1、电学实验问题1(1)如图甲所示为螺旋测微器测量一金属零件直径时的示数，则该金属零件的直径为_ cm。(2)有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1 mm，游标上有 20 个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，如图乙所示。图示的读数是_cm。解析：(1)螺旋测微器的固定刻度为 5.5 mm，可动刻度为 20.00.01 mm0.200 mm，所以最终读数为 5.5 mm0.200 mm5.700 mm0.570 0 cm。(2)游标卡尺的主尺读数为 50 mm，游标尺上第 3 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为 30.05 mm0.15 mm，所以最终读数为： 50 mm0.15 mm50.1
2、5 mm5.015 cm。答案：(1)0.570 0 (2)5.0152要用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，备选的器材规格如下：A待测电阻 Rx(大约 100 )B直流毫安表 A1(量程 00.6 A，内阻约为 0.5 )C直流毫安表 A2(量程 040 mA，内阻约为 40 )D直流电压表 V1(量程 03 V，内阻约为 5 k)E直流电压表 V2(量程 015 V，内阻约为 15 k)F直流电源(输出电压 4 V，内阻不计)G滑动变阻器 R(阻值范围 050 ，允许最大电流 1 A)H开关一个、导线若干(1)要使测量精度尽量高，在备选的器材中，直流毫安表应选_，直流电压表应选_。(填器材前
3、面的序号)(2)在虚线框内画出实验电路图(要求电压和电流的变化范围尽可能大一些)。解析：(1)因电源为 4 V，若用 V2则读数误差大，用电压表 D 即可。因电阻值约为 100 。故电流的最大值约为： I A0.03 A30 mA，故电流UR 3100表应选 C。(2)因 100 ，故为小电阻用电流表外接法；因滑动变RVRA 5 00040阻器为小电阻确定为分压式接法。故电路图如图所示。答案：(1)C D (2)见解析3(1)一量程为 3 V 的改装电压表由灵敏电流计 G 与电阻 R 串联而成，如图所示。若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍大一些，采用下列哪种措施可加以改进_。A在 R 上
4、串联一比 R 小得多的电阻B在 R 上串联一比 R 大得多的电阻C在 R 上并联一比 R 小得多的电阻D在 R 上并联一比 R 大得多的电阻(2)将此电压表调好校准接入电路测某电路两端的电压，指针示数电压为_ V。(3)关于多用电表的使用，下列做法正确的是_ 。A把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡，用图 a 所示的电路，合上开关 S，则可测小灯泡两端的电压B把多用电表的选择开关旋至适当的直流电流挡，用图 b 所示的电路，合上开关 S，则可测通过小灯泡的电流C把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡，进行调零后，用图 c 所示的电路，开关S 保持断开，则可测小灯泡的电阻D把多用电表的选择开关旋
5、至适当的欧姆挡，进行调零后，用图 d 所示的电路，会观察到此时欧姆表示数很小解析：(1)在 R 上串联一个比 R 小得多的电阻，可实现电流表的分压稍小些，故 A 正确；在 R 上串联一个比 R 大得多的电阻，会使电流表的分压过小，示数又偏小，故 B 错误；在R 上并联一个比 R 小得多的电阻会使其分压更小，电流表分压变大，示数更大，故 C 错误；在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻会使其分压更小，电流表分压变大，示数更大，故 D 错误，故选 A。(2)电压表读数为 2.50 V。(3)测电压时，其红表笔接高电势处，因为电流要从红表笔流入，故 A 错误；测电流时，其红表笔接高电势处，因为电流要
6、从红表笔流入，故 B 错误；测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其他元件断开，避免测量出现较大误差，C 正确；图 d 是测量二极管的正向电阻，二极管正向电阻较小，指针应该偏转较大，示数较小，D 正确；故选 C、D。答案：(1)A (2)2.50(2.492.51 ) (3)CD4为测量一电源的电动势及内阻：(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为 9 V 的电压表。A量程为 1 V、内阻大约为 1 k 的电压表 V1B量程为 2 V、内阻大约为 2 k 的电压表 V2C量程为 3 V、内阻大约为 3 k 的电压表 V3选择电压表_串联_ k 的电阻可以改装成量程为 9 V 的电压表。(
7、2)利用一个电阻箱、一个开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号 、 或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为 1.50 V 时，电阻箱的阻值为 15.0 ；电压表示数为 2.00 V 时，电阻箱的阻值为 40.0 ，则电源的电动势E_ V，内阻 r_。解析：根据电压表改装原理，为使读数方便，需要选择电压表 C 串联一个 6 k 的电阻改装成量程为 9 V 的电压表，读数只需乘以 3 即可。电压表示数为1.50 V 时，路端电压为 U1 4.50 V，电阻箱阻值为 R2 15.0
