高中物理選修3-1(電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ))含解析

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1、第五單元電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)(建議用時(shí)：90 分鐘)1用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為_ mm.圖乙的 示數(shù)為_ mm.甲2如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)中兩電表的示數(shù)情況，則：乙電流表 A 的示數(shù)為_A，電壓表 V 的示數(shù)為_V.3在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻 R 約為 200 ，電壓表 V 的內(nèi)阻約為 2 k，電x流表 A 的內(nèi)阻約為 10 ，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示，結(jié)果由公式 RxU 計(jì)算得出，式中 U 與 I 分別為電壓表和電流表的示數(shù)若將圖甲和圖乙中電路測(cè)得的電 I阻值分別記為 R 和 R ，則_(填“R ”或“R ”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值x1

2、x2 x1 x2R _(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值，測(cè)量值 R _(填“大于”、 x1 x2“等于”或“小于”)真實(shí)值4 若多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是 1、10、100.用10 擋測(cè)量某電阻 R 時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，則應(yīng)：x1 將選擇開關(guān)置于_；2 將紅、黑表筆短接進(jìn)行_；3 將待測(cè)電阻 R 接在_進(jìn)行測(cè)量x若按照以上步驟正確操作后，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是 _.15某同學(xué)要描繪一小燈泡(3 V，1.5 W)的伏安特性曲線，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路， 其中電源電動(dòng)勢(shì)為 4 V，電壓表有兩個(gè)量程(1) 請(qǐng)幫助該同學(xué)將連

3、線補(bǔ)充完整(2) 實(shí)驗(yàn)中某次電壓表示數(shù)為 2.5 V，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率 為_W.6有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的 IU 圖線現(xiàn)有下列器材供選用：A 電壓表(05 V，內(nèi)阻約 10 k)B 電壓表(015 V，內(nèi)阻約 20 k)C 電流表(03 A，內(nèi)阻約 1 )D 電流表(00.6 A，內(nèi)阻約 0.4 )E 滑動(dòng)變阻器(10 ，2 A)F 滑動(dòng)變阻器(500 ，1 A)G 學(xué)生電源(直流 6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1) 實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用 _，電流表應(yīng)選用 _，滑動(dòng)變阻器 應(yīng)選用_(2) 實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表_(填“內(nèi)

4、”或“外”)接法(3) 在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并根據(jù)所畫電路圖進(jìn)行實(shí)物圖連接27如圖甲所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的 IU 關(guān)系曲線圖(1)為了通過(guò)測(cè)量得到如圖甲所示 IU 關(guān)系的完整曲線，在如圖乙、丙兩個(gè)電路中應(yīng)選 擇的是圖_；簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：_.(電源電動(dòng)勢(shì)為 9 V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值為 0100 )(2)在如圖丁所示電路中，電源電壓恒為 9 V，電流表讀數(shù)為 70 mA，定值電阻 R 2501.由熱敏電阻的 IU 關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_V，電阻 R 的阻值為2_.(3)舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：_8用如圖所示電路，測(cè)定一節(jié)

5、干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電池的內(nèi)阻較小，為了防止在 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻 R 起保護(hù)作用除電池、開關(guān)和導(dǎo)線0外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：a 電流表(量程 0.6 A、3 A)；b 電壓表(量程 3 V、15 V)；c 滑動(dòng)變阻器(阻值范圍 010 、額定電流 2 A)；d 滑動(dòng)變阻器(阻值范圍 0100 、額定電流 1 A)那么(1) 要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇_ V ，電流表的量程應(yīng)選擇_ A；R 應(yīng)選擇阻值范圍是_ 的滑動(dòng)變阻器(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_ 9某物理興趣小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)的主要操作如下： (1) 先用電壓表

6、直接接在電池兩極粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)，這樣測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值_(填“偏大”或“偏小”)(2)再按圖甲連接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下電阻箱和電壓表對(duì)應(yīng)的一系列讀數(shù) R、U，并計(jì) 算得下表所列數(shù)據(jù).311R21/(V )U1/( )0.800.21.070.51.300.81.471.01.801.52.272.01 1(3)在圖乙所示的坐標(biāo)紙上畫出 圖象U R(4) 根 據(jù) (3) 中 所 畫 的 圖 象 可 算 出 電 池 的 電 動(dòng) 勢(shì) 為 _V ， 電 池 的 內(nèi) 阻 為 _.(結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字)10實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為 100 m 的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度該同學(xué)首先

7、測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為 1.0 mm ，查得銅的電阻率為 1.710 圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻 R ，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度x8m，再利用可供使用的器材有：電流表：量程 0.6 A，內(nèi)阻約 0.2 ；電壓表：量程 3 V，內(nèi)阻約 9 k；滑動(dòng)變阻器 R ：最大阻值 5 ；1滑動(dòng)變阻器 R ：最大阻值 20 ；2定值電阻：R 3 ；0電源：電動(dòng)勢(shì) 6 V，內(nèi)阻可不計(jì)；開關(guān)、導(dǎo)線若干回答下列問(wèn)題：(1) 實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 _( 填 “R ” 或 “R ”) ，閉合開關(guān) S 前應(yīng)將滑片移至1 2_端(填“a”或“b”)(2)在實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接4x

8、V(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為 0.50 A 時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_V. (4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為_m(保留 2 位有效數(shù)字)參考答案與解析1065 【解析】螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)，首先要明確其精確度為 0.01 mm ，讀取固定刻 度上的數(shù)值時(shí)，要看半毫米刻度線是否露出；圖甲中，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為(811.60.01)mm 8.116 mm.圖乙中，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為(127.00.01)mm1.270 mm.【答案】8.116 mm(8.1158.117 mm 均可) 1.270 mm(1.2681.272 mm 均可)2066 【解析】電流表選擇 03 A 的量程，刻度盤中有三個(gè)

