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专题16 电学实验及其他实验
1.(2024·湖北武汉·一模)某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。给定的实验器材有:
螺旋测微器,多用电表,电源(电动势为3V、内阻约为0.5Ω),电流表A(量程为
,内阻约为
0.1Ω),电压表V(量程为
,内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为5Ω,额定电流为1A),
开关,导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某次测量结果如图1 所示:其读数为
(该值接近
多次测量的平均值)。
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,当选择“
”倍率的电阻挡测量时,发现多用电表指针偏转过大,
因此需选择 倍率(填“
”“
”或“
”)的电阻挡,欧姆调零后再进行测量,多用电
表的示数如图2 所示,测量结果为 Ω。
(3)根据上述粗测结果,该兴趣小组成员充分讨论后,决定用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他
们利用所给器材,设计好实验电路(部分电路如图3 所示),正确连接好电路后进行实验测量,记录多组
实验数据,并在坐标纸上建立直角坐标系,描绘出
图线如图4 所示。已知实验时所用待测金属丝接
入电路部分的长度为
。
①请在图3 中完成剩余电路的连接 ;
1
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②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为
(保留两位有效数字)。
(4)该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温
时的电阻率如下:分析可知,该金属丝材料最
有可能是上述中的__________(填选项序号)。
A.铜
B.锰铜合金
C.镍铬合金
2.(2024·广东佛山·一模)某实验小组为了测量某发光二极管的
特性曲线,设计了如图所示的电路:
从实验室找到了如下器材:锂电池(
,内阻不计),滑动变阻器(最大阻值
),保护电阻
,电
压表(量程
内阻很大),电流表
(量程
,内阻为
),电流表
(量程
,内阻为
)。
连接好电路,闭合开关,将滑片从滑动变阻器的一端尽头逐渐滑至另一端的尽头,测得的实验数据如下表
电压
0
0.40
0.75
1.10
1.45
1.75
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
电流
0
0
0.04
0.12
0.18
0.70
0.70
3.84
6.70
12.60
18.51
根据实验数据可知:
(1)滑动变阻器的滑动片置于 (填“a 端”或“b 端”)时,电压表读数为2.00V。
(2)实验时选用的电流表为 (填“
”或“
”),选用的保护电阻
(保
留三位有效数字)。
(3)根据实验数据描绘出此发光二极管的
特性曲线如下图所示。若将该二极管与
的定值
电阻、内阻不计的
锂电池串联成如下图所示的电路,则流经该二极管的电流
。(结
2
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果保留一位小数)
3.(2024·山东烟台·一模)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,准备了如下器材:
特测电池,5 个完全相同的阻值未知的电阻Rx,一个阻值为R0的定值电阻,一个量程为3V 的电压表,两
个开关S1、S2,单刀双掷开关S3,导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路,其中c 为金属夹。
(1)该同学首先测量未知电阻Rx的阻值,步骤如下:
①断开开关S2,S3接b,c 夹在0 处,闭合S1,此时电压表示数为U0;
②断开开关S1,闭合S2,S3接a,将金属夹c 夹在位置3,闭合S1,电压表示数也为U0;则未知电阻Rx的阻
值为 ;(用R0表示)
(2)该同学继续测量电池的电动势和内阻。步骤如下:
①断开开关S2,S3接b,闭合S1;
②将金属夹依次夹在位置1、2、3、4、5 处,记录对应的电压表示数U;
③做出电压表示数U 和位置编号n 的
关系图像,如图乙所示:
④求出图乙中图线斜率为k,纵轴截距为b,则电池电动势为 ,内阻为 ;(用b、
k、和R0表示)。