8、；电压表示数为 2.00 V 时，路端电压为 U26.00 V，电阻箱的阻值为R240.0 ，由闭合电路欧姆定律 E U 联立方程解得 E7.5 V， r10 。UrR答案：(1)V 3或 C 6 (2)见解析 (3)7.5 105实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表 G1内阻r1的实验中，可供选择的仪器如下：待测电流表 G1(05 mA，内阻约 300 )电流表 G2(010 mA，内阻约 100 )定值电阻 R1(300 )定值电阻 R2(10 )滑动变阻器 R3(01 000 )滑动变阻器 R4(020 )干电池(1.5 V)电键 S 及导线若干。(1)定值电
9、阻应选_，滑动变阻器应选_。(在空格内填写序号)(2)在方框中用铅笔画出实验电路图，再连接线路图乙。(3)补全实验步骤：按电路图连接电路，_；闭合电键 S，移动滑动触头至某一位置，记录 G1，G 2的读数 I1， I2；_；以 I2为纵坐标， I1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。(4)根据 I2I1图线的斜率 k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_。解析：(1)根据电路连接特点，G 2为定值电阻和电流表 G1的总电流，若定值电阻选 10 ，则易使流过 G2的总电流超过其满偏值，故选 300 。(2)由题意可知，本实验滑动变阻器应采用分压接法，电流表 G2应采用外接法；原理图如图甲所示
10、；实物图如图乙所示。(3)根据实验原理可知，补充实验步骤如下：将滑动触头移至最左端多次移动滑动触头，记录相应的 G1、G 2的读数 I1、 I2。(4)根据欧姆定律： I1r1( I2 I1)R1解得： I2 I1R1 rR1即 k ，所以 r1( k1) R1。r1 R1R1答案：(1) (2)实验电路图、实验连接图见解析(3)将滑动触头移至最左端 多次移动滑动触头，记录相应的 G1、G 2的读数 I1、 I2 (4)r1( k1) R6某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度，可选用的器材如下：A待测螺线管 L(符号 )：绕制螺线管的金属丝电阻率为 ，直径为
11、D，阻值约为几十欧B电流表 A1：量程 10 mA，内阻 r140 C电流表 A2：量程 500 A，内阻 r2750 D电压表 V：量程为 10 V，内阻为 10 kE保护电阻 R1：阻值为 100 F滑动变阻器 R2：总阻值约为 10 G电源 E，电动势约为 1.5 V，内阻忽略不计H开关一个及导线若干(1)用多用电表粗测螺线管的电阻，分别选择倍率“1”和“10” ，经正确操作后，两次测量中多用电表表盘示数如图甲所示，则金属丝的电阻约为_。(2)为了尽可能准确的测量 RL，要求电表的指针偏转至少达到满刻度的 ，同学们设计13了一种适合的电路，如图乙所示，请在图中标明所选电表的符号。(3)已
12、知金属丝的直径为 D，利用上述电路图通过实验测得 a 表的读数为 m， b 表的读数为 n，用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度 l，则 l_。解析：(1)欧姆表示数等于指针示数与倍率的乘积，倍率越大指针示数越小，指针越偏右，由于欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，由图示表盘可知，欧姆表应选择1 挡位，由表盘可知，40 刻线到 60 刻线间有 4 条刻度线共 5 分度，则每一刻度线数值为 4 ，欧姆表示数为：148 48 。(2)由于电源电动势为 1.5 V，小于电压表量程 ，所以不能使用电压表 V 来测量电压，13由于两电流表的满偏电压分别为 U1 I1r10.4 V， U2 I2
13、r20.375 V，可以用电流表 A2与待测电阻并联测电压，用电流表 A1测电流，电路图如图所示：(3)螺线管两端电压： U I2r2 mr2，螺线管的电阻：R ，UIL UI1 I2 mr2n m由电阻定律可知： R ，lS l (D2)2解得，螺线管长度： l 。 D2mr24 n m答案：(1)48 (2)图见解析 (3) D2mr24 n m7某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表 G1来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路，如图所示，已知 G1的量程略大于 G2的量程，图中 R1为滑动变阻器， R2为电阻箱，该同学
14、顺利完成了这个实验。(1)实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_(填步骤的字母代号)。A合上开关 S2；B分别将 R1和 R2的阻值调至最大；C记下 R2的最终读数；D反复调节 R1和 R2的阻值，使 G1的示数仍为 I1，使 G2的指针偏转到满刻度的一半，此时 R2的最终读数为 r；E合上开关 S1；F调节 R1使 G2的指针偏转到满刻度，记下此时 G1的示数 I1。(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的 G2内阻的测量值与真实值相比_(选填“偏大” “偏小”或“相等”)。(3)若要将 G2的量程扩大为 I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在 G2上并联的分流电阻 Rs的表达式， Rs_。解析：(1)根据半偏法测电表内阻的步骤可得正确顺序为 B、E、F、A、D、C。(2)由于 G1测量干路电流，G 2测量支路电流，通过 R2的电流是两表示数之差，然后根据并联电路中电流与电阻成反比准确计算。答案“相等” 。(3)扩大电流表的量程需要并联一个电阻，由上述实验步骤可知其满偏电流为 I1，则有 rI1( I I1)Rs，则 Rs r。I1I I1答案：(1)BEFADC (2)相等 (3) rI1I I1
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