1、【 精品教育资源文库 】 考点强化练 23 电学实验 (1) 1.一同学将变阻器与一只 6 V、 68 W的小灯泡 L及开关 S串联后接在 6 V的电源 E上 ,当 S闭合时 ,发现灯泡发亮。按此图的接法 ,当滑片 P向右滑动时 ,灯泡将 ( ) A.变暗 B.变亮 C.亮度不变 D.可能烧坏灯泡 2.描绘小灯泡伏安特性曲线的实验电路如图所示 ,所用小灯泡的额定电压是 3.8 V。关于该实验的系统误差 ,下列说法中正确的是 ( ) A.主要是由电压表的分流引起的 B.主要是由电流表的分压引起的 C.主要是由于忽略电源内阻引起的 D.主要是由读数时的估 读引起的 3.在做描绘小灯泡的伏安特性曲
2、线实验时 ,所用器材有 :电动势为 6 V的电源、额定电压为 2.5 V的小灯泡 ,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。要求能测出尽可能多组数据。如图是没有连接完整的实物电路 (已连接好的导线有 a、 b、 c、 d、 e、 f六根 )。 (1)请你用笔画线代替导线 ,将实物电路连接完整 ; (2)连好电路 ,闭合开关 ,移动变阻器滑片 P,发现小灯泡始终不亮 ,但电压表有示数 ,电流表几乎不偏转 ,则故障的原因可能是 ; (3)排除故障后闭合开关 ,移动滑片 P到某处 ,电压表的示数为 2.2 V,要测量小灯泡的额定功率 ,应将滑片 P向 (选填 “ 左 ” 或 “ 右 ”) 端
3、滑动 ; (4)通过移动滑片 P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数 ,并绘制成了如图所示的 U-I图象。根据 U-I图象提供的信息 ,可计算出小灯泡的额定功率是 W; (5)图线是曲线而不是过原点的直线 ,原因是 。 4.(2017海南高考 )某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。现有器材为 : 【 精品教育资源文库 】 待测电阻 R(阻值约为 5 ) 电源 (电动势 3 V) 滑动变阻器 (阻值范围 010 ) 电流表 (量程 0.6 A,3 A) 电压表 (量程 3 V,15 V) 开关 ,导线若干。 实验要求在测量电路中将电流表外接 ,滑动变阻器起限流作用。回答下列问题 : (1)
4、按照实验要求在图甲中画出实物连线图。 甲 (2)若已按实验要求接线 ,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片 ,电压表的示数始终约为 3 V,电流表的示数始终接近 0。写出产生这种现象的一个原因 : 。 乙 丙 (3)在连线正确后 ,闭合开关。电压表和电流表的示数分别如图乙和图丙所示。由图可知 ,电压表读数为 V,电流表读数为 A。由此可得待测电阻的阻值为 ( 结果保留 3位有效数字 )。 5.某同学在探究规格为 “6 V 3 W” 的小灯泡伏安特性曲线实验中采用图甲所示的电路进行测量。图中 R为滑动变阻器 (阻值范围 020 , 额定电流 1.0 A),L为待测小灯泡 ,V 为电压表 (量程 6 V
5、,内阻 20 k),A 为电流表 (量程 0.6 A,内阻 1 ), E 为电源 (电动势 8 V,内阻不计 ),S为开关。 (1)在实验过程中 ,开关 S闭合前 ,滑动变阻器的滑片 P 应置于最 (选填 “ 左 ” 或 “ 右 ”)端 ; (2)在实验过程中 ,已知各元器件均无 故障 ,但闭合开关 S后 ,无论如何调节滑片 P,电压表和电流表的示数总是调不到零 ,其原因是 点至 点的导线没有连接好 (图甲中的黑色小圆点表示接线点 ,并用数字标记 ,空格中请填写图甲中的数字 ,如 “2 点至 3点 ” 的导线 )。 (3)该同学测绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示 ,则小灯泡的电阻值随工
