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高中物理实验题汇编(电学实验2)

高中物理实验题汇编(电学实验2)1.(2000)某同学按如图所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示

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将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。

(1)电路中 ,r分别为电源的电动势和内阻,1R,2R,3R为定

值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)。

(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是。

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2.(2001)要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内

阻r(约几欧),提供下列器材:电压表V(量程3V,内阻1kΩ)、电压表

V2(量程15V,内阻2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、电键、导线若干。

某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如

下:

(l)合上电键S,将电阻箱R阻值调到R1=10Ω,读得电压表的读数

为U1

(2)将电阻箱R阻值调到R2=20Ω,读得电压表的读数为U2,由方程组U1=ε-U1r/R1、U2=ε-U2/R2 解出ε、r

为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进?

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3.(2001)某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该

转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示.测

量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受

压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列

的砝码、电压表、滑动变阻器、干

器材:力电转换器、质量为m

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电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的

受压面上)。

请完成对该物体质量的测量。

(l)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且

使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图。

(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体

的质量m .

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题。

4.(2002)如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向.

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(1)在给出的实物图中,用实线作为导线将实验器材连成实验电路.

(2)将线圈L1插入L2中,合上开关.能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是___________.

A.插入软铁棒 B.拔出线圈L1 C.使变阻器阻值变大 D.断开开关

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5.(2002)已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度.当线圈平面平行地面测量时,在地面上a、c两处

测得试探线圈中的电动势为零,b、d两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成45°夹角时,在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零.经过测量发现,a、b、c、d恰好位于边长为1m的正方形的四个顶角上,如图所示.据此可以判定地下电缆在___________两点连线的正下方,离地表面的深度为___________m.

6.(2003)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I -U 关系曲线图。

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⑴为了通过测量得到图1所示I -U 关系的完整曲线,在图2和图3两个电路中应选择的是图________;简要说明理由:____________。(电源电动势为9V ,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0-100Ω)。

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1

2

3

热敏电阻

图4

⑵在图4电路中,电源电压恒为9V ,电流表读数为70mA ,定值电阻R 1=250Ω。由热敏电阻的I -U 关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为________V ;电阻R 2的阻值为______Ω。

⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子:______________________________________。

7.(2004)在测定一节干电池(电动势约为1.5V ,内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A 电压表量程为15V ,B 电压表量程为3V ,A 变阻器为(20Ω,3A),B 变阻器为(500Ω,0.2A)。

电压表应该选_______(填A 或B),这是因为_______________________________________; 变阻器应该选_______(填A 或B),这是因为_______________________________________。 8.(2004) 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I 和U 分别小灯泡上的电流和电压):

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(1) 在左下框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0-10Ω)、

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电源、小灯泡、电键、导线若干。

(2) 在右图中画出小灯泡的U -I 曲线。

(3) 如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V ,内阻是2.0Ω,问:将本题中的小灯泡接在该电池的两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程:若需作图,可直接画在第(2)小题方格图中)

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9.(2005)一根长为1m 的均匀电阻丝需与一“10V ,5W ”的灯同时工作,电源电压恒为100V .电阻丝阻值R = 100Ω(其阻值不随温度变化).现利用分压电路从电阻丝上获取电能,使灯正常工作.

(1)在右面方框中完成所需电路;(2)电路中电流表的量程应选择 (选填:“0~0.6A ”或“0~3A ”);(3)灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为 m (计算时保留小数点后二位).

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10.(2005)两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑片P 分别置于a 、b 、c 、d 、e 五个间距相同的位置(a 、e 为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.

(1)滑动变阻器发生断路的是第 实验

组;断路发生在滑动变阻器 段. (2)表二中,对应滑片P 在X (d 、e 之间的

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某一点)处的电流表示数的可能值为: (A )0.16A (B )0.26A (C )0.36A (D )0.46A

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11.(2006)在研究电磁感应现象实验中,

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(1)为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线连接成相应的实物电路图;

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(2)将原线圈插人副线圈中,闭合电键,副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向 (填“相同”或“相反”); (3)将原线圈拔出时,副线圈中的感生电流与 原线圈中电流的绕行方向 (填“相同”或“相反”).

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12.(2006)表格中所列数据是测量小灯泡 U -I 关系的实验数据:

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(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 (填“甲”或“乙”);

表一(第一实验组)

表二(第二实验组)

20k Ω

电源

图甲

图乙

图丙

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(2)在方格纸内画出小灯泡的U -I 曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I 变大而 (填“变大”、“变小”或“不 变”);

(3)如图丙所示,用一个定值电阻R 和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻 不计、电动势为3V 的电源上.已知流过电阻R 的电流是流过灯泡b 电流的两倍,则流 过灯泡b 的电流约为 A .

