电学实验基础练习 实验题 1．在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源 E(电 动势约 6 V，内阻约 1 Ω)，待测电阻 Rx(阻值小于 10 Ω)，电压表 V(量程 3 V，内阻约 3 kΩ)，电流表 A(量程 0.6 A，内阻约 1 Ω)， 滑动变阻器(最大阻值 20 Ω)，单刀开关 S1，单刀双掷开关 S2，导 线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。 回答下列问题： (1)闭合开关 S1 前，滑动变阻器的滑片 P 应滑到________(填“a” 或“b”)端； (2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将 S2 拨 向________(填“c”或“d”)；在上述操作正确的情况下，引起实验误差 的主要原因是________(填正确选项前的标号)； A．电流表分压 B．电压表分流 C．电源内阻分压 (3)实验时，若已知电流表的内阻为 1.2 Ω，在此情况下，为使 待测电阻的测量值更接近真实值，应将 S2 拨向________(填“c”或 “d”)；读得电压表的示数为 2.37 V，电流表的示数为 0.33 A，则 Rx＝________ Ω(结果保留两位有效数字)。 2．一课外实验小组用如图 a 所示的电路测量某待测电阻 Rx 的 阻值，图中 R0 为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)； 可视为理想电压表 S1 为单刀开关，S2 为单刀双掷开关，E 为电源，R 为滑动变阻器。 采用如下步骤完成实验： (1)按照实验原理线路图 a，将图 b 中实物连线； (2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合 S1； (3)将开关 S2 掷于 1 端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下 此时电压表 的示数 U1；然后将 S2 掷于 2 端，记下此时电压表 的 示数 U2； (4)待测电阻阻值的表达式 Rx＝________(用 R0、U1、U2 表示)； (5)重复步骤(3)，得到如下数据： 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 (6)利用上述 5 次测量所得的平均值，求得 Rx ＝________ Ω。 (保留一位小数) 3.为测量定值电阻 Rx 的阻值(约为 10 Ω)，实验室提供了如下的 实验器材： A．直流电源(电动势 E＝6 V，内阻可忽略不计)； B．电流表(量程为 30 mA，内阻 R1＝9.5 Ω)； C．电流表(量程为 3 A，内阻 R2＝0.1 Ω)； D．电压表(量程为 6 V，内阻 RV>10 kΩ)； E．定值电阻(R3＝0.5 Ω)； F．定值电阻(R4＝5 Ω)； G．滑动变阻器(最大阻值为 10 Ω，允许通过的最大电流为 2 A)； H.滑动变阻器(最大阻值为 15 kΩ，允许通过的最大电流为 0.5 A)； I．开关一个，导线若干。 (1)为了能比较精确地测量 Rx 的阻值，电流表应选用________ (选填“B”或“C”)，定值电阻应选用________(选填“E”或“F”)； (2)为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些， 滑动变阻器应选用________(选填“G”或“H”)； (3)根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路图如图所示； (4)若电压表的示数为 U，电流表的示数为 I，则待测电阻的计 算式为 Rx＝________(用题中物理量的符号表示)。 4.某实验小组利用如图所示的电路图测定两电流表的内阻，可 供选用的仪器有： A．内阻约 2 Ω 的待测电流表 A1、A2，量程 0～0.3 A B．定值电阻 R1＝1000 Ω C．定值电阻 R2＝20 Ω D．滑动变阻器 R3(最大阻值为 1 kΩ) E．滑动变阻器 R4(最大阻值为 40 Ω) F．电源 E，电动势 E＝6 V，内阻忽略不计 (1)为了准确测量两电流表的内阻，定值电阻应选________，滑 动变阻器应选________；(均填仪器前的字母代号) (2)闭合 K1 前，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，再将单 刀双掷开关 K2 拨到 b，调节滑动变阻器使得 A1 和 A2 有明显的读数， 分别为 I1 、I2 ；再将单刀双掷开关 K2 拨到 a，调节滑动变阻器，使 得 A1 和 A2 有明显的读数，分别为 I3、I4，则电流表 A1 的内阻为____ ____，A2 的内阻为________；(用 I1、I2、I3、I4 和 R0 表示) (3)根据电路图用笔画线代替导线完成实物图连接。 5．利用如图甲所示电路，测量一个量程为 3.0 V 的电压表的内 阻。 (1)按图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙中的实物连接。 (2)实验步骤如下，并填写步骤一、二中的相关内容。 第一步：将滑动变阻器的滑动触头调到________端(填“a”或 “b”)，再将电阻箱 R0 的阻值调到________(填“零”或“最大”)，然后闭 合开关 S； 第二步：__________________________________________(填写 该步骤)； 第三步：保持滑动变阻器滑动端不动，仅调节电阻箱 R0 的阻值 使电压表的示数为 1.5 V，读出此时电阻箱 R0 的阻值； 第四步：断开开关 S。 (3)若在第三步中读出的 R0＝2100 Ω，则该电压表的内阻为__ ______ Ω。使用这种方法测出的电压表的内阻与真实值相比_______ _(填“偏大”或“偏小”)。 