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实验题专练卷(二) 电学实验
1.一个额定功率为0.1 W的电阻,其阻值不详。用多用电表粗测其阻值,其结果如图1所示。
图1
(1)多用电表测得的电阻值约为________Ω。
(2)用多用电表电阻挡测量某一电阻的阻值时,该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图2甲所示),然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图2乙所示),这两步操作是否合理?________(填“甲合理”或“乙合理”或“都不合理”)
图2
2.图3甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。为了得到图甲所示I-U关系的完整曲线,在图乙、图丙两个电路中应选用的是图________;理由是:____________________________________________________________
____________________。(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)
图3
3.某科技小组要测量一未知电阻Rx的阻值,实验室提供了下列器材:
A.待测电阻Rx
B.电池组(电动势3 V,内阻约5 Ω)
C.电压表(量程3 V,内阻约3 000 Ω)
D.电流表(量程5 mA,内阻约10 Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值50 Ω,额定电流1.0 A)
F.开关、导线若干
该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路(电流表内接或外接)进行测量,并将其测量数据分别绘成U-I图像,如图4甲和乙所示。21教育网
图4
(1)由图像判定图________测量结果较为准确,其测量值Rx=________ Ω(结果保留三位有效数字),Rx的测量值________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)请把测量结果较为准确的测量电路图画在方框内。
4.某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线如图5(a)所示,测试时,磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。版权所有
图5
(1)试结合图(a)简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点:www-2-1-cnjy-com
________________________________________________________________________。
(2)某同学想利用磁敏电阻图(a)所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场,设计电路如图(b)所示,磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表连接,长直导线与图示电路共面并通以图示方向电流,请指出本实验装置的错误之处:_____________________________________。
若装置调整正确后再进行测量,电路中所用干电池的电动势为1.5 V,不计电池、电流表的内阻,试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4 T至1.2 T的变化过程中,通过磁敏电阻的电流强度IA随磁感应强度B变化的关系式:____________________________。
5.某同学利用一段长电阻丝测定一节干电池电动势和内阻。接好如图6所示的实验装置后,将导线的接头O分别连接上电阻丝的a、b、c、d四位置并闭合电路测量。
图6
(1)实验中选择从电阻丝的左端a开始而不是从电阻丝的最右端开始的理由是:
________________________________________________________________________;
(2)实验中得到两电表读数如下:
接线柱
a
b
c
d
电压表/V
1.50
1.50
1.25
1.20
电流表/A
0.00
0.00
0.25
0.30
经检查,电阻丝某处发生断路。则根据表格,发生断路的位置在________(填写字母)两点之间,电源内阻为________Ω;21cnjy.com
(3)该同学使用的是均匀电阻丝且a、b、c、d四点等间距,在不修复电阻丝的情况下,O与电阻丝任意位置连接,不可能出现的电表读数是________。2·1·c·n·j·y
A.1.15 V B.1.30 V
C.0.24 A D.0.35 A
6.某同学做“测定金属丝电阻率”的实验。
(1)需要通过实验直接测量的物理量有:_______________________________________
________________________________________________________________________(写出名称和符号);【来源:21·世纪·教育·网】
(2)这位同学采用伏安法测量一段阻值约为5 Ω的金属丝的电阻。有以下器材可供选择:(要求测量结果尽量准确)21·世纪*教育网
