《电学实验》专题复习练习

一、《伏安曲线》

1、某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．

（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而        （填“增大”、“减小”或“不变”）．

（2）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。

（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是       W。（电压表和电流表均视为理想电表）

2、二极管是一种半导体元件，电路符号为“”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大。

    ①某实验兴趣小组对某种晶体二极管的伏安特性曲线进行测绘。因二极管外壳所印的标识模糊，为判断正负极，用多用电表电阻挡测二极管的正反向电阻。将选择开关旋至合适倍率，调整欧姆零点后，将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小；再将红、黑表笔位置对调时，指针偏角比较大，由此判断       端为二极管的正极。（选填“左”、“右”）

    ②厂家提供的伏安特性曲线如右图。该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行了测绘，以验证与厂家提供的数据是否一致，可选用的器材有：

    A．直流电源，电动势3V，内阻忽略不计；

    B．0～20Ω的滑动变阻器一只；

    C．量程5V、内阻约50kΩ的电压表一只；

    D．量程3V、内阻约20kΩ的电压表一只；

    E．量程0.6A、内阻约0.5Ω的电流表一只；

    F．量程50mA、内阻约5Ω的电流表一只； G．待测二极管一只；

    H．导线、电键等。

    为了提高测量结果的准确度，电压表应选用______，电流表应选用_____。（填序号字母）

③为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。

④为了保护二极管，正向电流不要超过25mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：

⑤该小组通过实验采集数据后描绘出了二极管的伏安特性曲线，通过对比，与厂家提供的曲线基本吻合。如果将该二极管与一阻值R=50Ω的电阻串联，再接至电动势E=1.5V、内阻不计的电源上，二极管处于正向导通状态。请你写出根据题中给出的伏安曲线求通过二极管电流的步骤：（不要求求出结果）

3、有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。

 ①若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是              。(只填写字母代号)

A．电池（电动势14 V、内阻可忽略不计）    B．电流表（量程0～0.6 A，内阻约0.12Ω）

C．电流表（量程0～100m A，内阻约12 Ω） D．电压表（量程0～3 V，内阻约3 kΩ）

E．电压表（量程0～15 V，内阻约15 kΩ）  F．滑动变阻器（0～10Ω，允许最大电流2.0A）

G．滑动变阻器（0～500 Ω，允许最大电流0.5 A）

 ②在方框中画出测这段导体电阻的实验电路图(要求直接测量的变化范围尽可能大一些)。

 ③根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图所示,发现MN段明显向上弯曲。若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是                              。

3、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图5所示，用米尺测量金属丝的长度。金属丝的电阻大约为4Ω。先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

（1）从图5中读出金属丝的直径为______________。

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：

直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；

电流表：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；

电流表：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；

电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；

滑动变阻器：最大阻值10Ω； 滑动变阻器：最大阻值50Ω；

开关、导线等。

在可供选择的器材中，应该选用的电流表是___________，应该选用的滑动变阻器是_____________。

（3）根据所选的器材，画出实验电路图。

（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为＝4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为____________Ω·m。（保留二位有效数字）

二、《测电源电动势和内阻》

4、在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中

⑴备有如下器材。

A．干电池1节      B．滑动变阻器(0～20Ω)； C．滑动变阻器(0～1kΩ)

D．电压表(0～3V)； E．电流表(0～0.6A)；     F．电流表(0～3A)；

G．开关、导线若干

其中滑动变阻器应选___  ___，电流表应选_  _____．（只填器材前的序号）

⑵为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图

5、某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：

A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω）

B．电流表A（0～0.6 A～3A，内阻未知）C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）

D．定值电阻R（阻值990Ω）

E．开关与导线若干

（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．

（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝　   　V ，内阻r=         Ω。

6、某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其它器材有:

A．电压表V：0～3～15V

B．电流表A：0～0.6～3A

C．变阻器R1：(20Ω，1A)

D．变阻器R2：(1000Ω，0.1A)

E．电键S和导线若干

①实验中电压表应选用的量程为         （填0~3V或0~15V）；电流表应选用的量程为         （填0~0.6A或0~3A）；变阻器应选用          ；

②根据实验要求连接实物电路图；

③实验测得的6组数据已在U—I图中标出，如图所示.请你根据数据点位置完成U—I图线，并由图线求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω.

