物理实验(二)电学实验试题(学生)

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物理实验(二)电学实验试题

一、测定金属的电阻率

题型一 游标卡尺或螺旋测微器的读数和使用 【例1】 (2013·宁夏理综·22)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d，示数如图3所示．由图可读出l＝________cm，d＝______mm.游标卡尺精确到________，螺旋测微器精确到________．

图3

题型二 电阻的测量 【例2】

图4

(2013·江苏·11)某同学利用如图4所示的实验电路来测量电阻的阻值．

(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关．适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变．改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：

请根据实验数据作出U－R关系图象．

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图5

(2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00 V．利用(1)中测绘的U－R图象可得Rx＝________Ω.

(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大．若仍用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象测定某一电阻，则测定结果将________(选填“偏大”或“偏小”)．现将一已知阻值为10 Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象实现对待测电阻的准确测定？

题型三 测金属的电阻率 【例3】 (2014·四川达州一中高三月考)如图6所示(导线连线不完整)，某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各安装了一个电极(接触电阻不计)，两电极相距L＝0.700 m，其间充满待测的导电溶液．用如下器材进行测量：

电压表(量程15 V，内阻约30 kΩ) 电流表(量程300 μA，内阻约50 Ω)

滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流1 A) 电池组(电动势E＝12 V，内阻r＝6 Ω) 单刀单掷开关一个，导线若干．

图6

表1是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图7所示．

表1

图7

根据以上所述请回答下面的问题：

(1)玻璃管内径d的测量值为________cm；

(2)根据表1数据在图8坐标系中描点，请作出U－I图象，根据图象求出电阻R＝________Ω(保留两位有效数字)；

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图8

(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ＝________(用R、d、L表示)，测量值为 ________Ω·m(保留两位有效数字)；

(4)请画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图6中补画出未连接的导线．

【针对训练】用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率 。某同学电路如图13所示。给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。

(1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图11和图12所示。

由图可知其长度为__________cm，直径为________mm。

图11

图

12

(2）闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是 (填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。

(3）对照电路的实物连接画出正确的电路图。

1.5

1.0 0.5

/A

2.5

2.0

图

14

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(4）图14中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出U－I图线。

(5）求出的电阻值R =__________________Ω（保留3位有效数字）。

(6）请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ =_______________。

二、描绘小电珠的伏安特性曲线

题型一 实验仪器及电路的选择 【例1】 (2013·海淀模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验

(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________，电流表应选________． (2)在图2中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．

图2

图3

(3)利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出了如图3所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出下图中正确的是(图中P为小灯泡功率)( )

题型二 伏安特性曲线的描绘及实验结果的应用

【例2】 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组需要研究某种导电

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材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

(1)他们应选用下图中所示的哪个电路进行实验．(

)

(2)①由(1)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据请在图4中作出元件

图4

②根据Z的I－U图线可判断元件Z是金属材料还是半导体材料？

图5

③把元件Z和电阻R接入如图5所示的电路中，由实验测得电阻R的I－U图线如图4所示．已知电源的电动势E＝1.5 V，内阻不计．闭合电键S，电路稳定时，元件Z消耗的电功率为________W.

[针对训练1] (2011·广东·34(2))在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V，0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．

①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图6，结果为________Ω.

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图6

②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图7完成实物图8中的连线．

图7

图8

③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端，为使小电珠亮度增加，P应由中点向______________端滑动．

④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点________

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[针对训练2]某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了如下表所示的一组数据，并描绘出其I-U图线如图16中(a)所示。

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而_________（选填“增大”或“减小”） ②实验还用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图（b）中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。

三、测定电源的电动势和内阻

〖考点1〗伏安法测电源电动势和内阻

【例1】某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验器材如图所示．

① 测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利 …… 此处隐藏：5384字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……