(3)该实验中电动势的测量值 (选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
4.(2024·云南·一模)某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置,其电路如图所示。其中半圆弧AB
是电阻率为
、横截面积为S 且粗细均匀的电阻丝,圆弧的圆心在O 点,半径为r;ON 为可绕O 旋转的金
属指针,N 端可在圆弧AB 上滑动且接触良好,
为电阻箱,
为滑动变阻器,
、
为理想电压表,指
3
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针ON 及导线电阻不计,整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下:
(1)按照电路图连接电路,取图中ON 与OA 的夹角为
(
用角度制表示),在使用时要让电压表
的示
数随
的增大而增大,电压表
另一端应与电阻丝的 端相连(填“A”或“B”);
(2)闭合开关S 前,应将滑动变阻器
的滑片P 置于 端(填“a”或“b”);
(3)闭合开关S,旋转ON 使其到达圆弧AB 的某一位置,调节滑动变阻器及电阻箱,使电压表
、
有适
当的示数,读出此时电压表
、
的示数
、
及电阻箱的阻值
,此时
与
的关系式为
(用题中相关物理量的字母表示);
(4)将ON 调至
,并保持
不变,调节
,使电压表
的示数仍为
,此时电压表
的指针位于
刻度线处,则电压表
刻度线对应的角度为 度;
(5)若电压表
量程为3V,用上述的操作方法且同样保持
不变,要使
时电压表
刚好满偏,则
可能实现的操作是: (填“增大”或“减小”)
的阻值,同时 (填“增大”或“减小”)
的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值,并将其标在电压表刻度盘上。
5.(2024·山西·一模)遥控电动汽车中,由两节LR6 电池串联后通过定值电阻
为电机供电。为研究该型
号电池的特性及测量
的电阻,某同学设计了图(a)所示的电路进行测量,图中电流表
的内阻为
4
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,电阻箱
的最大阻值为
。
(1)将图(b)中的实验电路连接完整 ;
(2)调节电阻箱到最大值后闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值
及对应的电流表
的
示数
和
,并计算出
及
;
(3)作出
图像如图(c)所示,则
,电流表
的内阻
;(保留2 位
有效数字)
(4)作出
图像如图(d)所示,则两节LR6 电池的总电动势,
、总内阻
。(保留2 位小数)
6.(2023·河南开封·三模)(1)某实验小组利用图甲电路测量量程为
灵敏电流计
的内阻,实验步
5
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骤如下:
A.分别将
和
的阻值调至最大;
B.闭合开关
;
C.调节
,使
的指针偏转到满刻度,记下此时
的示数
;
D.闭合开关
;
E.反复调节
和
,使
的示数仍为
的指针偏转到满刻度的一半,此时电阻箱读数如图乙所示。
①灵敏电流计内阻为,
,与灵敏电流计内阻的真实值相比 (选填“偏大”
“相等”或“偏小”)。
②由于灵敏电流计
的量程太小,实验小组欲将其改装成量程为
的电流表
,需将灵敏电流计
与电
阻箱
(选填“串联”或“并联”),并将
的阻值调为
(2)实验小组经分析后又采用图丙所示的电路重新测量上述灵敏电流计
的内阻
,将电阻箱
调至某
一阻值
保持不变,多次移动滑动变阻器
的触头,记录各次
和
的读数
和
;以
为纵坐标,
为
横坐标,作出相应图线,如图丁所示,图线的斜率为
,则灵敏电流计
的内阻
(用
表示)。
6
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7.(2024·广东深圳·一模)某兴趣小组修复一个电流表,实验过程如下:
(1)拆开电流表,取出表头G,发现表头完好无损,用标准电表测出表头G 满偏电流为3mA。
(2)测量表头G 的内阻:按照如图1 所示电路图连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到
(填“a 端”或“b 端”),先闭合开关
,调节 ,直至表头G 指针满偏;再闭合开关
,保持
滑动变阻器阻值不变,仅调节电阻箱阻值,直至表头G 示数为满偏示数的一半,此时电阻箱的示数如图2
所示,则表头G 的内阻为 Ω。
(3)电流表内部电路设计如图3 所示,其中
,
,但
已损坏,请根据电流表3A 的量
程,推算损坏之前
Ω。(结果保留两位有效数字)
(4)选取相应的电阻替换