7、现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有：两个理想电压表（量程均为3V），理想电流表（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R0，两节串联的电池，电键S及导线若干。某同学设计一个如图（a）所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻，调节变阻器，两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数，并作出U1—I图（图线1）和U2—I图（图线2），见图（b）。

（1）由图可知得出电阻R0阻值为______Ω，电池组E的电动势为______V，内阻为_____Ω。

（2）若上述电路中少了一个电压表，仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻。请你在下面线框中画出电路图，并写出简单的实验步骤和E、r、R0三个物理量的计算式。

计算公式：

E=　　　　　　　　　　　　　　　　

r=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R0=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

8、在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R1＝1.0.Ω，定值电阻R2＝99.5.Ω，电阻箱R（0~99.9Ω），开关、导线若干．

（1）请在下面所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用      (选填“R1”或“R2”)；

（2）某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数Ig，记录数据(见下表)．请在下面坐标图中描点作出-R图线．

次数

9、为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告，某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表V（量程4V，电阻RV 约为4.0kΩ）

B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1 约为5Ω）

C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2 约为50Ω）

D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）

E．电阻箱R2（0～999.9Ω）

F．开关S一只、导线若干

⑴为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？

                                                                       。

⑵在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。

1请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；

2为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：                。

10、某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：

待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Ω）

一个阻值未知的电阻R0

电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块

电流表（内阻约为5Ω，量程500mA）

滑动变阻器A（0～20Ω，3A）

滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）

电键一个，导线若干。

该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值，设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。

根据题中所给信息解答下列问题：

①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________，滑动变阻器应选择_________（填器材代号“A”或“B”）;

②在坐标纸上作图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示；用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。（填“U1、U2、I”或由它们组成的算式）

③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0的值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。

三、《多用电表》

11、一多用电表的欧姆档有四个档,分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1000Ω,现用它来测一未知电阻,当用×10Ω档测量时,发现指针的偏转角很大,为了测量结果准确些,测量前应进行如下两项操作:先把选择开关旋到________档上,接着进行_______调零,然后再测量并读数.

12、（I）用螺旋测器测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为      mm。

（II）右图为欧姆表面原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=300a，内阻Rg=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是          色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正，则Rx=         kΩ。

13、下图所示，A．B．C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置．

A　　　　　 B　　　　　 C　　　　　　　　　     D

①A是________档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________；

　　②B是________档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________；

　　③C是________ 档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________ 

14、某同学用一多用电表测量电阻时，他感觉测得的结果不够准确，经过反复检查、测量，认为自己的测量没有任何问题，是多用电表的欧姆挡不准，且表头没有问题，而是欧姆挡的中值电阻（即内阻）不准，他准备用实验测量一下它的中值电阻。该多用电表的欧姆挡的中间刻度为“30”，他手头有的器材如下：

    A．电流表：有0.6A、3A两个量程B．电压表：有3V、15V两个量程

    C．滑动变阻器：最大阻值100ΩD．电源：电动势1.5V

    E．电阻箱：0～9999.9Ω    F．开关、导线

   （1）请你用最简单的方法测量该多用电表×10挡的中值电阻，简述测量方法.

   （2）若实验测得的值为350Ω，则用该挡测量电阻时测得的值总是偏__________.

