物理中的電學(xué)實驗問題

電路實驗設(shè)計

高考物理復(fù)習(xí)策略高中物理電路部分給你印象最深刻的是哪幾個實驗？每個實驗中最深刻的印象是什么？

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實驗七:測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用螺旋測微器)實驗八:描繪小電珠的伏安特性曲線

實驗九:測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗十:練習(xí)使用多用電表高考考綱中電學(xué)實驗考點(diǎn)實驗設(shè)計環(huán)節(jié)明確實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗原理選擇實驗器材設(shè)計實驗步驟數(shù)據(jù)處理、誤差分析實驗設(shè)計原則讓我們來體會一下1.在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx的阻值約為200Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示，結(jié)果由公式Rx＝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(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則______(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值．你有什么新的體會？再試著做一道高考題，看看有沒有新的進(jìn)步。2.要測繪一個標(biāo)有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω):電流表（量程為0~250mA．內(nèi)阻約5Ω);電壓表（量程為0~3V．內(nèi)限約3kΩ):電鍵一個、導(dǎo)線若干。實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的（填字母代號）。A、滑動變阻器（最大阻值20Ω,額定電流1A)B、滑動變阻器（最大阻值1750Ω,額定電流0.3A)實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖（填字母代號）。實臉得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是＿W?！敬鸢浮竣貯②B③0.1【解析】本題考察了“小燈泡的伏安特性曲線”的實驗。①根據(jù)“燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作”可知控制電路必定為“分壓電路”，而“分壓電路”需要用較小的滑動變阻器，故選擇A。②在①中已經(jīng)明確了控制電路，繼續(xù)要選擇電流表的接法，題中

Rx/RA=15/5=3，而RV/Rx=3000/15=200，可知電壓表的分流作用不如電流表的分壓作用明顯，故而應(yīng)選擇電流表的外接法，綜上可知B選項的電路圖正確。③根據(jù)圖像可知，當(dāng)將小燈泡接入電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端時，將小燈泡和內(nèi)阻等效到坐標(biāo)紙上可知小燈泡的伏安特性曲線仍處于“線性”段，故其電阻為10Ω，代入閉合電路歐姆定律及功率計算表達(dá)式可知P實際

=(E／(r+Rx))2Rx=(1.5／（5+10）2×10（W）=0.1（W）你有沒有新的發(fā)現(xiàn)？再來試試另外一種感覺的3．利用如圖(a)所示電路，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9Ω)，電阻R0(阻值為3.0Ω)，電阻R1(阻值為3.0Ω)，電流表A(量程為200mA，內(nèi)阻為RA＝6.0Ω)，開關(guān)S.實驗步驟如下：①將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；②多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻值箱相應(yīng)的阻值R；③以

為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作

-R圖線(用直線擬合)；④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則

與R的關(guān)系式為________．(2)實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R＝3.0Ω時電流表的示數(shù)如圖所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表．答：①________，②________．(3)在右圖的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1.(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.4.某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗原理如圖甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計G改裝的電流表A，V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測電池組，S為開關(guān)，R為滑動變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0Ω的定值電阻．①已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig＝100μA，內(nèi)阻rg＝2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只阻值為________Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1；②根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路；甲乙③某次實驗的數(shù)據(jù)如下表所示：該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動”實驗中計算加速度的方法(逐差法)，計算出電池組的內(nèi)阻r＝________Ω(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是______________________．④該小組在前面實驗的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結(jié)果的影響，用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn)：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測量值總是偏大．若測量過程無誤，則內(nèi)阻測量值總是偏大的原因是________．(填選項前的字母)A．電壓表內(nèi)阻的影響

B．滑動變阻器的最大阻值偏小C．R1的實際阻值比計算值偏小D．R0的實際阻值比標(biāo)稱值偏大5、

6(2015新課標(biāo)I-23).圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。（1）已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω．滿偏電流為1mA,R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱．電表量程為3mA：若使用a和c兩個接線拄,電表量程為10mA．由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。（2）現(xiàn)用一量程為3mA，內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時需選取的刻度為0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5V．內(nèi)阻忽略不計；定值電阻R0有兩種規(guī)格．阻值分別為300Ω和1000Ω：滑動變阻器R有兩種規(guī)格．最大阻值分別為750Ω和3000Ω，則R0應(yīng)選用阻值為_________Ω的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為_________Ω的滑動變阻器。【答案】（1）15，

35（2）300，

3000（3）若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R/為保護(hù)電阻。虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱_______(填“b”或“c”)相連。判斷依據(jù)是：__________【答案】（3）c，閉合開關(guān)時，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞電阻是R1，若電表指針不動，則損壞電阻是R2同學(xué)們，總結(jié)一下吧！7【2015新課標(biāo)II-23】電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實驗室提供材料器材如下：待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3000歐），電阻箱R0(最大阻值為99999.9歐)，滑動變阻器R1（最大阻值100歐，額定電壓2A），電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計），開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干（1）虛線框內(nèi)為同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的

電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整。（2）根據(jù)設(shè)計的電路寫出步驟。（3）將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R1v與內(nèi)

阻的真實值Rv先比R1vRv

（添“>”“=”或“<”）

主要理由是：【答案】（1）實驗電路如圖所示

8【2015重慶-6（2）】同學(xué)們測量某電阻絲的電阻

，所用電流表的內(nèi)阻與

相當(dāng)，電壓表可視為理想電壓表.①若使用題6圖2所示電路圖進(jìn)行實驗，要使得

的測量值更接近真實值，電壓表的a端應(yīng)連接到電路的點(diǎn)（選填“b”或“c”）.

②測得電阻絲的

圖如題6圖3所示，則

為

（保留兩位有效數(shù)字）。③實驗中，隨電壓進(jìn)一步增加電阻絲逐漸進(jìn)入熾熱狀態(tài).某同學(xué)發(fā)現(xiàn)對熾熱電阻絲吹氣，其阻值會變化.他們對此現(xiàn)象進(jìn)行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻

隨風(fēng)速

（用風(fēng)速計測）的變化關(guān)系如題6圖4所示.由圖可知當(dāng)風(fēng)速增加時，

會（選填“增大”或“減小”）。在風(fēng)速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，需要將滑動變阻器

的滑片向端調(diào)節(jié)（選填“M”或“N”）.④為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風(fēng)速，同學(xué)們設(shè)計了如題