,重新安装好电表。由于步骤(2)测电阻存在一定的误差,则该修复后的电
表测量出的电流值比实际值 。(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
8.(2024·福建厦门·二模)某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值(可变范围15~100Ω)随温度变化的关
系,利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图:
A.电源E(电动势12V,内阻约为1Ω)
B.电压表V1(量程为6V,内阻约为3kΩ)
C.电压表V2量程为15V,内阻约为5kΩ)
7
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D.电流计G(量程为100mA,内阻为10Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为3A)
F.定值电阻R0=10Ω
(1)断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器测出较低温度时的热敏电阻阻值;
(2)随着热敏电阻温度升高,所测电流也逐渐增大,当通过热敏电阻电流即将超过100mA 时,闭合开关
S2,相当于将电流计改装为量程为 mA 的电流表,并继续进行电阻的测量;
(3)为减小实验误差,应保证电表示数超过量程的三分之一,则电压表应选择 (选填“V1”或
“V2”);
(4)经过测量得出热敏电阻的阻值R 与温度t 的关系图像如图乙所示,该小组利用此热敏电阻R 与继电器
组成一个简单恒温箱温控电路如图丙所示,当线圈的电流达到一定值时,继电器的衔铁被吸合,图中“电
源”是恒温箱加热器的电源。则恒温箱的加热器应接在 (选填“A、B”或“C、D”)端;若要提高恒
温箱内的温度,应 (选填“调大”或“调小”)可变电阻器
的阻值。
9.(2024·广东·一模)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率,实验过程如下:
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d,确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上;
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系
的白纸上,使其底面圆心和直径分别与O 点和x 轴重
合,将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x 轴放置,如图(b)所示;
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O 点水平射入,从y 轴开始向右缓慢移动激光器,直至恰好没
有激光从玻璃砖射出至挡板上
的区域时,在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。
④取走玻璃砖,过P 点作y 轴的垂线PQ,用刻度尺测量PQ 的长度L。
8
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根据以上步骤,回答下列问题:
(1)测得半圆形玻璃砖直径d 的读数如图(a)所示,则
cm;
(2)步骤③中,没有激光射至挡板上
区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了 ;
(3)根据以上测量的物理量,写出计算玻璃砖折射率的表达式为
,若测得PQ 线段的长度
,计算可得玻璃砖的折射率为
。(结果保留3 位有效数字)
10.(2024·河北沧州·一模)某学习小组用伏安法测一个待测电阻
的阻值,实验室提供器材如下:
A.待测电阻
:阻值约为2kΩ
B.干电池:电动势
,内阻可忽略
C.电流表A:满偏电流
,内阻约为50Ω
D.电压表V:量程0~1V,内阻约为10kΩ
E.电阻箱
:最大阻值为999.9Ω
F.滑动变阻器R:阻值范围为0~200Ω
G.开关、导线若干
(1)该学习小组同学首先采用伏安法测量待测电阻的阻值,根据上述实验器材,小组讨论后设计了一个最佳
测量电路,你认为下列电路方案 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)更合理。
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(2)为了更准确地测量待测电阻的阻值,该小组决定换一种测量电路,增加电阻箱来完成实验,实验电路图
如图戊:
①先闭合
、断开
,调节R 和
