电磁学实验3

2016万卷作业卷（四十）

电磁学实验2

一、实验题（本大题共5小题 ）

1. 某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx ：电源E ，适当量程的电流表、电压表各一只（电流表有内阻，电压表内

阻不是无限大），滑动变阻器R 、R P ，开关S 1、S 2，导线若干．他设计如图（a ）所示的电路测量电阻R x 的值，并有效地消除了因电压表和电流表内阻而产生的系统误差． 实验步骤如下：

A ．先闭合S 1，断开S 2，调节R 和R P ，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I 1，U 1； B ．闭合S 2，调节R P ，记下电流表和电压表示数为I 2、U 2．

（1）电路图（a ）中“A传感器”是 传感器，“B传感器”是 传感器； （2）由图（b ）可知，小灯泡灯丝电阻的变化规律是：阻值随电流的增大而 ；

（3）现将该小灯泡与一阻值为2Ω的定值电阻串联后接在电动势为3.0V ，内阻为1Ω的电源两端，电路中的电流约为 A ．

4. 某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值为12V 的蓄电池作为电，导线与接线柱接触良好．维修

人员使用已凋好的多用电表直流50V 挡检测故障，他将黑表笔接在c 点，用红表笔分别探测电路的a 、b 点．

（1）请你帮他按电路图在实物图（b ）上连线； （2）指出上述步骤B 中错误的做法并进行改正 ，写出用测量数据表示被测电阻R x 的表达式 ． 2. （2015•奉贤区一模）如图甲所示的电路测定旧电池组的电动势与内电阻．实验器材有：3节旧电池（每节电池电动

势约为1.5V ）电压传感器、数据采集器、电脑、滑动变阻器R 1（阻值 0～10Ω）、滑动变阻器R 2（阻值 0～100Ω），有电流表（量程0.6A 、内阻很小）但无电流传感器．

（1）该电路中应选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； （2）用笔画线代替导线将图乙中的实物连线补充完整；

（3）由图丙可知，该电池组的电动势E= V ，内阻r= Ω； （4）（单选）利用上述实验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻．通过实验发现旧电池组与新电池组相比，电动势几乎没有变化，但它们的输出功率P 随外电阻R 变化的关系图线有较大差异，如图丁所示．则可知新电池及其判断理由较合理的是

（A ） A，因为电动势相同时，A 的内阻小，内阻小的是新电池

（B ） B，因为输出功率相同时B 对应的外电阻大，电源的内阻就小，内阻小的是新电池 （C ） A，因为输出功率相同时A 对应的外电阻大，电源的内阻就小，内阻小的是新电池 （D ） B，因为外电阻相同时B 对应的输出功率大，电源的内阻就小，内阻小的是新电池．

3. （2015•长宁区一模）某同学利用图（a ）所示装置进行DIS 实验来测绘小灯泡的U ﹣I 特性曲线，画出小灯泡的U ﹣I

特性曲线如图（b ）．请完成下列问题：

（1）断开开关，红表笔接a 点时多用电表指示如图2所示，读数为 V ，说明 （选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”）正常．

（2）红表笔接b 点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图2相同，可判定发牛故障的器件是 （选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”）．

5. ．某同学为了测量一个量程为3V 的电压表的内阻，进行了如下实验：

（1）他先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表内阻

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为3.00×10Ω，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V ，则电压表的示数应为

V(结果保留两位有效数字) 。

（2）为了更准确地测量该电压表的内阻R V ，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：

A ．断开开关S ，按图2连接好电路； B ．把滑动变阻器R 的滑片P 滑到b 端；

图1

C ．将电阻箱R 0的阻值调到零； D ．闭合开关S ；

E ．移动滑动变阻器R 的滑片P 的位置，使电压表的指针指到3V 位置；

F ．保持滑动变阻器R 的滑片P 位置不变，调节电阻箱R 0的阻值使电压表的指针指到1.5V 位置，读出此时电阻箱R 0的阻值，此值即为电压表内阻R V 的测量值；

