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电学实验作业题
作业题目难度分为3档:三星☆☆☆(基础题目)
四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
本套作业题目1-5题为四星,6-10为五星。
测定金属的电阻率
1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为 5Ω,先用伏安法测
出该金属丝的电阻 Rx,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺
测出该金属丝的长度 L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所
示。 ☆☆☆☆
(1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。
(2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材:
A.电压表0~3V,内阻10kΩ
B.电压表0~15V,内阻50kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻0.05Ω
D.电流表0~3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~10Ω
F.滑动变阻器,0~100Ω
①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应
选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。
②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。错误l:_____________________________;
错误2:_____________________________。
答案解析:(1)0.680(0.678~0.682mm均可);
(2)①A,C,E;
②导线连接在滑动变阻器的滑片上;采用了电流表内接法测电阻.
解析:(1)固定刻度读数:0;半刻度读数:0.5mm;可动刻度读数
0.01mm×17.9=0.179mm;
故螺旋测微器读数为:0.679mm;
(2)①两节干电池电动势共为3V,为减小读数误差,选小量程电压表,故选A;
根据欧姆定律,I≈E/R=3/5,A=0.6A,电流不超过0.6A,故电流表同样选择小量
程的,即选C;
滑动变阻器的特点是:电阻大的调节精度低,电阻变化快,操作不方便,故选小
电阻的,即选E;
故选:A,C,E;
②伏安法测电阻时,测量较大电阻用安培表内接法,测量较小电阻用安培表外接
法,本题待测电阻与安培表电阻相接进,故采用安培表外接法;
同时导线连接在滑动变阻器的滑片上;
2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径
D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: ☆☆☆☆
(1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,
由图可知,该金属丝的直径 d= 。
(2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10 档,测量结果如图所示,为了使读数
更精确些,还需进行的步骤是 。
A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量
(3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻
约 0.5Ω),电压表 0~3V(内阻约 5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便
于调节,下列备选电路中,应该选择 。
答案解析:(1)2.545mm(2.543mm---2.547mm 都正确);(2)D;(3)D
3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,
发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):☆☆☆☆
(1)若电流表示数为零、电压表示数为 E,则发生故障的是 断路.(填
“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”).
(2)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图(b)所示,其示数D= mm.
答案解析:(1)如果待测金属丝断路,电路断路,电流表示数为零,电压表接
在电源两端,测电源电动势,电压表示数为 E,则电路故障是:待测金属丝断路.
(2)螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm,所
以最终读数为0.5mm+0.200mm=0.700mm.4.测得接入电路的金属丝的长度为 L,金属丝的直径d,已知其电阻大约为25Ω.
(1)在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,
内阻很小)、导线、开关外,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应
选 。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在方框内。 ☆☆☆☆
A 电流表(量程40mA,内阻约0.5Ω)
1
A 电流表(量程10mA,内阻约0.6Ω)
2
V 电压表(量程6V,内阻约 30kΩ)