,使电流表和电压表偏转适当,记下两表示数为
;
②再闭合
,保持
不变,调节 ,记下此时电压表和电流表示数为
;
③小组同学利用测量数据计算出的待测电阻
(结果保留两位有效数字);
④请你判断该小组此测量方案 (选填“能”或“不能”)消除电表内阻造成的误差。
11.(2024·河北·模拟预测)如图是测量玻璃折射率的一种方式。在木板上铺一张白纸,把玻璃砖放在纸
上,用铅笔描出玻璃砖的两个透光面边界a 和
。在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B。眼睛在另一侧透过
玻璃砖看两个大头针,使B 把A 挡住。在眼睛这一侧再插第三个大头针C,使它把A、B 都挡住,插第四个
大头针D,使它把前三个大头针都挡住。记录四根大头针位置如图所示。
10
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(1)关于该实验下列说法正确的是______。
A.A、B 大头针连线与a 边界夹角越大,误差越小
B.插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些
C.实验时若无量角器,也可用圆规和直尺等工具进行测量
(2)经正确操作后,请在答题纸上画出光路图,标出在a 界面的法线、入射角和折射角 ;
(3)假设该玻璃砖边界a 和
边不平行,按照该方式进行的测量结果比真实值 (填“偏大”“相等”
或“偏小”)。
(4)假设做图时其余部分均正确,只有玻璃砖
边界出现偏差,做成虚线。按照该边界的测量结果比真实值
(填“偏大”“相等”或“偏小”)。
12.(2024·云南曲靖·一模)小丽今年高三了,学习任务很重,但母亲生病住院,父亲在外工作不能回来,
小丽只能请假去医院照顾母亲。好在母亲不是得什么大病,医生说是感冒引起肺部发炎,挂几天针就好了。
(1)她在陪母亲挂针时发现,药液下滴的速度是均匀的,于是想到了测一滴油酸的体积的实验,如果用
这种吊瓶测量一滴液体的体积可能更准确。在挂某一瓶针水时,医生要求滴慢一点,下滴速度大约一秒一
滴,她用电子手表检验了一下,一分钟刚好60 滴,于是她决定测一下一滴药液的体积。吊瓶上有容积刻度
线,她测得瓶里的药液减少10ml 时,用时是3 分20 秒,则一滴药液的体积为 m3.
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(2)在挂药水的过程中,设吊瓶中气体的压强为pA,管中B 泡的气体压强为pB,药水的密度为ρ,重力加
速度为g,大气压强为p0,高度差如图所示时,则下列关系正确的是 。
A.
B.
C.
D.
(3)每天打点滴,一般要打好几瓶,一瓶打完,护士就要来换药。小丽想,能不能让每天要挂的几瓶串
起来,药液自动续瓶。于是,那天挂完针后拿了几个吊瓶回家进行实验探究。她用水代替药水,先用两个
玻璃瓶改装后实验,挂起来有三种情况,如图甲、乙、丙。
①按图甲进行吊液,会出现的情况是 。
A.A 瓶中的水吊完后,才开始吊B 瓶中的水
B.B 瓶中的水吊完后,才开始吊A 瓶中的水
C.A 瓶中的水吊完后,B 瓶中的水仍不能流下
D.两瓶中的水面都下降,但A 瓶中的液面比B 瓶中的液面下降得快
②按图乙进行吊液,会出现的情况是 。
A.A 瓶中的水吊完后,才开始吊B 瓶中的水
B.B 瓶中的水吊完后,才开始吊A 瓶中的水
C.两瓶中的水面都下降,但B 瓶中的液面比A 瓶中的液面下降得快
D.两瓶中的水面都下降,但A 瓶中的液面比B 瓶中的液面下降得快
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③按图丙进行吊液,会出现的情况是 。
A.A 瓶中的水吊完后,才开始吊B 瓶中的水
B.B 瓶中的水吊完后,才开始吊A 瓶中的水
C.A 瓶中的水吊完后,B 瓶中的水仍不能流下
D.两瓶中的水面都下降,但A 瓶中的液面比B 瓶中的液面下降得快
④之后,她又用两个软性塑料吊瓶做实验,发觉两瓶中的水都同时下降,也就是说如果是药水,两瓶药水
在进入人体前就 了。
综合以上实验,要让每天要挂的几瓶药水简单串起来,药液自动续瓶,一瓶一瓶地挂完是不行的。
13.(2024·河南·三模)某同学想探究气体压强与体积的关系。如图(a)所示仪器,在一有毫米刻度的直
尺上固定一根一端封闭的细直均匀玻璃管,封闭端内腔顶部对准直尺的零刻度线,管内有一段被水银封闭
的空气柱。
操作步骤如下:
①如图(b)所示,用铁支架固定木板,钉上白纸,用重锤检查使木板竖直,并在纸上作出一条竖直方向
的直线。
②使直尺贴近白纸。从刻度尺上读出空气柱长度l;用铅笔画出水银柱长度h'。
③将h'投影到竖直线上,量出水银柱投影的高度h(mm),将所得l、h 的值填入事先设计好的表格中。
④使玻璃管在图示平面内按不同角度倾斜,逐次测出l、h 值并填入表内。
