2015年高考电学实验 总复习

2015年高考电学实验专题复习

电学实验电路的基本结构及构思的一般程序

1．电学实验电路的基本结构

一个完整的电学实验电路往往包括测量电路与控制电路两部分．

测量电路：指体现实验原理和测量方法的那部分电路，通常由电表、被测元件、电阻箱等构成．

控制电路：指提供电能、控制和调节电流(电压)大小的那部分电路，通常由电源、开关、滑动变阻器等构成．

有些实验电路的测量电路与控制电路浑然一体，不存在明显的分界．如“测定电源的电动势和内阻”的实验电路．

2．实验电路构思的一般程序

(1)审题 ①实验目的； ②给定器材的性能参数．

(2)电表的选择

根据被测电阻及给定电源的相关信息，如电源的电动势、被测电阻的阻值范围和额定电流等，估算出被测电阻的端电压及通过它的电流的最大值，以此为依据，选定量程适当的电表．

(3)测量电路的选择

根据所选定的电表以及被测电阻的情况，选择测量电路(估算法、试触法)．

(4)控制电路的选择

通常优先考虑限流式电路，但在下列三种情形下，应选择分压式电路：

①“限不住”电流，即给定的滑动变阻器阻值偏小，即使把阻值调至最大，电路中的电流也会超过最大允许值；

②给定的滑动变阻器的阻值R太小，即R≪Rx，调节滑动变阻器时，对电流、电压的调节范围太小；

③实验要求电压的调节范围尽可能大，甚至表明要求使电压从零开始变化．

如描绘小电珠的伏安特性曲线、电压表的校对等实验，通常情况下都采用分压式电路．

(5)滑动变阻器的选择

根据所确定的控制电路可选定滑动变阻器．

①限流式电路对滑动变阻器的要求：

a．能“限住”电流，且保证不被烧坏；

b．阻值不宜太大或太小，有一定的调节空间，一般选择阻值与负载阻值相近的变阻器． ②分压式电路对滑动变阻器的要求：

电阻较小而额定电流较大，I额＞(R为变阻器的总电阻)．

3．电表的反常规用法

其实，电流表、电压表如果知道其内阻，它们的功能就不仅仅是测电流或电压．因此，如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．

例1：从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻r1．要求方法简捷，

ER

(1)在右边的方框内画出电路图，标明所用器材的代号．

(2)若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1＝______________________，式中各符号的意义是：________________________________________________．

4．常见的测量电阻的方法

例2：要求使用如图所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功

率Ｐ与它两端电压的平方（Ｕ2）的关系曲线，已知小灯泡标有“6Ｖ，3Ｗ”的字样，电源是8Ｖ的直流电源，滑动变阻器有两种规格，Ｒ1标有“10Ω，2Ａ”，Ｒ2标有“100Ω，20ｍＡ”．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，并测多组数据．

（1）滑动变阻器应选用 （填Ｒ1或Ｒ2）

（2）甲同学把实物连成如图（1）所示的实验电路，闭合电键后小灯泡不亮，经合作者乙同学检查，发现有一根导线接错了，请你圈出这根导线，并用铅笔线加以纠正；

（3）当电路连接无误后闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，读出如图（2）所示电压表的示数为 Ｖ．

（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压、电流值，可得小灯泡在不同电压下的电功率，并作出相应的Ｐ－Ｕ2图象．则在图（3）中，有可能正确的的图象是 ，其理由是 _______________________________________________．

图(2)

2 2 U/ VU/ VU/ V A B C D 图(3) U/ V2

电表内阻测量方法

1.分流半偏法：

先将R调到最左端，闭合S1，断开S2，调节R使电流表满偏，然后使R不变，闭合S２调//节R使电流表指到满刻度的一半，此时电阻箱R的读数即为电流表的内阻rg。

/注：此处R只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻

值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R一般使

用滑动变阻器，其阻值要求较大，以减小因闭合S2而引

起总电流的变化，从而减小误差。

2.分压半偏法：

先将R调到最左端，闭合S1和 S2，调节R使电压表满偏然后使R不变，断开S２调节R’使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R’的读数即为电流表的内阻rg。