1
V 电压表(量程1.2V,内阻约的 20kΩ)
2
R 滑动变阻器(范围0-10Ω)
1
R 滑动变阻器(范围0-2kΩ)
2
(2)若电压表、电流表读数用 U、I表示,用上述测得的物理量计算金属丝的电
阻率的表示式为ρ= 。(全部用上述字母表示)
答案解析:(1)A V R
1 2 1
(2)πd2U/4IL。
5.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如
图 (a)和如图 (b)所示,长度为________cm,直径为________mm。 ☆☆☆☆圆柱体
1
S2
5 6 cm 45
40 R2
2
35
30
A
0 5 25
0 10
(a) (b)
20 R1
(c)
S1 Er
②按如图 (c)连接电路后,实验操作如下:
(a)将滑动变阻器R的阻值置于最________处(填“大”或“小”);将S 拨向接点1,
1 2
闭合S,调节R,使电流表示数为I;
1 1 0
(b)将电阻箱R的阻值调至最________(填“大”或“小”),S 拨向接点2;保持R
2 2 1
不变,调节R,使电流表示数仍为I,此时R阻值为1280 Ω;
2 0 2
③由此可知,圆柱体的电阻为________Ω。
答案解析:①5.01,5.310-5.320
②(a)大 (b)大 ③1280
6.在“描绘小电珠伏安特性曲线”的实验中,被测的小电珠为“4V,2W”。实验
室只有以下可供选择的实验器材:☆☆☆☆☆
电压表 V(量程6 V ,内阻约20 kΩ)
1
电压表 V(量程3 V ,内阻约10 kΩ)
2
电流表 A(量程0.6 A ,内阻约1 Ω)
变阻器 R(0~10 Ω ,1.0 A)
1
变阻器 R(0~200 Ω ,0.6 A)
2
电源 E(6V)
开关 S及导线若干
① 实验中要求测定小电珠在0.4V~4.0V的范围内,不同电压U时流经它的电流
值I,作出伏安特性曲线。为了顺利完成实验,实验电路中应采用______(分
压、限流)法供电,变阻器选用______(填字母代号,下同),电压表选_______;
②请将左下图的实物图连接成实验所需的电路,并使变阻器接入电路的阻值有比
较恰当的值:U/
5.00
4.00
A V
3.00
2.00
1.00
I/A
0
③某同学在实验中读取了如下表的实验数据,且在右上图I—U 坐标图中标出了
相应的数据点。请你在此坐标图中帮该同学标出纵坐标的标度;画出其伏安特性
曲线;求出小电珠两端电压为 3.5V时,其阻值R= Ω(取两位有效数字)。
U/V 0.40 0.80 1.20 1.40 1.80 2.40 2.80 3.20 3.60 4.00
I/A 0.092 0.150 0.235 0.270 0.340 0.390 0.422 0.441 0.475 0.496
答案解析:①(共2分):第一、二空捆绑给1分,答“分压”则选“R”,答“限
1
流”则选“R”,否则不给分。第二空V(1分);
2 1
②(共 2分):供电电路的连接与第①第一空不一致的扣 1分;测量电路接成内
接法的计0分;电路不能正常运行的(例如正负极颠倒、导线未接在接线柱
上)计 0 分;滑动变阻器接在右端接线柱的扣 1 分;(分步给分:安培表外
接1分,滑动变阻器接线1分。因为滑动变阻器的滑片在右端,所以无论限
流还是分压,滑动变阻器的接线是唯一的,见下图。)
③(共 6分):标度正确且保留小数点后两位小数者得 2 分,否则计 0 分;伏安
特性曲线必须平滑,尽可能多的数据点落在曲线上,或均匀分布在曲线两侧,
如图所示,正确的得2分,画成折线或直线的计0分(是否延长到零点无要
求,延长线用实线或虚线无要求,均给分。);
R=7.3~7.4Ω(2分)(7.3~7.6均给分。),有效数字位数不正确的计0分。
限流: I/A
0.50
0.40
A V
0.30
0.20
0.10
U/V
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0A V
分压:
7.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:☆☆☆☆☆
A.被测干电池一节
B.电流表:量程0~0.6 A,内阻r=0.3Ω
A
C.电流表:量程0~0.6 A,内阻约为0.1Ω
D.电压表:量程0~3 V,内阻未知
E.电压表:量程0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10 Ω,2 A
G.滑动变阻器:0~100 Ω,1 A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测
量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势
和内阻.
(1)在上述器材中请选择适当的器材: (填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中的 (填“甲”或 “乙”)。
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则干
电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.
答案解析:(1)__ABDFH_(2) 甲 (3)__1.5__ __0.7_
8.用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻.☆☆☆☆☆
①将图c的实物连接成可完成实验的电路.②完成以下步骤的相关内容:
(i)将多用电表的选择开关旋转至 挡(填“Ω×1”、“直流电
压2.5V”或“直流电流100mA”).
(ii)调节电阻箱,示数如图d所示,读得电阻值R= Ω
1
(iii)合上开关,从多用表上读得数值为x.
1
(iv)重复(ii)、(iii),收集多组R和x的数据.