⑤分别计算封闭气体压强p 值、体积V 值(由于玻璃管是均匀的,设其截面积为S)。
根据实验完成下列填空:
(1)测得本地大气压强值为h0(mmHg),若某次使玻璃管开口向上竖直放置,测得空气柱长度l1。水银柱
投影h1,则此状态下,空气柱的压强写做
。另一次使玻璃管开口向下竖直放置(水银未
溢出),测得空气柱长度l2,水银柱投影h2。若实验成功,则h0、l1、h1、l2、h₂ 应验证满足的关系为
。
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(2)为了更直观得出气体的压强p 和体积V 是否成反比例关系,可将p-V 图像转化为 图像。
(3)①将被封闭的空气柱置于另一温度环境中,重复实验操作步骤;②换用不同气柱重复实验操作步骤。
综合实验和日常学习可以总结出“气体的体积和压强成反比”成立的条件为: 。
14.(2024·河北石家庄·二模)某同学利用如图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实
验。
(1)该同学按图乙连接电路,变压器的左侧线圈接线柱0、8 与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关,
用多用电表测得右侧线圈0、4 接线柱之间的电压为______
A.0
B.3.0V
C.6.0V
D.12.0V
(2)正确连接电路后,变压器选用左侧0、2 接线柱和右侧0、4 接线柱进行实验,用多用电表测得左侧0、2
之间的电压为
,右侧0、4 之间的电压为
,数据如下表所示,可判断学生电源接在了接线柱 上
(选填“左侧0、2”或“右侧0、4”)。
实验次数
1
2
3
4
5
1.00
1.90
3.00
4.00
4.80
2.10
4.00
6.10
8.20
10.00
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(3)实验室中还有一个变压器,如图丙所示。现要测量A、B 线圈的匝数,实验步骤如下:
①取一段漆包线,一端与A 线圈上端接线柱相连,顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n 匝线圈,
漆包线另一端与交流电源一端相连,A 线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。
②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压
和B 线圈的输出电压U;
③用多用电表的交流电压挡测出A 线圈两端的电压
。
如果把该变压器看作理想变压器,则A、B 线圈的匝数
,
。(用题中给出的字母表示)
15.(2024·河南·一模)学生小组用放电法测量电容器的电容,所用器材如下:
电池(电动势3V,内阻不计);
待测电容器(额定电压5V,电容值未知);
微安表(量程200μA,内阻约为1kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
电阻箱R1、R2、R3、R4(最大阻值均为9999.9Ω);
定值电阻R0(阻值为5.0kΩ);
单刀单掷开关S1、S2,单刀双掷开关S3;
计时器;
导线若干。
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(1)小组先测量微安表内阻,按图(a)连接电路。
(2)为保护微安表,实验开始前S1、S2断开,滑动变阻器R 的滑片应置于 (填“左”或
“右”)端。将电阻箱R1、R2、R3的阻值均置于1000.0Ω,滑动变阻器R 的滑片置于适当位置。保持R1、
R3阻值不变,反复调节R2,使开关S2闭合前后微安表的示数不变,则P、Q 两点的电势 (填
“相等”或“不相等”)。记录此时R2的示数为1230.0Ω,则微安表的内阻为 Ω。
(3)按照图(b)所示连接电路,电阻箱R4阻值调至615.0Ω,将开关S3掷于位置1,待电容器充电完成后,
再将开关S3掷于位置2,记录微安表电流I 随时间t 的变化情况,得到如图(c)所示的图像。当微安表的
示数为100μA 时,通过电阻R0的电流是 μA。
(4)图(c)中每个最小方格面积所对应的电荷量为 C(保留两位有效数字)。某同学数得曲
线下包含150 个这样的小方格,则电容器的电容为 F(保留两位有效数字)。
16.(2024·浙江·高考真题)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,把电阻箱
(
)、一节
干电池、微安表(量程
,零刻度在中间位置)、电容器
(
、
)、单刀双掷开关组
装成如图1 所示的实验电路。