注：此处R’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，

其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R一般

使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合

S2而引起总电压的变化，从而减小误差。

3.等效替换法：

///闭合K，使K接1端，调节R0和R，使辅助电流表G某 /读数I0 。接下来使K接2端，逐渐减少电阻箱R的电阻，

/使G的读数仍然指示原值I0 。这时电阻箱R的值R=Rg 。

4.伏安法 然后利用欧姆定律就可以求出内阻大小。

例3：有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．

A．待测电流表A0：满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N．

B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω．

C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ．

D．滑动变阻器R：最大阻值200Ω．

E．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω．

F．开关S一个．

（1）根据你的测量需要，“B．电流表A”、“C．电压表V”中应选择 ____________．（只

需填写序号即可）

（2）在虚线框内画出你设计的实验电路图．

（3）测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算

出满偏电流IAmax = _______________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是____________________________________。

用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻

实验电路如右。根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，

是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差， 滑动变阻器R的

阻值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。 为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用

U-I图象处理实验数据。将点描好后，用直尺画一条直线，使尽可能多

的点落在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表

的U-I关系的偶然误差比每一组实验数据的偶然误差都小。这条直线在

U轴上的截距就是被测电源电动势E（对应的I=0），斜率的绝对值就是

被测电源的内阻r。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻

的一般式应该是

r=|ΔU/ΔI |）。 例4：在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表和电压表的内阻分别约为0.1Ω和1kΩ。右边为实验原理图，下边为所需器材的实物图。试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。

U/V

一位同学在实验中记录的6组数据如上表所示，试根据这些数据在右图中画出U-I图线。根据图线可读出被测电池的电动势E=____V，内电阻r=___Ω。

I/A 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

练习用多用电表测电阻

（1）使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线

处。如果不在，就应该进行机械调零：用小螺丝刀轻旋表头正

下方中央处的调零螺丝，使指针指左端零刻线。

（2）根据被测物理量及其数量级将选择开关旋到相应的

位置。读数时还要注意选用刻度盘上对应的量程刻度。（如测

量20mA左右的直流电流，应将选择开关对准左边100mA量

程处，在刻度盘上，应该看最下方的刻度，即满偏刻度为10

的刻度线，从刻度盘读出数据后还应再乘10，得测量结果。）

（3）使用欧姆挡时，在选好倍率后，还必须进行欧姆调

零。方法是：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针

指右端零刻线处。因此用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤

是：⑴选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计

值为200Ω就应该选×10的倍率。⑵进行欧姆调零。⑶将红黑

表笔接被测电阻两端进行测量。

（4）将指针示数乘以倍率，得测量值。

（5）将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。

用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小（即指针所指的刻度值太大），应该增大倍率重新调零后再测；如果指针偏转角度太大（即指针所指的刻度值太小），应该减小倍率重新调零后再测。

（6）使用多用电表时，两只手只能握住表笔的绝缘棒部

分，不能接触表笔上的金属部分。

例5：多用电表表头的示意图如右。在正确操作的情况

下：

⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是

______,测量结果为___________.

⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是

______,测量结果为___________.

⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是

______,测量结果为___________.

⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现

指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:

①_________________,②_________________,③

__________________.测量结束后应将选择开关拨到

__________或者____________.

⑸无论用多用电表进行何种(直流)测量，电流都应该

从______表笔经______插孔流入电表。

灰 + ─

用多用电表探索黑箱内的电学元件

元件不超过两个。

测量步骤和判定：

⑴用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压；说明箱内无电源。

⑵用欧姆挡测量，A、C间正、反接阻值不变，说明A、C间有一个电阻。⑶用欧姆挡测量，黑表笔接A，红表笔接B时测得的阻值较小，反接时测得的阻值较大，说明箱内有一个二极管，可能在AB间，也可能在BC间，如右图中两种可能。