13.(2007)为了测量一个阻值较大的末知电阻,某

同学使用了干电池(1.5V ),毫安表(1mA ),电阻箱(0-9999Ω),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a )所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K 2,闭合K 1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I 1=1.00mA ,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K 1,闭合K 2,此时电流表示数为I 1=0.80mA ,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为____________Ω。 经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b )所示的实验电路,实验过程如下:

断开K 1,闭合K 2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I ;断开K 2,闭合K 1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为____________,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R 0。由此可测出R x =___________。

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14.(2007)某同学设计了如图(a )所示电路研究电源输出功率变化情况。电源E 电动势、内电阻恒定,R 1为滑动变阻器,R 2、R 3为定值电阻,A 、V 为理想电表。

(1)若滑动片P 由a 滑至b 时A 示数一直变小,则R 1和R 2

必须满足的关系是__________________。

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(2)若R 1=6Ω,R 2=12Ω,电源内电阻r =6Ω,,当滑动片P 由a 滑至b 时,电源E 的输出功率P 随外电路总电阻R 的变化关系如图(b )所示,则R 3的阻值应该选择( )

(A )2Ω。 (B )4Ω。 (C )6Ω。 (D )8Ω。

(a ) (b )

15.(2008)某同学利用图(a)所示的电路研

究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)

的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)

为实物图。

(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的

虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为 6 V

时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将

电路连线补充完整。

(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,

移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为6 V时,发现其中

一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是

________。

(3)现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),若灯泡L1(6V,

1.5W)、L2(6V,10W)、L3(6V,10W),单刀双掷开关S,在

图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关

S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;

当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而

右转向灯L2不亮。

16.(2008)如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于通电螺线管A中

间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试

测线圈的磁场均匀,将试测线圈引线的两端与冲击电流计D

相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方

向,而不改变电流的大小,在P中产生的感应电流引起D

的指针偏转。

(1)将开关合到位置1,待螺线管中的电流稳定后,再将K

从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为d m,已知冲

击电流计的磁通灵敏度为Dφ,Dφ=d m

N?φ

,式中?φ为单匝试测线圈磁通量的变化量,则试测线圈所在处的磁感应强度的大小为B=__________;若将K从位置1拨到位置2所用的时间为?t,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=__________。

(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见右表。由此可得,螺线管A 内磁感应强度B与电流I的关系式为B=__________。(3)(多选题)为了减少实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有()

(A)适当增加试测线圈的匝数N

(B)适当增大试测线圈的横截面积S

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S 1 L

2

E

(c)

(C)适当增大可变电阻R的阻值

(D)适当延长拨动开关的时间

17.(2009)(1)用多用表的欧姆档测量阻值

约为几十kΩ的电阻R x,以下给出的是可

能的操作步骤,其中S为选择开关,P为

欧姆档调零旋钮,把你认为正确的步骤前

的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。

a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔

b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x的阻值后,断开两表笔

c.旋转S使其尖端对准欧姆档?1k

d.旋转S使其尖端对准欧姆档?100

e.旋转S使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔__________________。

根据右图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为___________Ω。

(2)(多选题)下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是()

(A)测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的档位,重新调零后测量

(B)测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果

(C)测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开

(D)测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

18.(2009)如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在A、B两电

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(1)(多选题)沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域

是()

(A)R(B)b (C)r (D)a

(2)在如图所示回路的各区域内,电势升高的总和等于电源

的___________。

第十三单元 电学实验答案

1.(1)2R ,3R ,ε (2)p R 短路或2R 断开 2.应选用量程为3V 的电压表.

改变电阻箱阻值R ,读取若干个U 的值,由I =U/R 计算出电流的值,然后作出U -I 图线,得到ε、r 。 3.(1)设计的电路图如图所示。 (2)测量步骤与结果:

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①调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零; ②将砝码放在转换器上,记下输出电压U 0; ③将待测物放在转换器上,记下输出电压U 1; 由 U 0=km 0g ,得k =U 0/m 0g 测得 U =kmg ,所以m =m 0U/U 0。

(3)①因电源电压不够而输出电压调不到零; ②待测物体质量超出转换器量程。 4.(1)如图所示 (2)BCD 5.ac 0.71

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6. (1)2;图2电路电压可从0V 调到所需电压,调节范围较大。(或图3电路不能测得0V 附近的数据) (2)5.2;111.8(111.6-112.0均给分)

(3)热敏温度计(提出其它实例,只要合理均给分)

7.B ,A 电压表量程过大,误差较大;A 、B 变阻器额定电流过小且调节不便 8.(1)见下图 (2)见右图

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(3)作出U=Ir -ε图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为0.28瓦

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9.(1)如图 (2)0~3A

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(3)0.17(或10

553-)

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10.(1)二;d ~e (2)D

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11.(1)实物电路图连线如右图所示。 (2)相反 (3)相同

12.(1)甲

(2)小灯泡的U—I图线如右图所示,变大

(3)0.07

13.3.75,I,R0

14.(1)R1≤R2,(2)B

15.(1)图略,(2)L1电阻比L2大得多,所以L2两端分到的电压只有0.9V,不会亮,(3)见右图,

16.(1)d m

2NSD?,

d m

D??t

,(2)B=1.25?10-3I,(3)A、B,

15.(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C,16.(1)B、D,(2)电动势,

17.(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C,18.(1)B、D,(2)电动势,

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