电学实验(2)
1.(2024吉林长春二模)现要较准确地测量量程为0~3V、内阻大约为3kΩ的电压表V1的内阻Rv,实验室提供的器材如下:
电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω) 电流表A2(量程0~1mA,内阻约100Ω) 电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ); 定值电阻R1(阻值200Ω); 定值电阻R2(阻值2kΩ);
滑动变阻器R3(最大阻值100Ω,最大电流1.5A) 电源E1(电动势6V,内阻约0.5Ω) 电源E2(电动势3V,内阻约0.5Ω); 开关S,导线若干
(1)选用上述的一些器材,甲、乙两个同学分别设计了图甲、乙两个电路。
在图甲的电路中,电源选择E1,则定值电阻R应该选择 ;在图乙的电路中,电源选择E2,电流表应该选择 。(填写对应器材的符号)
(2)根据图甲电路,多次测量得到多组电手表V1和V2的读数U1、U2,用描点法得到U1-U2图象,若图象的斜率为k1,定值电阻的阻值为R,则电压表V1的内阻RV= ;根据图乙电路,多次测量得到多组电压表V1和电流表A的读数U1'、I,用描点法得到可U1’-I图象,若图象的斜率为k2,则电压表V1的内阻RV’= 。(用题中所给字母表示)
(3)从实验测量精度的角度分析,用图 电路较好;原因是 . 【参考答案】 (1)R2、A2。(2)
k1 k2
1?k1
(3)乙 甲图中电压表V2读数相对误差较大
(3)两个电路都没有由仪器仪表引起的系统误差。但是用图甲电路测量时,电压表V2的电压变化范围约为0~5V。用量程为15V的电压表V2读数,相对误差较大。
2. (2024全国考试大纲调研卷3)图7(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、
R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω.虚线方框内为换
挡开关,A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω挡.
图7
(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接. (2)关于R6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号). A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω.
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为__________;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为____________.(结果均保留3位有效数字) 【参考答案】(1)黑 (2)B (3)160 Ω 880 Ω (4)1.47 mA 1.10 kΩ 2.94 V
当B端与“4”连接时,表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联,此时为量程1 V的电压挡,表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联,此时为量程1 V的电压挡,表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 Ω,两端电压为0.12 V,由串联电路中电压与电阻成正比知:R4两端电压为0.88 V,则R4电阻为880 Ω.
(4)若此时B端是与“1”连接的,多用电表作为直流电流表使用,量程为2.5 mA,读数为1.47 mA. 若此时B端是与“3”连接的,多用电表作为欧姆表使用,读数为11×100 Ω=1.10 kΩ. 若此时B端是与“5”连接的,多用电表作为直流电压表使用,量程为5 V,读数为2.94 V. 3.(2024高三考试大纲模拟卷11)10.(9分)如图所示,在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,用导线将a、b、c、d、e、f、g和h按图甲所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.
(1)实验小组的同学首先测量并描绘出电源的路端电压U随电流I变化的图线如图乙中直线,则电源的电动势E= V,内阻r= Ω(保留两位有效数字);
(2)闭合开关后,若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度都能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是 导线断路,某同学排除故障后测绘出小灯泡的U﹣I特性曲线为如图乙所示曲线,小灯泡的电阻随温度的上升而 ;
(3)将与上面相同的两个小灯泡并联后接到上面的电源上,如图丙所示,每一只小灯泡的实际电功率是 W(保留两位有效数字).
【参考答案】(1)3.0;1.0;(3分)(2)g;增大; (3分)(3)1.0(1分)
(2分)
【名师点拨】(1)根据电源U﹣I图象求出电源的电动势与内阻.
(2)滑动变阻器采用分压接法时电压表与电流表示数可以从零开始变化;分析图示图象分析答题. (3)在坐标系内作出图象,求出灯泡两端的电压与通过灯泡的电流,然后求出功率.
4.(2024高三考试大纲模拟卷1)10.(9分)某同学为了测一节干电池的电动势E和内阻r。
(1)先用多用电表估测电动势E。将选择开关旋至直流2.5 V挡,红、黑表笔与干电池的正、负极相接,此时指针所指位置如图甲所示,则此时多用表的读数为____V。
(2)再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内阻,实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物,要求变阻器的滑动触头向右滑动时,其电阻值变大。 (3)由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出,请你完成图线。 由图象可得E=____V(保留三位有效数字),r=____Ω(保留两位有效数字)。 (4)这位同学对以上实验的系统误差进行了分析,其中正确的是____(填字母代号)。 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.电动势测量值小于真实值 D.内阻测量值大于真实值 【参考答案】(1).1.45±0.01(1分) (2). 如图1所示(2分) (3). 如图2所示(2分);1.49±0.01(1分);1.0~1.1(1分); (4). AC(2分)
【名师解析】(1)选择开关旋至直流2.5 V挡,由图示多用电表可知,多用电表分度值是0.05 V,多用电表示数是1.45 V;(2)变阻器的滑动触头向右滑动时,其电阻值变大,滑动变阻器应接左下接线柱,根据实验电路图连接实物电路图,如图1所示;(3)用直线把坐标系中各点连接起来,得到U-I图象,如图2所示;