⑷用欧姆挡测量，黑表笔接C，红表笔接B测得阻值比黑表笔接A，红表笔接B时测得的阻值大，说明二极管在AB间。所以黑箱内的两个元件的接法肯定是右图中的上图。 测定金属的电阻率

由于该实验中选用的被测电阻丝的电阻较小，所以测量电路应该选用伏安法中的电流表外接法。本实验对电压的调节范围没有特殊要求，被测电阻又较小，因此供电电路可以选用限流电路。

本实验通过的由于金属的电阻率随温度的升高而变大，因此实验中通电时间不能太长，电流也不宜太大，以免电阻丝发热后电阻率发生较明显的变化。由于选用限流电路，为保护电表和电源，闭合电键开始实验前应该注意滑动触头的位置，使滑动变阻器接入电路部分的电阻值最大。

例6：在测定金属的电阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。实验主要步骤如下：⑴用______测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值；⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径d，求出平均值；⑶用伏安法测量该金属导线的电阻R。在左边方框中画出实验电路图，并把右图中所给的器材连接成测量电路。安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器最大阻值20Ω。在闭合电键前，滑动变阻器

的滑动触点应处于正确位置。 根据以上测量值，得到该种金属电阻率的表达式为ρ=__________。

平行板电容器的电容

静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。

本实验中，极板带电量保持不变。三个图依次表示：正对面积减小时电压增大；板间距Q1离增大时电压增大；插入电介质时电压减小。由C=

∝知，这三种情况下电容分别减UU

小、减小、增大。因此可以确定C和S、d、ε的关系是C∝εS。 d

研究电磁感应现象

首先要查明电流表指针偏转方向和电流方向的关系（方法与画电场中平面上等势线实验相同）。

电键闭合和断开时、电键闭合后滑动变阻器的滑动触头

移动过程中、电键闭合后线圈A在B中插入、拔出时，都会

发现电流表指针发生偏转，说明有感应电流产生。而电键保持

闭合、滑动触头不动、线圈A 在B中不动时，电流表指针都

不动，说明无感应电流产生。

结论：闭合电路中有感应电流产生的充分必要条件是穿

过闭合电路的磁通量发生变化。

例6：电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材（G为灵敏电流表，R0为阻值均匀的电阻丝，R为已知阻值的定值电阻，Rx为被测

电阻）。要求利用这些器材测未知电阻

Rx。（1）实验中还需要什么测量仪器？

（2）将实物连成电路图。

（3）写出测量Rx的实验步骤，并写出利

用测量数据表示Rx的表达式。

XL1

L2

R

R0

巩固练习

1、用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：

⑴待测电阻RX（约100Ω） ⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50Ω）

⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ） ⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计） ⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A） ⑹电键一只，导线若干。

根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。

2、某电压表的内阻在20~30kΩ之间，为了测量其内阻，实验室提供下列可用的器材： ⑴待测电压表V（量程3V）

⑵电流表A1（量程200μA）

⑶电流表A2（量程5mA）

⑷电流表A3（量程0.6A）

⑸滑动变阻器R（最大阻值1 kΩ）

⑹电源E（电动势4V）

⑺电键。

在所提供的电流表中应选用______。为了尽量减小偶然误

差，要求多测几组数据。试在右边方框中画出符合要求的实验

电路图（其中电源和电键及其连线已画出）

3、在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。实验主要步骤如下：

⑴用______测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L；

⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径，求出平均值d；

⑶用伏安法测量金属导线的电阻R。

在方框中画出实验电路图，并试把右图中所给的器材连接成测量R的合适的线路。图中安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器阻值0-20Ω。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。 根据以上测量值，得到该金属电阻率的表达式为ρ=__________。