(1)把开关S 接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零:然后把开关S 接2,微安表指针偏转
情况是 ;
A.迅速向右偏转后示数逐渐减小 B.向右偏转示数逐渐增大
C.迅速向左偏转后示数逐渐减小 D.向左偏转示数逐渐增大
(2)再把电压表并联在电容器两端,同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S 接1,微安表
指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到
时保持不变;电压表示数由零逐渐增大,指针偏转到如图2 所
示位置时保持不变,则电压表示数为 V,电压表的阻值为
(计算结果保留两位有效数字)。
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17.(2024·河南周口·二模)为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值,某学生小组设计如下实验。
(1)先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值,选用的欧姆档为“
”,测量结果如图(a)所示,则电阻丝的阻
值为
。
为了更精确测量电阻丝阻值大小,设计图(b)所示电路。
所用实验器材有:
电源
(电动势0~4.5V 可调,内阻不计)、标准电池
(电动势1.0186V)、灵敏电流计G(阻值约
)、电流表(量程0~200mA,内阻不计)、定值电阻
、可变电阻
(阻值
)、探针(一端
连灵敏电流计,另一端连电阻丝)、米尺、开关
和
、导线若干。
(2)实验步骤如下:
17
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①首先将
调至较小,闭合开关
;
②将探针置于电阻丝中间位置附近,
调至最大值。试触开关
,观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指
针偏转,则改变
大小或探针的位置,反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时
,
。(填“>”、“=”或“<”);
③当灵敏电流计中通以d 向c 方向的电流时,指针会向右偏转。若某次测量时,指针向左偏转,则
要调
(填“大”或“小”),或者将探针向 (填“左”或“右”)滑动;
④某次测量时,灵敏电流计的示数为0,电流表示数为100mA,此时测得探针到电阻丝a 端的长度为
53.0cm,电阻丝总长度为100.0cm,则电阻丝的阻值为
(保留3 位有效数字)。
18.(2024·安徽黄山·二模)小理同学利用实验室器材改装了一个双量程电流表,并利用此改装的电流表
设计了一个多倍率的欧姆表。
(1)如甲图所示,双量程电流表的量程分别是
和
,当使用0、1 两个端点时,量程为
;
(2)某同学使用此双量程电流表组装完成了简易双倍率欧姆表(“
”和“
”),电路图如乙图所示。
①A 端应与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接;
②电源电动势
,换挡开关与2 相连,此欧姆表内阻为
,此时应为 倍率。
③为了验证改装的欧姆表
的测量精度,按规范操作在红黑表笔间接标准电阻
时,指针指示
位置如丙图所示,造成这一误差的原因可能是 。
A.电池使用时间较长致电动势偏小
B.改装电流表时接入的电阻1 偏小
18
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C. 表头真实内阻偏小
19.(23-24 高三下·安徽·阶段练习)某物理兴趣小组开展活动,测干电池的电动势和内阻
(1)甲同学为了避免电流表、电压表的内阻对测量结果的影响,利用如图甲所示的电路图测量干电池的电动
势和内阻。先闭合开关
,把开关
掷于1 时,改变滑动变阻器接入电路的阻值,得到多组电流和电压值,
在坐标纸上画出
图像如图乙中的a 直线;再把开关
掷于2,重复操作,画出
图像如图乙中的b
直线。为了消除电表内阻对测量结果的影响,根据图像求出电源电动势
V,电源内阻
Ω。(结果均保留三位有效数字)
(2)乙同学在没有电压表的情况下,设计了如图丙所示的电路图测量干电池的电动势和内阻
①改变电阻箱接入电路中的电阻值,记录了多组电流表的示数I 和电阻箱的示数R,通过研究
图像,
如图丁所示,求出电源电动势
V,电源内阻
Ω。(结果均保留三位有效数字)
②下图中实线代表理想电流表测得的情况,虚线代表电流表内阻不可忽略时测得的情况,下列图中能正确
反映相关物理量之间关系的是 。(填选项字母)
19
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A.