6.(1)有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的 截面直径 d 时，示数如图甲所示，则 d＝________ mm。然后利用 伏安法测量该物体的电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙 所示，则金属物体两端的电压为 U＝________ V，流过该物体的电 流为 I＝________ A。 (2)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微 器测定合金丝直径的过程如图 丁所示，校零时的读数为 _______ mm，合金丝的直径为_______ mm。 7. (1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数 如图 a、b、c 所示，该金属导线的直径读数为： a.________ mm　b.________ mm　c.________ mm (2)用游标尺为 50 分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数 如图 d 所示，则测量结果应该读作________ mm。 (3)正确读出图中各表的读数： ① 如图 e，接 0～3 V 量程时读数为________ V；接 0～15 V 量程时读数为________ V。 ② 如图 f，接 0～3 A 量程时读数为________ A；接 0～0.6 A 量程时读数为________ A。 8.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻 Rx，所用电压 表的内阻为 1 kΩ，电流表内阻为 0.5 Ω。该同学采用两种测量方案 一种是将电压表跨接在图 a 所示电路的 O、P 两点之间，另一种是 跨接在 O、Q 两点之间。测量得到如图 b 所示的两条 UI 图线，其中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数。 回答下列问题： (1)图 b 中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在 ________(填 “O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。 (2)根据所用实验器材和图 b 可判断，由图线________(填“Ⅰ”或 “Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________ Ω(保留 1 位小数)。 (3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行 修正，修正后待测电阻的阻值为________ Ω(保留 1 位小数)。 9.在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压 表 V1(量程 3 V，内阻 r1＝3.0 kΩ)，电压表 V2(量程 5 V，内阻 r2＝ 5.0 kΩ)，滑动变阻器 R(额定电流 1.5 A，最大阻值 100 Ω)，待测 定值电阻 Rx，电源 E(电动势 6.0 V，内阻不计)，单刀开关 S，导线 若干。 回答下列问题： (1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”)。 (2)将虚线框中的电路原理图补充完整。 (3)根据下表中的实验数据(U1 、U2 分别为电压表 V1 、V2 的示 数)，在图 a 给出的坐标纸上补齐数据点，并绘制 U2U1 图像。 测量次数 U1/V U2/V 1 1.00 1.61 2 1.50 2.41 3 2.00 3.21 4 2.50 4.02 5 3.00 4.82 (4)由 U2U1 图像得到待测定值电阻的阻值 Rx＝________ Ω(结果 保留三位有效数字)。 (5)完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值 电阻 Ry(阻值约为 700 Ω)的阻值，在不额外增加器材的前提下，要 求实验精度尽可能高，请在图 b 的虚线框内画出你改进的电路图。 10．某物理兴趣小组想测定一个阻值大约为 10 kΩ、额定电功 率为 0.1 W 的电阻 Rx，现有以下实验器材可以选择： A．电流表 A1(量程为 1 mA，内阻约为 100 Ω) B．电流表 A2(量程为 3 mA，内阻约为 20 Ω) C．电压表 V1(量程为 10 V，内阻约为 50 kΩ) D．电压表 V2(量程为 30 V，内阻约为 100 kΩ) E．直流电源 E(电动势为 9 V，内阻约为 1 Ω) F．滑动变阻器 R1(20 Ω，1 A) G．开关、导线若干 (1)为了方便并能多次测量使结果尽可能精确，电流表应选____ ____，电压表应选________；(填器材前面的序号) (2)根据所选器材在方框内设计并画出电路图； (3)若操作、读数、计算均无误，考虑到电表内阻影响，R 测___ _____R 真(填“大于”“等于”或“小于”)； (4)为避免电表内阻的影响，小组成员提出用新的器材设计另外 的方案如图所示，连接好电路后，闭合开关 S1，调节各可变电阻， 使得开关 S2 由断开到闭合，灵敏电流计 G 指针无偏转，并记录此时 电压表示数 U 和电流表示数 I，则待测电阻 Rx＝________，该方案 中若从系统误差分析，R 测________R 真(填“大于”“等于”或“小于”)。 11.某同学利用图 a 所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 的内 阻 (内阻为数 千欧姆)，可供选择 的器材有：电阻箱 R(最大阻值 99999.9 Ω)，滑动变阻器 R1(最大阻值 50 Ω)，滑动变阻器 R2(最 大阻值 5 kΩ)，直流电源 E(电动势 3 V)，开关 1