4、用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，选用能够尽量减小系统误差

的电路进行实验，所测得的各组数据已用实心点标在了右

图的坐标纸上。

⑴根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线，并由此图线得出该电阻的阻值为RX=______Ω（保留2位有效

数字）。

⑵在方框中画出实验电路图。

⑶将实物连接成实验电路。

5、用图示的电路测定未知电阻RX的值。图中电源电动势未知，电源内阻和电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。

⑴若要测得RX的值，R至少需要取__ __个不同的数值。

⑵若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的

电流成正比，则在用此电路测RX时，R至少需取__ _个不

同的数值。

⑶若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量RX？

答：_____ __。

6、有一只电阻RX，其阻值大约在40-50Ω之间，需要进一步测定其阻值。现有的器材有： ①电池组E（电动势9V，内阻约0.5Ω） ②伏特表V（量程0-10V，内阻约20kΩ） ③毫安表A1（量程0-50mA，内阻约20Ω） ④毫安表A2（量程0-300mA，内阻约4Ω） ⑤滑动变阻器R1（0-100Ω，额定电流1A）

⑥滑动变阻器R2（0-1700Ω，额定电流0.3A） ⑦电键一只，导线若干。

有两种可供选择的电路如图1和图2所示。实验中要求多测几组电流、电压值。

⑴为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图______所示的电路；应选代号为______的毫安表和代号为______的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由____________引起的，这个因素总是使实验的测量值比真实值偏______。 ⑵若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图_____所示的电路进行测量。

7、欲将量程为100μA内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1mA的毫安表。 ⑴需要给它_____联一只R=_____Ω的电阻。

⑵需要用一只标准毫安表对改装毫安表进行校对。

校对所用的器材的实物图如下（其中标准毫安表事先已与一只固定电阻串联，以防烧表）。校对过程要求通过毫安表的电流能从0连续调到1mA。请按要求在方框中画出校对电路图，并在所给的实物图上连线。

8、电路图中E为电源，其电动势为E，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，A为电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻RA：

①闭合K1，断开K2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0；

②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RA=R2。 ⑴按照电路图在右边实物图8所给出的实物图中画出连接导线。

图8

⑵真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结

果的相对误差，即RA R2，试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电流表内阻RA的关

RA

系式。

⑶若已知I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果的相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？

9、把电流表改装为电压表的实验中，分3个主要步骤，实验中给出的器材有： ①电流表（量程0-100μA）

②标准伏特表（量程0-5V）

③电阻箱（0-9999Ω） ④电阻箱（0-99999Ω）

⑤电源（电动势2V，有内阻）

⑥电源（电动势6V，有内阻）

⑦滑动变阻器（0-50Ω，额定电流1.5A）

⑧电键两只，导线若干。

⑴首先要用半偏法测定电流表的内阻。如果采用图9所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，可变电阻R1应选用______，可变电阻R2应选用______，电源E应选用______。

该步实验操作的步骤有：A.合上K1 B.合上K2 C.观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大 D.调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 E.调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 F.记下R2的阻值。 把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处：①___；②____；③___；④____；⑤____；⑥____。如果在步骤F中所得的R2的阻值为600Ω，则图1中被测电流表的内阻Rg的测量值为____Ω。 ⑵如果要将图1中的电流表A改装为量程为0-5V的伏特表，则改装的方法是给电流表_____联一个阻值为_____Ω的电阻。 在用以上步骤将电流表改装成伏特表后，下列说法中正确的是：（ ）

A.由于电流表内阻的测量值比其真实值小，这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定

电压时，其读数比伏特表两端的实际电压小 B.由于电流表内阻的测量值比其真实值小，这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时，其读数比伏特表两端的实际电压大 C.由于电流表内阻的测量值比其真实值大，这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时，其读数比伏特表两端的实际电压小