……
③某同学根据他设计的实验以及收集到的数据,作出了如图e所示的 R 1 图
x
线,由此可知,干电池的电动势E= V(计算结果保留三位有效数字);
图线纵轴截距的绝对值代表 的电阻之和
R/
40
1 K 52 ~ 5 ~ 50V 0 00 2 00 0 0 0 0 01 /~/V 0 0 V 0 0 5 0 0 . 5 5 10 4 02 0 1 30 12 2 0 A 40 5 0 1 .5 1 V 5 1 36 500 1 2 0 84200 5 0 2. 2 5 .5 55 5~. 2 0 005 2.5 0 2 0 电阻箱 30
OF F 1K100101 2 ~ . V 5 红表笔 × ×100 20
100 10
10 50
1 250
mA 500
2.51050250500 V
10
黑表笔
干电池 ×10 ×1 O 10 20 30 40 1
x
-10
c d e
答案解析:①电路连接如图(2分)
(评分说明:多用表当电压表或电流表使用,其中一种用法,只要连接正确均给
分)
②(i)“直流电压2.5V”或“直流电流100mA”.(2分)
(评分说明:a.选挡与所连的电路不对应不扣分,即选挡对就给分;b.答成
“直流电压2.5V和直流电流100mA”同样给2分)
(ii)12Ω(2分)
③1.46(1.41~1.49均给分)(2分) 1K 52 ~ ~ 5 50V 0 0 0 2 00 0 0 0 0 10 //~VV0 00 0 5 0 0 . 5 5 1 4 002 0 1 30 12 2 0 A 40 5 0 1.5V 15 1 36500 1 2 0 8420 5 00 2.5 2.5 55 5~. 2 0 005 2.5 0 2 0 电阻箱 1~ K 52 5 ~V 50 0 00 2 00 0 0 0 0 10 /~/VV0 00 0 5 0 0 . 5 5 10 4 20 0 1 30 120 2 A 40 5 0 1.5 1 V 5 1 36500 1 2 0 8420 5 00 2.5 2.5 55 5~ 2 .0 005 2.5 0 2 0 电阻箱
电表与干电池(2分) mA O1 11 0F 0 0F 2.5 1 1 0 K 50 100 2 5 1 0 0 5 0 1 0 52 15 2 V ~ 0 . 5 00 V5 00 红表笔 mA O1 11 F 0 0 0F 2.5 1 1 0 K 50 10 2 0 5 1 0 0 5 0 1 0 52 1 V 5 2~ 05 0.V 0 5 00 红表笔
干电池 黑表笔 干电池 黑表笔
9.某同学要测定一电源的电动势 和内电阻 ,实验器材有:一只电阻箱(阻值用
E rR表示),一个电流表(读数用I表示),一只开关和导线若干。 ☆☆☆☆☆
①用笔画线代替导线将图示器材连接成完整的实验电路。
②实验的原理表达式是 E (用 r 、 I 、 R 表示)。
1
③该同学根据实验采集到的数据作出如图所示的 —R图像,则由图像可求
I
得,该电源的电动势 E V,内阻 r Ω (结果均保留两位有效
数字) 。考虑电流表内阻的影响,则电池电动势及内阻真实值与测量值的大小比
较,E E , r r 。(填“大于”, “小于”, “等于”)
真________ 测 真________ 测
答案解析:①连线如图示;②
E
I(R+r);③6.3(6.1~6.4), 2.5(2.4~2.6),等
于,小于。
10.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定
值电阻(R =5)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图14(a).☆☆☆☆☆
0
①在图14(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接。
②请完成下列主要实验步骤;
A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图 14(c)所示,读得电
阻值是____________;
B.将开关s 闭合,开关s 断开,电压表的示数是1.49V;
1 2C.将开关s _______,电压表的示数是1.16V;断开开关s 。
2 1
③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是____(计算结果保留二位有效数字)。
④由于所有电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏_______(填
“大”或“小”)。
答案解析:①连图如下图所示 ②20Ω;闭合 ③0.69Ω ④小