6、作电压的增大而 (选填 “ 不变 ”“ 增大 ” 或 “ 减小 ”) 。 6.某同学想要了解导线在质量相同时 ,电阻与截面积的关系 ,选取了材料相同、质量相等的 5卷导线 ,进行了如下实验 : 【 精品教育资源文库 】 (1)将某一导线用一支粗细均匀的圆柱 体进行紧密绕圈 ,绕了 30圈以后用游标卡尺测出导线在圆柱体上绕过的长度为 3.60 cm,则该导线的直径为 d= mm。 (2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据 : 电阻 R/ 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 导线直径 d/mm 0.801 0.999 1.201 1.494 1.998 导线截面 积 S/mm2
7、 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 请你根据以上数据判断 ,该种导线的电阻 R与截面积 S 是否满足反比关系 ?若满足反比关系 ,请说明理由 ;若不满足 ,请 写出 R与 S应满足的关系。 。 (3)若导线的电阻率 = 5.1 10-7 m, 则表中阻值为 3.1 的导线长度 l= m(结果保留两位有效数字 )。 7.某一小型电风扇额定电压为 4.0 V,额定功率为 2.4 W,某实验小组想通过实验测绘出小电风扇的伏安特性曲线 ,实验中除导线和开关外 ,还有以下器材可供选择 : A.电源 E(电动势为 4.5 V) B.电压表 V(量程为 05 V,内阻约为 4 k)
8、 C.电流表 A1(量程为 00.6 A,内阻约为 0.2 ) D.电流表 A2(量程 03 A,内阻约为 0.05 ) E.滑动变阻器 R1(最大阻值 10 , 额定电流 1 A) F.滑动变阻器 R2(最大阻值 2 k, 额定电流 100 mA) (1)为了便于调节 ,减小读数误差和系统误差 ,实验中所用电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。 (填所选仪器前的字母序号 ) (2)请你为该小组设计实验电路 ,并把电路图画在虚线内 (小电风扇的电路符号用 表示 )。 (3)操作过程中发现 ,小电风扇通电后受阻力作用 ,电压表读数小于 0.5 V时电风扇没启动 ,该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲
9、线如图所示 ,由此可以判定 ,小电风扇 的电阻为 ,正常工作时的发热功率为 ,机械功率为 。 8.某课题小组通过实验测量河水的电阻率。现备有一根均匀的长玻璃管 (两端各有一个可移动圆形电极 ,可装入样品水 ,接触电阻不计 )、直尺、待测的水样品。电路器材如表一 ,他们用伏安法多次测量的数据如表二 (为实验处理的方便 ,实验时每次都把电流表示数调到相同 );实验中还用 10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径 ,结果如图甲所示。 表一 器材编号 器材名称 规 格 1 电流表 200 A, 内阻约 10 2 电压表 12 V,内阻约 100 k 3 电池组 12 V,内阻不计 4 滑动变阻器 10 1
10、 A 5 开关 6 导线 若干 7 定值电阻 100 表二 【 精品教育资源文库 】 序号 水柱长度 /cm 电压表示数 /V 电流表示数 /A 1 10 2 100 2 20 4 100 3 30 6 100 4 40 8 100 5 50 10 100 (1)玻璃管内径 d的测量值为 cm。 (2)根据表一器材和表二数据确定测量电路中电流表应该 (选填 “ 内接 ” 或 “ 外接 ”), 电路的连接方式应该采用 (选填 “ 分 压电路 ” 或 “ 限流电路 ”) 。 (3)用计算出的水柱长度 l与水柱电阻 R在图乙中描点 ,画出 R-l图象 (要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值 )