B.
C.
D.
20.(2024·贵州贵阳·一模)某同学根据所学知识,用带托盘的弹簧、电池组、电阻箱、滑动变阻器、内
电阻很大的电压表(量程为0-3V)等元件制作了一台简易电子秤。弹簧下端固定在可竖直升降的平台上,
弹簧上端固定有托盘和水平指针P,滑动变阻器竖直固定,滑片P′朝向指针P。滑动变阻器的最大阻值
R=20Ω,ab 是滑动变阻器有电阻丝缠绕的部分,弹簧始终处于弹性限度内。
(1)图甲所示为电子秤的部分原理图。
①当托盘中没有放物体时,调节滑片,使滑片P′处于滑动变阻器的a 点,调节平台使P 正对P′。托盘中放
入待测物体后,调滑片P′,使P′正对P。
②闭合开关,为使电压表示数随待测物体的质量的增大而均匀增大,应将电压表连接在图甲的B 点与
点(选填“A”或“C”)
③在托盘里放入1.0kg 的砝码,调节滑片P′,P 正对P 时,此时电压表读数为1.60V,则该电子秤可测量的
最大质量为 kg(结果保留2 位有效数字),秤盘和弹簧的质量对电子秤的测量结果
(选填“有”或“无”)影响。
(2)该同学为了测量出电子秤内电池组的电动势和内阻,将电压表并联在R0两端,如图乙所示。进行了如下
操作:
改变电阻箱的阻值R0,记录电压表的对应的读数U0,用WPS 表格处理多次测量的数据得到如图丙所示的
图像,该图像的函数关系式为y=2.3x+0.11。其中横坐标为
,纵坐标为
,则由图丙可得电池组的电动
20
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势E= V,内阻r= Ω(结果均保留2 位有效数字)
21.(2024·广东·二模)李华同学查阅资料:某金属在
内电阻值
与摄氏温度的关系为
,其中
为该金属在0℃时的阻值,
为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路
以测量该金属的电阻
和
值。可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为
,内阻不计)
B.定值电阻
(阻值为
)
C.定值电阻
阻值为
)
D.滑动变阻器
(阻值范围
)
E.滑动变阻器
(阻值范围
)
F.电流计
(量程
,内阻约
)
G.电阻箱
(最大阻值为
)
H.摄氏温度计
I.沸水和冷水各一杯
J.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用 (选填“
”或“
”),开关
闭合前,滑动变阻器的滑片移到
(选填“
”或“
”)端。
21
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(2)将电阻箱的阻值调为
,闭合开关
,读出电流计
的示数,再闭合开关
,调节电阻箱的阻值,
直至闭合
前、后电流计
的示数没有变化,此时电阻箱的示数为
,则电流计
的内阻为
。
(3)利用上述电流计
及电路测量该金属的电阻
和
值的步骤如下:
①断开开关
、
,将
取下换成该金属电阻,并置于沸水中;
②闭合开关
,读出电流计
的示数;闭合开关
,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关
前、后电流计
的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数
和温度;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数
和温度的多组数据.
(4)以电阻箱的示数
为纵轴,温度为横轴,作出图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为
,温度系数为
。(结果用
表示)
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