9、大格，則每一大格為 1 A，每一大格又分為 10 小格，則每一小格表示 0.1 A，故指針?biāo)傅氖緮?shù)為 1.50 A電壓表 選擇 015 V 的量程，刻度盤中有三個(gè)大格，則每一大格為 5 V，每一大格又分為 10 小格， 則每一小格表示 0.5 V，故指針?biāo)傅氖緮?shù)為 7.5 V.【答案】1.50 7.5R R3067 【解析】根據(jù)題意知 ，電壓表的分流作用較顯著，故 R 更接近待測(cè)R R x1A x電阻的真實(shí)值圖甲的測(cè)量值是 R 與 R 串聯(lián)的電阻阻值，故 R R ；圖乙的測(cè)量值是 Rx A x1 x 真與 R 并聯(lián)的電阻阻值，故 R RV x2 x 真x【答案】R 大于 小于x14068

10、【解析】表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，說(shuō)明選擇擋位太小，因此應(yīng)換用較高的擋 位，即選用100 擋；換成100 擋后應(yīng)重新進(jìn)行歐姆擋調(diào)零；最后將紅、黑表筆接觸待測(cè) 電阻 R 兩端進(jìn)行測(cè)量圖中所顯示的待測(cè)電阻阻值為 2 200 .x【答案】100 擋 歐姆擋調(diào)零 紅、黑表筆之間 2 2005069 【解析】描繪小燈泡的伏安特性曲線要求燈泡兩端電壓從零開始連續(xù)可調(diào)， 所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓式接法；燈泡額定電壓為 3 V，所以電壓表應(yīng)連接 3 V 量程的接 線柱，不能接到右邊的 15 V 量程的接線柱上補(bǔ)充完整的圖見答案由圖乙可得電流表的 讀數(shù)為 0.48 A，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為 PUI2.50.48

11、W1.2 W.【答案】(1)如圖所示 (2)1.252 2R26070 【解析】(1)小燈泡的額定電壓為 4 V，因此選用量程為 5 V 的電壓表 A ；小P 2燈泡的額定電流 I A 0.5 A，因此電流表選用量程為 0.6 A的 D ；因本實(shí)驗(yàn)描繪小燈U 4泡的伏安特性曲線，加在小燈泡兩端的電壓應(yīng)該從零開始逐漸增加，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用U 4分壓式，小燈泡的電阻 R 8 ，為了較好地調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓，滑動(dòng)變阻P 2器應(yīng)選擇最大阻值為 10 的 E.(2) 因小燈泡電阻較小，因此電流表應(yīng)采用外接法(3) 根據(jù)第(1)、(2)問(wèn)的分析，實(shí)驗(yàn)電路圖如答案圖甲所示根據(jù)所畫電路圖進(jìn)行實(shí)物圖 連接

12、如圖乙所示【答案】(1)A D E (2)外 (3)如圖甲、乙所示7071 【解析】(1)為了得到圖中完整曲線，就應(yīng)在描點(diǎn)時(shí)獲取較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在 給定的電路中只有乙電路電壓可以從 0 調(diào)到最大，調(diào)節(jié)范圍大，所以采用乙電路(2)流過(guò)U 9R 的電流 I A 36 mA ，則通過(guò)熱敏電阻的電流 I II 70 mA 36 mA 34 1 1 R 250 2 11U U 95.4mA ，從IU 圖象上讀出對(duì)應(yīng)的電壓為 U 5.4 V，故R 105.9.(3)R 2 I 3.4102熱敏溫度計(jì)就是利用熱敏電阻制成的，電飯煲電路中應(yīng)用熱敏電阻控制溫度【答案】(1)乙 獲取更多的數(shù)據(jù) (2)5.4 10

13、5.9(3)熱敏溫度計(jì)或電飯煲8072 【解析】(1)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)大約為 1.5 V ，故電壓表選量程為 3 V 的； 干電池允許的電流一般不超過(guò) 0.5 A ，故電流表量程選 0.6 A 的；為調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻器 選 010 的(2)系統(tǒng)誤差主要是由電壓表分流引起的【答案】(1)3 0.6 010 (2)電壓表的分流6E ESI 0.506xS89073 【解析】(1)電壓表所測(cè)電壓為路端電壓，大小等于電動(dòng)勢(shì)減去內(nèi)阻兩端的電 壓U 1 r 1 1 1 1(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有 EU r，變形為 ，可知 為直線，描點(diǎn)連R U ER E U R線，如答案圖r 1(4)圖線斜率為 ，

14、縱截距為 ，可得 E1.54 V，r1.25 .【答案】(1)偏小 (3)如圖(4)1.54(1.431.67) 1.25(1.191.31)l10074 【解析】(1)根據(jù) R ，得銅導(dǎo)線的阻值約為 R 1.7 ，即 R R 4.7 .x x 0實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器若選 R ，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移至 a 端時(shí)，電壓表的示數(shù)約為 3 V，若1滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大，超過(guò)電壓表量程，故實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 R .閉合開關(guān) S 前應(yīng)使電路中的電阻最大，故滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移至 a 端2(2)連線如圖所示(3)電壓表的示數(shù)為 2.30 V.U 2.30(4)根據(jù)歐姆定律，銅導(dǎo)線與 R 的串聯(lián)電阻 R 4.6 ，0所以銅導(dǎo)線的電阻 R RR 1.6 .x 0l R S 1.61.010根據(jù) R 得導(dǎo)線長(zhǎng)度 l m94 m.x 1.710【答案】(1)R a (2)見解析圖 (3)2.30(2.292.31 均正確) (4)94(9395 均正2確)7