11、。 (4)计算出所测水的电阻率为 m 。 考点强化练 23 电学实验 (1) 1.B 由题图可知 ,变阻器接入电路的是 PB 段的电阻丝 ,当滑片 P向右滑动时 ,接入电路中的电阻丝变短 ,电阻减小 ,灯泡变亮 ,B 选项正确。由于灯泡的额定电压等于电源电压 ,所以不可能烧坏灯泡。 【 精品教育资源文库 】 2.A 由于小灯泡的电阻比较小 ,所以采用电流表外 接的方法。此时电压表的测量值是准确的 ,但是电流表的测量值和真实值相比要大 ,原因是电压表分流。 3.答案 (1)连线如图所示 (2)c段导线断路或小灯泡损坏 (3)右 (4)0.5 (5)小灯泡的电阻会随温度的升高而增大 4.答案 (
12、1)如解析图所示 (2)待测电阻 R断路 (3)2.20 0.48 4.58 解析 (1)因为电源电动势为 3 V,则电压表的量程选用 3 V,根据欧姆定律知 ,电流的最大值大约 0.6 A,则电流表量程选择 0.6 A,根据实物图进行连线。 (2)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片 ,电 压表的示数始终约为 3 V,电流表的示数始终接近 0,产生这种现象的原因是待测电阻 R断路 ,由于电压表内阻非常大 ,导致电流表电流接近 0,电压表测的是电源电压。 (3)由图可知 ,电压表的读数为 2.20 V,电流表的读数为 0.48 A,根据欧姆定律得 ,待测电阻R= =4.58 。 5.答案 (1)左
13、(2)1 5 (3)增大 解析 (1)由电路图可知 ,开关 S 闭合前 ,滑动变阻器的滑片 P 应置于最左端。 (2)闭合开关 S 后 ,无论如何调节滑片 P,电压表和电流表的示数总是调不到零 ,可能是 1点到 5点间的导线没有接好 ,滑动变阻 器实际上被接成了限流接法。 (3)由题图乙所示小灯泡 I-U图象 ,根据欧姆定律可以知道 ,其电阻随工作电压的增大而增大。 6.答案 (1)1.20 (2)R与 S不成反比 ,R 与 S2成反比 (或 RS2=常量 ) (3)19 解析 (1)直径为 d=0.12 cm=1.20 mm;(2)由数据可得 ,R与 S不成反比 ,R与 S2成反比 (或 R
14、S2=常量 );(3)由电阻定律 R= 可得 l= m=19 m。 7.答案 (1)C E (2)如图 (3)2.5 0.9 W 1.5 W 【 精品教育资源文库 】 解析 (1)电风扇的额定电流 I=0.6 A,从 读数误差的角度考虑 ,电流表选择 C。电风扇的电阻比较小 ,则滑动变阻器选择总电阻为 10 的误差较小 ,即选择 E。 (2)因为电压和电流需从零开始测起 ,则滑动变阻器采用分压式接法 ,电风扇的电阻远小于电压表内阻 ,电流表采用外接法。电路图如图所示。 (3)电压表读数小于 0.5 V时电风扇没启动 ,R=2.5 。正常工作时电压为 4 V,根据图象知电流为 0.6 A,则电
15、风扇发热功率 P=I2R=0.36 2.5 W=0.9 W,则机械功率 P=UI-I2R=2.4 W-0.9 W=1.5 W。 8.答案 (1)2.26 (2)内接 分压电路 (3)如解析图所示 (4)80.2 解析 (1)由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为 2.26 cm。 (2)电流表内阻远小于电压表内阻 ,故电流表采用内接法 ,待测电阻很大 ,滑动变阻器阻值较小 ,为操作方便 ,应该采用分压电路。 (3)由表二中数据可以计算出不同长度水柱的电阻 ,R1= =20 k 、 R2=40 k 、R3=60 k 、 R4=80 k 、 R5=100 k, 在坐标系中描点得到 R-l图线如图所示。 (4)取 l=30 cm时 ,R3=60 k, d=2.26 cm,由电阻定律 R= 得 = ,代入数据解得 = 80.2 m 。