G ．断开开关S 。

实验中可供选择的实验器材有：

a ．待测电压表

b ．滑动变阻器：最大阻值2000 c ．滑动变阻器：最大阻值10Ω

d ．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω 图2 e ．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω

表

f ．电池组：电动势约6V ，内阻可忽略 g ．开关，导线若干

按照这位同学设计的实验方案，回答下列问题：

①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用 （填“b”或“c”），电阻箱中选用 （填“d”或“e”）。 ②电压表的内阻R V 的测量值R 测和真实值R 真相比，R 测 R 真（填“>”或“

越

R 真

（填“大”或“小”）。

2016万卷作业卷（四十）答案解析

一、实验题 1. 【考点】： 伏安法测电阻．

【专题】：实验题． 【分析】：（1）根据电路图，结合量程及电表极性，即可求解；

（2）根据欧姆定律，结合并联电阻公式，并依据题意：即先闭合S 1，断开S 2与闭合S 2，两种情况，即可求解． 【解析】： 解：（1）由电路图，连接实物图，如下图所示：

（2）A ．先闭合S 1，断开S 2，调节R 和R P ，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I 1，U 1； B ．闭合S 2，保持R P 不变，记下电流表和电压表示数为I 2、U 2． 当先闭合S 1，断开S 2，根据欧姆定律，则有：R P =

；

3. 考点：描绘小电珠的伏安特性曲线．

专题：实验题．

分析：（1）根据电路图与实验原理确定传感器的类型． （2）分析图示图象，根据欧姆定律判断灯泡如何变化．

（3）在同一坐标系内作出电源的U ﹣I 图象，由图示图象求出灯泡的电压与电流． 解答：解：（1）描绘灯泡伏安特性曲线，电压表测灯泡两端电压，电流表测电流，由图示可知，A 是电压传感器，B 是电流传感器．

（2）由图示图象可知，开始随电压与电流的增大，电压与电流的比值不变，后来随电压增大电流增大，电压与电流的比值增大，由欧姆定律可知，灯泡电阻先不变后增大，由此可知，随电流增大，灯泡电阻先不变后增大． （3）电阻与灯泡组成等效电源，等效电源电动势为3V ，内阻为3Ω，电源的U ﹣I 图象如图所示：

当闭合S 2，则有：=

联立上式，解得：

故答案为：（1）如上图所示；

由图示图象可知，灯泡两端电压为1.4V ，电流为0.52A ． 故答案为：（1）电压；电流；（2）先不变后增大；（3）0.52（0..53）．

点评：知道实验原理、分析清楚图示图象应用欧姆定律即可解题，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．

（2）应该保持R P 不变，测出电流表和电压表的读数为I 2、U 2；．

【点评】： 考查由电路图连接实物图，掌握量程选取，及正负极的确定，理解欧姆定律的应用，注意并联电阻的计算．

5. ．【答案】（1）1.0 （2）① c d ② > 小

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【解析】（1）多用电表的中值电阻即为其内阻，内阻为1.50×10Ω，与内阻为3.00×10Ω电压表串联，电源电动势为1.5V ，可得电压表的读数即为R V 两端电压为1.0V ．

（2）①由于滑动变阻器的分压影响产生误差，故选择阻值小的c 能减小误差；又由于使用半偏法测电压表内阻，

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电阻箱最大阻值应大于3.00×10Ω，故选择d ．

② R 0=0时，电压表的指针指到3.0V 位置，电压表中的电流I 1=

U 1

（U 1=3.0V ）；使电压表的指针指到1.5V 位R V

而滑动变阻器的分压影响U 2

测-R 真

真，故R R 越小。

真

置时，电阻箱的电阻为R 0，电压表中的电流I 2=

U 2U /2

=1，R V +R 0R V

即R 测