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~1 000 Ω,额定电流0.3 A)
H.开关、导线
实验时应选用的器材是___________________________________________________
(填写各器材的字母代号)。
请在下面的虚线框中画出实验电路图。
这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为________Ω;21·cn·jy·com
图7
图8
(3)用伏安法测金属丝电阻存在系统误差。为了减小系统误差,有人设计了如图8所示的实验方案。其中Rx是待测电阻,R是电阻箱,R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S,灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为R0时,灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx=________(用R1、R2、R0表示)。www.21-cn-jy.com
答 案
1.解析:(1)欧姆表测得的电阻阻值约为100×10 Ω=1 000 Ω;(2)测量电阻阻值时,不能用手触摸红、黑表笔或待测电阻的两极,欧姆调零时可以用手触摸。
答案:(1)1 k(或1 000) (2)甲合理
2.解析:图乙中,滑动变阻器采用的是分压式接法,图丙中,滑动变阻器采用的是限流式接法。图乙中滑动变阻器的滑片从左端逐渐向右端移动时,加在热敏电阻两端的电压可以从0逐渐增加,结合图甲中曲线,应选择图乙作为实验电路。2-1-c-n-j-y
答案:乙 图乙中加在热敏电阻两端的电压可以从0调节
3.解析:(1)根据欧姆定律表达式R=计算可知,图甲中,电压为2.8 V时待测电阻的测量值比电压为1.5 V时的测量值稍大,几乎相等,而图乙中,电压为2.8 V时待测电阻的测量值比电压为1.5 V时的测量值还小,因此图甲测量结果较为准确,其测量值为Rx== Ω≈1.08×103 Ω。因Rx>,因此电流表应采用内接法,Rx的测量值大于真实值。 21*cnjy*com
(2)测量电路图如图所示。
答案:(1)甲 1.08×103(1.07×103~1.16×103均对) 大于 (2)电路图见解析
4.解析:(1)由题图(a)可知,B在0~0.2 T范围内阻值非线性增大,B在0.4~1.0 T范围内阻值线性增大。【来源:21cnj*y.co*m】
(2)装置中磁敏电阻轴向方向与电流产生的磁场方向不相同。磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4 T至1.2 T的变化过程中,由图(a)可得磁敏电阻的阻值R=22 500 B-3 000,由闭合电路的欧姆定律可得,通过磁敏电阻的电流IA随磁感应强度B变化的关系式为IA= A。【出处:21教育名师】
答案:(1)磁感应强度B在0~0.2 T范围内磁敏电阻随磁场非线性增大,在0.4~1.0 T范围内磁敏电阻的阻值随磁场线性增大 (2)磁敏电阻的轴向方向与磁场方向不相同 IA= A【版权所有:21教育】
5.解析:(1)从电阻丝的左端a开始测量时电阻丝接入电路的电阻阻值最大,能防止短路,保护电源;
(2)从表格中记录的实验数据看出,导线的接头O接a和b时,电压表的示数不变,而电流表示数均为零,导线的接头O接c、d时,电流表示数不为零,因此断路发生在b、c之间。设电源电动势为E,内阻为r,由表格中c、d两组数据列方程分别为E=1.25+0.25r,E=1.20+0.30r,联立解得r=1 Ω;21教育名师原创作品
(3)由闭合电路的欧姆定律表达式I=可知,外电阻R变大时,电路电流I变小,外电压变大;外电阻变小时,电路电流变大,外电压变小。虽然b、c之间的电阻阻值变化和c、d之间的电阻阻值变化相同,但外电阻变大时电路电流变小,使得b、c两点对应的电压变化要小于c、d两点对应的电压变化0.05 V,又由于b、c两点间断路,因此不可能出现的电表读数是1.30 V。21*cnjy*com
答案:(1)防止短路,保护电源 (2)b、c 1 (3)B
6.解析:(1)由公式ρ=、R=和S=π2可知,实验中直接测量的物理量有加在金属丝两端的电压U,通过金属丝的电流I,金属丝的长度L,金属丝的直径d。
(2)电源A必选,开关和导线H必选,电压表选用量程为3 V的D,因待测金属丝的阻值约为5 Ω左右,通过它的最大电流Im= A=0.6 A,所以电流表选用量程为0.6 A的C即可,阻值为20 Ω的滑动变阻器F阻值较小,且便于调节,采用限流法接入时即可对电路起到保护作用。实验电路图如图所示:
题图中电流表、电压表的读数分别为0.46 A、2.40 V,故金属丝的电阻阻值R== Ω≈5.2 Ω。
(3)由题意知,R调至阻值为R0,灵敏电流计的示数为零,则=,解得Rx=R0。
答案:(1)加在金属丝两端的电压U,通过金属丝的电流I,金属丝的长度L,金属丝的直径d (2)A、C、D、F、H 电路图见解析 5.2 (3)R0
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