2019届高三物理电学实验测试题

发布 2021-12-28 07:19:28 阅读 2052

电学实验。

**题】要测量内阻较大的电压表的内电阻,可采用“电压半值法”,其实验电路如图1所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程,电阻箱r2的最大阻值大于电压表的内电阻。

1)将下面的主要实验步骤补充完整:

将滑动变阻器r1的滑动头c调至___将r2的阻值调至___

依次闭合s2和s1,调节r1使电压表满偏;

断开s2,保持滑动变阻器的滑动头c的___调节r2使电压表半偏;

记下r2的示数作为电压表内电阻的测量值。

2)实验室备有如下四个滑动变阻器,它们的最大阻值分别为。

a.10 b.1k c.10k d.100k

为减小测量误差,本实验中的滑动变阻器r1应选择填字母序号)

3)若电阻箱r2的各个旋钮的示数如图2所示,则电压表的内阻测量值为___该测量值比电压表的实际内阻___填“偏大”或“偏小”)

4)若需要将该电压表的量程扩大为原来的2倍,则需要___

a.将该电压表并联一个5110ω的定值电阻。

b.将该电压表串联一个5110ω的定值电阻。

c.将该电压表并联一个10220ω的定值电阻。

d.将该电压表串联一个10220ω的定值电阻。

命题意图】电压表内阻的测量可采用通常的伏安法,又可采用不同于一般电阻和电流表内阻的测量方法。本题围绕电表内阻测量,要求考生设计创新测量方案。考查《大纲》要求的各项实验能力。

解析】(1)在采用“电压半值法”测量电压表内阻实验时,必须保持a点与滑动变阻器的滑动头c之间的电压恒定。(2)在分压电路中,滑动变阻器应选用总阻值远小于测量电路阻值的滑动变阻器,故r1应选择a(10)。(3)断开s2,电压表与电阻箱r2串联,增大了ac部分两端的电压(大于电压表满偏电压),当电压表半偏时,电阻箱r2的电压大于电压表的电压,故r2大于电压表的实际内阻,使测量结果偏大。

这也是r1应选阻值最小的变阻器以减小实验误差的原因。(4)若需要将该电压表的量程扩大为原来的2倍,则需要将该电压表串联一个与电压表内阻等值的定值电阻。

答案】(1)①最左端,最大;③位置不变(2)a;(3)5110ω,偏大;(4)b

易错点分析】滑动变阻器r1的选择以及测量误差的分析是本题的易错点。,点评】“电压半值法”测量电压表内阻的实验原理,与半偏法测电流表内阻类似,可采用类似方法分析。内阻为r的电压表扩大量程的方法是:

若将该电压表扩大量程为原量程的n倍,则需要串联一个(n—1)r的定值电阻;内阻为r的电流表扩大量程的方法是:若将该电流表扩大量程为原量程的n倍,则需要并联一个r/(n—1)的定值电阻。

附。**训练题】有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图(1)所示,此样品长l约为3 cm,电阻约为100ω,已知这种材料的电阻率为,因该样品的内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:

a.20等分刻度的游标卡尺。

b.螺旋测微器。

c.电流表a1(量程50 ma,内阻的准确值r1为100ω)

d.电流表a2(量程100 ma,内阻r2大约为40ω)

e.滑动变阻器r1(0 ~ 10ω,额定电流2 a)

f.直流电流e(12 v,内阻很小)

g.导电材料样品r2(长l约为3 cm,电阻r2约为100ω)

h.电键s,导线若干。

请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:

1)用游标卡尺测得该样品的长度如图(2)甲所示,其示数l用螺旋测微器测得该样品的外径如图(2)乙所示,其示数d

2)在虚线框中画出设计的实验电路图,并标明所选器材后的符号。

3)用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的内径d,并写出推导过程。

答案:(1)游标卡尺示数30.35 mm ;螺旋测微器示数3.205 ~ 3.208 mm。

2)本题没有给定电压表,但电流表a1内阻已知,可以当作电压表使用,据此设计测量电路部分;另外,为了尽可能精确地测量,控制电路部分应采用分压式。设计电路图如图所示。

3)设电流表a1、a2的示数分别为i1、i2,则。

i1 · r1 = i2 – i1)· r2

由电阻定律r2 =

由几何知识s =(d2 – d2)

联立以上各式解得d =。

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