D.由于电流表内阻的测量值比其真实值大，这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时，其读数比伏特表两端的实际电压大

⑶图10所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的。在下面方框中画出改装和校对都包括在内的电路图（要求对0-5V的所有刻度都能在实验中进行校对）；然后在图2上画出连线，将所示器材按以上要求连接成实验电路。

图

10

10、在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ。右边为实验原理图，下边为所需器材实物图。试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。

U/V

1.50 1.40 1.30 1.20 1.10

一位同学记录的6组数据如下，试根据这些数据在下图中画出U-I图线，根据图线读出电池的电动势

I/A 1.00 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

11、电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。下左图是研究它们的关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分）。电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示。电源

的电动势用E表示。⑴写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：_____________。（安培表、伏特表看作理想电表）

⑵在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。

⑶下表中给出了6组实验数据，根据这些数据，

在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，电源

0.85 输出功率的最大值是______W，当时对应的外电阻是

0.80

0.75 0.70由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值

电阻的阻值为R0=4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E=______V，内电阻r0=______Ω。

R/Ω0.55

0 2 4

6 8 10 12 14 16

12、有一个小灯泡上标有“4.8V 2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，

并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U的关系曲线．有下列器材可供选用： A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ） B．电压表V2（0～15V，内阻15

kΩ） C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω） D．定值电阻R1＝3kΩ E．定值电阻R2＝15kΩ F．滑动变阻器R（10Ω，2A）

G．学生电源（直流6V，内阻不计） H．开关、导线若干

（1）实验中所用电压表应选用 ，定值电阻应选用

（均用序号字母填写）； （2）为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图；

（3）利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是 .

13、某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，

2

实验室备有下列器材：

器材（代号） 电流表（A1） 电流表（A2） 电压表（V1） 电压表（V2） 滑动变阻器（R1） 滑动变阻器（R2） 直流电源（E） 开关（S） 导线若干

规格

量程0~50mA，内阻约为50Ω 量程0~200mA，内阻约为10Ω 量程0~3V，内阻约为10kΩ 量程0~15V，内阻约为25kΩ 阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A 阻值范围0~1kΩ，允许最大电流100mA 输出电压6V，内阻不计

①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；

电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号） ②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，

请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？ 相同点： ，

/V 不同点： 。

14、某同学利用多用电表做了以下实验：

（1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下 ①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上；

②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；

③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小； ④换用“×10”的欧姆档，随即记下欧姆数值；

⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。

这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的？（三个错误）

错误一：_______________错误二：_______________错误三：___________

（2）如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是×100量程，这时表针所示被测电阻的阻值应为_________ 欧；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为_________毫安；测直流电压时，用的是50V量程，则指表针所示的电压值为_________伏。 （3）用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管，其结果依次如图甲、乙、丙所示。由图可知，图中______的二极管是好的，该二极管的正极是____端。

15、如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。

（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的 挡。

（2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明___ 可能有故障

（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。 。

16、下图16为“研究电磁感应现象”的实验装置. （1）将图中所缺的导线补接完整. （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后

A．将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏

转一下

图16

B．将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧

C．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下 D．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下

17、有个未知电阻Rx，用图29—18中（a)和（b）两种电路分别对它们进行测量.用（a）图电路测量时，两表读数分别为6 V、6 mA ,用（b）图电路测量时，两表读数分别为5.9 V、10 mA，则用____图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=____Ω,测量值比真实值偏____（填“大”

或“小”）.

图

17

18、（1）实验室有一块量程为500 μA，内电阻Rg约为200 Ω的电流表（也称微安表），需要准确测量它的内电阻，有人根据实验室现有的器材设计了如图所示的实验电路.电路中部分器件的规格如下：

未校准的电流表（也称毫安表）mA:量程1 mA，内电阻约100 Ω 滑动变阻器R1：20 Ω,1 A 电阻箱R2:999.9 Ω

直流电源E：电动势3 V，内阻很小.

