专题17　电学实验（解析版）

学而优教有方专题17电学实验1.【答案】(1)P(2)b(3)100mA(4)R1(5)见解析(6)28(7)相同【解析】(1)多用电表黑表笔接表的负插孔,故由图可知P为多用电表的黑表笔;对于多用电表测量时因遵循电流由红表笔进表,由黑表笔出表,故可知黑表笔应与b连接.(2)根据小灯泡的规格可知电路中电流约为I=PLUL=0.22.5A=0.08A=80mA,灯泡电阻约为RL=UL(3)滑动变阻器是采用的分压式接法,故连接图如图所示(4)根据图丙可知当灯泡两端电压U=2.20V,电流I=78mA=0.078A,故此时小灯泡的电阻Rx=UI=2(5)使用多用电表电流挡测电流时并不会用到表内的电池,即表内电池电动势和内阻的大小对多用电表电流挡的测量无影响,故测得的电流与真实值相比是相同的.2.【答案】①见解析②5000Ω③CD④串⑤20kΩ【解析】(1)电路连接如图所示(2)当R=0时,对于电源内阻可以忽略的电源,电压表读数即为电源电动势,即为3.0V.两曲线交点处R=10kΩ,电压表示数为1.0V,结合电阻的分压规律可得RRV=E-UVUV=3-11,解得电压表内阻为RV=5000Ω,根据电桥平衡可得RRV=R1R2,解得RV=R2R0R1,断开S2时,在图线的前半段,电压表相对于闭合S2后电压表和(3)串联分压电阻,可以扩大电压表量程;电压表满量程时,流过表头的电流不变,则3RV=15RV+Rx3.【答案】(1)b(2)S2切换到bU2-U1U1R0【解析】(1)滑动变阻器调节过程中,应使电表示数尽量变化范围较大,这样才能有效减小实验误差,a和c所对应的电压变化范围均较小,不方便调节,所以选择b所对应的滑动变阻器.(2)①B.保持电阻箱阻值不变,将S2切换到b,读出电压表的示数U2.C.电阻箱和定值电阻R1串联,电流处处相等,则U1R0=U2R0+R②将R1等效为电源内阻,根据闭合电路欧姆定律U=E-URr+R1,整理变形得1U=R1+rE·1R+根据图像斜率R1+rE=14.【答案】(1)见解析(2)电容器两端电压为U0时所带电量为Q.(3)8.00×10-3C~8.25×10-3C1.30×10-3F~1.33×10-3F【解析】(1)根据坐标系内所描出的点,用平滑的曲线把各点连接起来,作出图像,图像如图所示(2)由ΔQ=I·Δt知,电荷量为i-t图像与坐标轴所包围的面积:则面积为电容器在开始放电时所带的电荷量,即电容器两端电压为U0时所带电量为Q.(3)由图示图像可知,“面积”格数约32~35格.电容器电容为U0时,电荷量Q=8.00×10-3C(8.00×10-3C~8.25×10-3C均正确),电容器的电容C=QU=8×10-5.【答案】(1)2200(3)调大(6)b-ac,b【解析】(1)根据挡位和指针位置读出欧姆表读数为2200Ω.(2)要想保证电流表G示数为0,须满足R1R2=RV1RV2,R1减小则R2要增大.(3)该实验是利用电桥平衡思想测电源电动势和内阻,通过调节变阻器R1和R2使电流表G示数为0,那么此时电压表V1和V2示数之和为电源的路端电压,电流表A1和A2示数之和为流过电源的电流I.则E=U1+I1r,E=U2+I2r….画图得到U-I图像,则图像的斜率为r,纵轴的截距为E.(4)该实验不存在系统误差,电表的电阻是属于外电路电阻,该实验准确程度取决于电表的精确程度.6.【答案】(1)见解析(2)1.300.44(3)1.45(1.43~1.46均可)(4)0.20(0.19~0.21均可)【解析】(1)由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻,故采用电流表外接;滑动变阻器用分压电路,则电路如图所示(2)电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,则读数为1.30V;电流表量程为0.6V,最小刻度为0.02A,则读数为0.44A.(3)由图可知,当电压为2.5V时,电流为0.58A,则该小灯泡的额定功率P=IU=1.45W.7.【答案】(1)14.875(2)29.750(3)见解析(4)电流表的分压或改装后的电压表内阻偏大【解析】(1)乙图中,当电阻箱R2的阻值调为零时,电压表V指针满偏;当电阻箱R2的阻值调到14.875kΩ时,电压表V指针恰好半偏,此时可近似认为电阻箱R2和电压表V的总电压为电压表的满偏电压,则电阻箱R2的电压与电压表V的电压相等(为半偏电压),由电压分压原理得,电阻箱R2的电阻与电压表V的电阻相等,即RV=R2=14.875kΩ.电压表V量程扩大到45V,即量程扩大n=3倍,则需要与电压表V串联的电阻箱的阻值为R串=n-1RV=(2)根据实验电路图,连接的实物图,如图所示(3)根据实验数据,描点作出I-U图线,如图所示(4)实验电路的设计采用内接法,电流表有分压作用,导致电压表测量值偏大.8.【答案】(1)A(2)F(3)I2(r2+R3)-I1r1(5)119【解析】(1)当红表笔接A端、黑表笔同时接B端时,指针几乎不偏转,说明电阻很大,二极管反向截止,根据欧姆表的工作原理可知,黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连,由二极管的单向导电性可知,A端应是二极管的正极.(2)由图乙可知,实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法;所以滑动变阻器应选阻值小的,即滑动变限器应选F;在测量正向加电压的伏安特性曲线时,实验中最大电压约为3V,所以电压表V(量程0~15V,内阻约2500Ω)不符合题意,故需要电流表A2(量程0~0.5A,内阻为r2=1Ω)与定值电阻R3=7Ω串联改装成量程为U=Ig(r2+R3)=4V的电压表,二极管两端的电压在3V以内,电流在40mA以内,电流表应选用电流表A1(量程0~50mA,内阻为r1=0.5Ω);因二极管的正向电阻较小,故采用电流表外接法,同时二极管正极应接电源正极;因实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法,所以电路图如图所示(3)根据电路结构特点可得