 k;滑動變阻器 R :最大阻值 5 ;1滑動變阻器 R :最大阻值 20 ;2定值電阻:R 3 ;0電源:電動勢 6 V,內(nèi)阻可不計;開關(guān)、導(dǎo)線若干回答下列問題:(1) 實驗中滑動變阻器應(yīng)選 _( 填 “R ” 或 “R ”) ,閉合開關(guān) S 前應(yīng)將滑片移至1 2_端(填“a”或“b”)(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4x
8、V(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電流表的讀數(shù)為 0.50 A 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)參考答案與解析1065 【解析】螺旋測微器讀數(shù)時,首先要明確其精確度為 0.01 mm ,讀取固定刻 度上的數(shù)值時,要看半毫米刻度線是否露出;圖甲中,螺旋測微器讀數(shù)為(811.60.01)mm 8.116 mm.圖乙中,螺旋測微器讀數(shù)為(127.00.01)mm1.270 mm.【答案】8.116 mm(8.1158.117 mm 均可) 1.270 mm(1.2681.272 mm 均可)2066 【解析】電流表選擇 03 A 的量程,刻度盤中有三個
9、大格,則每一大格為 1 A,每一大格又分為 10 小格,則每一小格表示 0.1 A,故指針所指的示數(shù)為 1.50 A電壓表 選擇 015 V 的量程,刻度盤中有三個大格,則每一大格為 5 V,每一大格又分為 10 小格, 則每一小格表示 0.5 V,故指針所指的示數(shù)為 7.5 V.【答案】1.50 7.5R R3067 【解析】根據(jù)題意知 ,電壓表的分流作用較顯著,故 R 更接近待測R R x1A x電阻的真實值圖甲的測量值是 R 與 R 串聯(lián)的電阻阻值,故 R R ;圖乙的測量值是 Rx A x1 x 真與 R 并聯(lián)的電阻阻值,故 R RV x2 x 真x【答案】R 大于 小于x14068
10、【解析】表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過小,說明選擇擋位太小,因此應(yīng)換用較高的擋 位,即選用100 擋;換成100 擋后應(yīng)重新進行歐姆擋調(diào)零;最后將紅、黑表筆接觸待測 電阻 R 兩端進行測量圖中所顯示的待測電阻阻值為 2 200 .x【答案】100 擋 歐姆擋調(diào)零 紅、黑表筆之間 2 2005069 【解析】描繪小燈泡的伏安特性曲線要求燈泡兩端電壓從零開始連續(xù)可調(diào), 所以滑動變阻器應(yīng)選用分壓式接法;燈泡額定電壓為 3 V,所以電壓表應(yīng)連接 3 V 量程的接 線柱,不能接到右邊的 15 V 量程的接線柱上補充完整的圖見答案由圖乙可得電流表的 讀數(shù)為 0.48 A,此時小燈泡的實際功率為 PUI2.50.48
11、W1.2 W.【答案】(1)如圖所示 (2)1.252 2R26070 【解析】(1)小燈泡的額定電壓為 4 V,因此選用量程為 5 V 的電壓表 A ;小P 2燈泡的額定電流 I A 0.5 A,因此電流表選用量程為 0.6 A的 D ;因本實驗描繪小燈U 4泡的伏安特性曲線,加在小燈泡兩端的電壓應(yīng)該從零開始逐漸增加,所以滑動變阻器應(yīng)采用U 4分壓式,小燈泡的電阻 R 8 ,為了較好地調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓,滑動變阻P 2器應(yīng)選擇最大阻值為 10 的 E.(2) 因小燈泡電阻較小,因此電流表應(yīng)采用外接法(3) 根據(jù)第(1)、(2)問的分析,實驗電路圖如答案圖甲所示根據(jù)所畫電路圖進行實物圖 連接
12、如圖乙所示【答案】(1)A D E (2)外 (3)如圖甲、乙所示7071 【解析】(1)為了得到圖中完整曲線,就應(yīng)在描點時獲取較多的實驗數(shù)據(jù),在 給定的電路中只有乙電路電壓可以從 0 調(diào)到最大,調(diào)節(jié)范圍大,所以采用乙電路(2)流過U 9R 的電流 I A 36 mA ,則通過熱敏電阻的電流 I II 70 mA 36 mA 34 1 1 R 250 2 11U U 95.4mA ,從IU 圖象上讀出對應(yīng)的電壓為 U 5.4 V,故R 105.9.(3)R 2 I 3.4102熱敏溫度計就是利用熱敏電阻制成的,電飯煲電路中應(yīng)用熱敏電阻控制溫度【答案】(1)乙 獲取更多的數(shù)據(jù) (2)5.4 10
13、5.9(3)熱敏溫度計或電飯煲8072 【解析】(1)一節(jié)干電池的電動勢大約為 1.5 V ,故電壓表選量程為 3 V 的; 干電池允許的電流一般不超過 0.5 A ,故電流表量程選 0.6 A 的;為調(diào)節(jié)方便,滑動變阻器 選 010 的(2)系統(tǒng)誤差主要是由電壓表分流引起的【答案】(1)3 0.6 010 (2)電壓表的分流6E ESI 0.506xS89073 【解析】(1)電壓表所測電壓為路端電壓,大小等于電動勢減去內(nèi)阻兩端的電 壓U 1 r 1 1 1 1(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有 EU r,變形為 ,可知 為直線,描點連R U ER E U R線,如答案圖r 1(4)圖線斜率為 ,
14、縱截距為 ,可得 E1.54 V,r1.25 .【答案】(1)偏小 (3)如圖(4)1.54(1.431.67) 1.25(1.191.31)l10074 【解析】(1)根據(jù) R ,得銅導(dǎo)線的阻值約為 R 1.7 ,即 R R 4.7 .x x 0實驗中的滑動變阻器若選 R ,則當滑動變阻器滑片移至 a 端時,電壓表的示數(shù)約為 3 V,若1滑動變阻器滑片向右移動,電壓表示數(shù)變大,超過電壓表量程,故實驗中的滑動變阻器應(yīng)選 R .閉合開關(guān) S 前應(yīng)使電路中的電阻最大,故滑動變阻器滑片應(yīng)移至 a 端2(2)連線如圖所示(3)電壓表的示數(shù)為 2.30 V.U 2.30(4)根據(jù)歐姆定律,銅導(dǎo)線與 R 的串聯(lián)電阻 R 4.6 ,0所以銅導(dǎo)線的電阻 R RR 1.6 .x 0l R S 1.61.010根據(jù) R 得導(dǎo)線長度 l m94 m.x 1.710【答案】(1)R a (2)見解析圖 (3)2.30(2.292.31 均正確) (4)94(9395 均正2確)7