①为了保证实验操作过程的安全（即不论滑动变阻器R1的滑动端如何调节，都不会烧坏电流表），定值电阻器R3的阻值至少应为____Ω.

②将图18—1所示的实验图按图18—2所示的电路连接成实验电路. ③简述测量的主要操作步骤，并说明测量的结果.

图18—1

图18—2

图18—3

（2）在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，为此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度（称为主尺），圆盘外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺，如图18—3所示（图中画出了圆盘的一部分和游标尺）.圆盘上刻出对应的圆心角，游标尺上把与主尺上19°对应的圆心角等分为10个格.试根据图中所示的情况读出此时游标上的0刻度线与圆盘的0刻度线之间所夹的角度为____.

19、示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图20所示。如果在荧光屏上P户点出现亮斑，那么示波管中的:（ ）

‘

A．极板x应带正电 B．极板x应带正电

‘

C．极板y应带正电 D．极板y应带正电

图19

20、某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池），如图甲所示。

为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室提供了下列器材：

A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω） B．电流表A（0～0.6 A～3A，内阻未知） C．滑动变阻器R（0～100Ω，1A）

D．定值电阻R0（阻值990Ω） E．开关与导线若干 （1）请根据实验器材，自行设计电路画在方框乙中．

甲

（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E

O

0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 2

21、用电流表和电压表测未知电阻R的两种不同的电路如图所示，两电路中所用的仪器规格都相同，其中待测电阻R约为100Ω，滑动变阻器W的最大阻值为50Ω，电池的电动势E＝6.0V，内阻可忽略。闭合电键后，各电路均能正常工作。下列关于这两个电路的说法正确的是 （ ）

A

．甲图中电压表的

a

接线柱应为正接线柱

B．闭合电键前，甲图中滑动变阻器的滑片应调至最左端

C．电键闭合后调节变阻器的滑片，甲图中电压表的示数变化最大范围为0—6.0 V D．电键闭合后调节变阻器的滑片，乙图中电压表的示数变化最大范围为0—6.0 V

22、在实验室，小叶同学想测出某种材料的电阻率。

（1）由于不知是何种材料，也不知其大约阻值，于是，他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻，经正确操作后，用“×100Ω”档时发现指针偏转情况如图所示，则他应该换用 档（填“×10Ω”或“×1k”）重新测量。换档后，在测量前先要 。 （2）要测出II中所给材料样品的电阻率，必须精确测出该段样品的阻值。除了导线和开关

外，实验室还备有以下器材可供选用： 电流表A1，量程1A，内阻r1约0.5Ω 电流表A2，量程30mA，内阻r2约200Ω 电压表V1，量程6V，内阻RV1等于20kΩ 电压表V2，量程10V，内阻RV2约30kΩ 滑动变阻器R1，0～20Ω，额定电流2A 滑动变阻器R2，0～2000Ω，额定电流1mA 电源E（电动势为12 V，内阻r约2Ω） 请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在方框中。

其中滑动变阻器应选

（3）若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为 ，式中符号的含义为 23、如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′ 串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，

先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝ 。 R

R0

甲R

24、量程为3V的电压表V1，其内阻约为3kΩ。现要求测该电压表内阻的值，并有尽可能高的测量精度，现有器材如下：

A．电池E1＝1.5V，内阻很小，但不能忽略 B．电池E2＝6.0V，内阻较小，但不能忽略 C．电压表V2(量程为5V，内阻约为15kΩ) D．电流表A1（量程10mA，内阻约40Ω） E．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.4Ω）

F．滑动变阻器R1总阻值为1750Ω，额定电流为0.5A G．滑动变阻器R2总阻值为50Ω，额定电流为0.5A H．电阻箱R3阻值范围0.1~999.9Ω I．电阻箱R4阻值范围0.1~9999.9Ω J．电键一个，导线若干 ①选用给定的一些器材，设计一个便于操作的电路，要求在方框中画出电路图并标出所用器材的代号；