四、《测电阻》

15、如图13所示，用伏安法测电阻，当被测电阻阻值不能估计时，可采用试接法。让伏特表一端接在电路的a点上，另一端先后接在b点和c点，注意观察两个电表的示数，若安培表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值     ，（填较大或较小）伏特表应接在a、     两点，并且测量结果与真实值相比      。（填偏大或偏小）

16、现用伏安法较准确的测一个阻值约为30KΩ的电阻，可供选用的实验仪器有：

    A．电源（电动势3V，内阻0.5Ω）       B．电源（电动势16V，内阻2Ω）

    C．电流表（量程0—1mA，内阻250Ω）     D．电流表（量程0—500μA，内阻500Ω）

    E．电压表（量程0—3V，内阻10KΩ）     F．电压表（量程0—15V，内阻50KΩ）

    G．滑动变阻器（阻值0—200Ω）           H．开关和导线若干

 ①实验电路应选取的仪器是    （用字母表示）；（2分）

②在右面方框图中画出实验电路图.（2分）

17、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为              mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为         mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为               Ω。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝          。（保留2位有效数字）

18、用以下器材测量待测电阻Rx的阻值：

    待测电阻Rx：阻值约为100Ω；电源E：电动势约为6.0V、内阻忽略不计；

电流表1：量程50mA、内阻r1=20Ω；；电流表2：量程300 mA、内阻r2约为4Ω

定值电阻R0：阻值为20Ω；滑动变阻器R：最大阻值为10Ω；

单刀单掷开关S、导线若干.

测量电阻Rx的电路图如右图所示

⑴电路图中的电流表A1应该选择电流表           （填“1”或“2”），开关S闭合前，滑动变阻器R滑片应该移到       端(填“A”、“ B”或“无要求”) 

⑵若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx=               . 

19、测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：

A. 待测电压表      （量程3V，内阻约3KΩ)

B．电流表          （量程0.6A，内阻0.01Ω）

C. 定值电阻   R    （阻值2KΩ，额定电流0.5A）

D．电源       E    （电动势约3V，内阻不计）

E．开关两只，S1、S2，导线若干

（1）某同学设计了如图8(甲)所示的测量电路，在实验操作时，发现不可行。你认为主要问题是                                                                 。

（2）请从上述所给器材中选用所需器材，帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路，并在虚线框内画出原理图，要求标明给定器材的符号。用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量，写出电压表内阻的计算式Rv=                        。并从图8（乙）所给的器材中选出你所需要的器材，连接成实验电路图。

20、有一电阻R ，其阻值大约在40Ω至50Ω之间，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组ε，电动势为9 V，内阻忽略不计；电压表V，量程为0至10 V，内阻20KΩ；电流表A1，量程为0至50ｍＡ，内阻约20Ω；电流表A2，量程为0至300mＡ，内阻约4Ω；滑动变阻器R1，阻值范围为0至100Ω，额定电流1A；滑动变阻器R2，阻值范围为0至1700Ω，额定电流0.3Ａ，开关Ｓ及导线若干。实验电路图如图１所示，实验中要求多测几组电流、电压值。在实验中应选        电流表和       滑动变阻器。

11.Ⅰ用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。

Ⅱ用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

（a）电流表（量程0.6A、3A）；

（b） 电压表（量程3V、15V）

（c） 定值电阻（阻值1、额定功率5W）

（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）

（e）滑动变阻器（阴值范围0--10、额定电流2A）

（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）

那么

（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择      V，电流表的量程应选择       A； R0应选择       的定值电阻，R应选择阻值范围是          的滑动变阻器。

（2）引起该实验系统误差的主要原因是                             。

五、《电表改装》

21、在电流表扩大量程的实验中，要将量程为200μA的电流表G改装成量程为0.2A的电流表，需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg．

①在测量Rg的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择：

A．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）

B．滑动变阻器（阻值范围0～1500Ω）

为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器R滑应选用     ．（填入选用器材的字母代号）  

②当电阻箱的阻值为R1时，调节滑动变阻器滑动头P的位置，使电流表G满偏；保持滑动头P的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为R2时，电流表G恰好半偏．则电流表G的内电阻Rg=        ．

③若测得Rg=500Ω，为完成上述改装，需要用一个约为    Ω的电阻与电流表并联．  

④用改装成的电流表，按图2所示的电路测量未知电阻Rx．若测量未知电阻Rx时，电压表的示数为1.2V，而改装后的电流表的表头（刻度盘仍为原电流表的刻度）示数如图3所示，那么Rx的测量值为__________Ω． ⑤如果测量与操作均正确，那么Rx的测量值将      （选填“大于”或“小于”）Rx的真实值． （各1分）

参：

1、（1）增大……2分  （2）如图……3分，电流表与滑动变阻器之间的导线接到滑动变阻器上端任一接线柱都对，电流表量程选择不作为评分标准，但导线有其他连接错误的即不给分 

 （3）0.32W（0.30~0.34都对）……4分，答案2分，直线图象2分．答案对但是图象没画的不能得分．

2、① 右（3分）；② D、F（每空1分）；③如图（3分）

    ④（2分）可能的答案：a、在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用；b、闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时应缓慢进行，同时仔细观察电流表示数变化，以防止电流超过25mA。（只要回答合理均可）

    ⑤（2分）设二极管两端电压为U，通过的电流为I，由闭合电路欧姆定律得方程，在二极管伏安图象中作出该方程的直线，该直线与二极管伏安曲线相交，读出交点的纵坐标值即为I。

3、①ABEF（4分）   

 ②如图所示（4分）

③随着导体中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大（4分

3、(1):  0.518mm-----0.520mm   ;(2): A1  ; R1

(3)(4):1.1╳10-6 Ωm 

4、⑴B（2分），E（2分）

⑵电路图（2分）

5、图略，10.02 , 1.02

6、①0～3V（1分）；0～0.6A（1分）； R1（1分） ②图 （2分） 

③完成U-I图线（1分） ④ 1.5（2分）；0.50（2分）

7、(1)4.0Ω   3.0V    2.0Ω

（2）电路图

实验步骤：①按电路图连接好电路；

②闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器短路，测得两电表读数为U1、I1；

③移动滑片P使滑动变阻器不短路，测得两电表读数为U2、I2；

④整理器材，数据处理。

计算公式：①E=       ②rA=           ③R0=

8、（1）实验原理图如图所示  R1

   （2）如图所示 

（3）1.38~1.44      0.40~0.60

9、⑴待测电阻约2kΩ，用3.7V电池供电时最大电流约为

mA，因此电流表用A1量程太大，换用A2表。

⑵①A1损坏，A2量程太小，因此只有电压表可作测量仪器；

只有一块电表时电阻应选用电阻箱或至少两只已知阻值的固定电阻，电压表测路端电压。

②由于没有电流表，所测数据为路端电压U和电阻箱的阻值R2，由得出路端电压U与R2的线性函数关系式：

10、① 5V  A   ②  U1  I   U1-U2  I   ③ 大于11_×1__  欧姆

12、I）1.880±0.001             （II）红，5

13、（1）①欧姆，3 000W（3k W）； ②电流，5.0mA；　③电压，25.0V

14、（1）a.将选择开关旋至×10挡，然后将两表笔短接，调节调零旋钮使指针指电流的满刻度。b.将电阻箱接在两表笔间，调节电阻箱，使指针指到中间刻度，则此时电阻箱的读数即为多用电表×10挡的中值电阻.

   （2）小 （3分）15、较大、C、偏大

16、（B  D  F  G  H）（分压内接）

17、（1）50.15（2）4.700（3）220（4）如右图（5）

18、① 1（2分）A （2分）②（4分）电表选2时也给分

19、（1）不可行理由：电流表量程太大，而电路中电流太小，电流表没有明显读数。（3分）

（2） 电路图（2分）    连线（2分）

     （2分）   

20、I．23.0mA 0.57V 320Ω

II．（1）3，0.6，1，0～10。（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。

21、 R2 -2R1     0.5Ω    10Ω     小于