②实验中应测量的物理量 。

③实验中测量出电压表内阻的测量式为 。

O

25、

现要测量某一电压表 2V，内阻约4kΩ）；电流表 ，内阻约500Ω）；直流电源E2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。

⑴试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。） ⑵电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV =_________。 \

参考答案

1、答案:外接法，分压

2、答案: A1，分压

2

3、答案: ⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶外接法，限流或分压都可以，ρ=πdR

4L

4、答案: 内接法，分压，2.4×103

5、答案: ⑴2；⑵2；⑶不能。

6、答案: ⑴1，A2，R1，电压表的分流，小；⑵2

7、答案: ⑴并，55.6；⑵分压

8、答案: ⑴略；⑵RA-R2=I0RA；⑶E≥6V

RAE

9、答案: ⑴④，③，⑥；C、A、D、B、E、F，600⑵串，49400，A；⑶分压

10、答案: .1.46，0.719

2

11、答案: ⑴P=ER；⑵略；⑶0.80，5.0，4，0.5

R+r2

12、答案:

（1） A ， D （2）电路图； （3

13、解析：①图像中电流0～0.14A，电流表选A2；电源电压6V，但图像只要求电压在0～3V之间调整，为了测量准确电压表选V1；由于绘制图像的需要，要求电压从0～3V之间调整，所以滑动变阻器只能采用分压式接法，为了能很好调节电压，滑动变阻器应选用阻值较小的R1。

②该元件约几十Ω，

RVR>，电压表的分流作用可以忽略，所以采用电流表外接法；实RRA

验数据的采集要求从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法。

③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点都是“非线性”的，不同点，图像上某点的斜率一个逐渐增大，另一个逐渐减小。

14、.答案： （1）错误一：换用“×10”的欧姆挡，应该换用 “×1K”的欧姆挡。错误二：换挡后没有进行欧姆调零。错误三：使用完后没有将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡。

（2）1650Ω，47mA，23.5V 。 （3）乙；a

15、答案：(1)在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆档；

(2)表明5、6两点可能有故障；

(3) ①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障。

16、答案: AD

17、答案: （a) 1000Ω 大

18、答案:（1）①380

②如图所示

③a.将S2向位置1闭合，调节R1的滑动端使微安表示数接近或等于500μA，记下此时毫安表的示数I0.

b.R1的滑动端的位置不变，将S2向位置2闭合，调节电阻箱R2的阻值，使毫安表的示数仍为I0.此时电阻箱的阻值R0就是微安表的内电阻的阻值，Rg=R0.

（2）15.8

19、答案: BC

20、答案: （ 1）略 （2）9.0V 20Ω

21、答案: C

22、答案:（1）“×1k” 欧姆调零 （2）电路如右图 R1

2

（3）(u2－u1)πd RV1/4l u1

u1 为电压表的V1示数，u2 为电压表的V2示数

23、答案:右 t=

24、答案: ①见下图

1E[-（Rg+R'+r+R0）] kI

或

E2

2

U

、I、R3 ；③

U1R3U1R4

或

U2-U1I1R3-U1

25、答案:⑴实验电路如图所示，若选用电阻R1，则并联电阻R并＝2000Ω，电压表读数

U＝

E

R并+rmAE

＝

·R并＝

2.4

×2000＝1.92＞1V，电流表读数I＝

2000+500

E

R并＋rmA

2.4

＝0.00096A＝0.96mA＞0.6mA，R1符合要求，同

2000+500

理可得R2、R3不符合要求，故选R1。 ⑵电路接通后，通过R1的电流I1＝

UU，则通过电压表的电流为I2＝I－I1＝I－，所以电R1R1

压表的内阻RV＝

RUU1

＝ I2R1I－U

编者：詹云来 工作地：长沙 电话：[1**********]