電學(xué)是物理學(xué)的分支學(xué)科之一，下面是電學(xué)實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)提升練習(xí)，希望對考生復(fù)習(xí)有幫助。
1.(山東理綜，22)如圖甲所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值，記錄U-I關(guān)系圖線。
回答下列問題：
(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)________(填增大或減小)。
(2)I0=________A。
(3)RL消耗的最大功率為________W(保留一位有效數(shù)字)。
2.(新課標(biāo)全國卷，23)電
待測電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約為3 000 )，電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 )，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100 ，額定電流2 A)，電源E(電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻不計(jì))，開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干。
(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整。
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟：
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，RV________RV(填、=或)，主要理由是__________________________________________________________________。
3.(新課標(biāo)全國卷，23)圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。
(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 ，滿偏電流為1 mA;R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表量程為3 mA;若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10 mA。由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R1=________ ，R2=________ 。
(2)現(xiàn)用一量程為3 mA、內(nèi)阻為150 的標(biāo)準(zhǔn)電流表對改裝電表的3 mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。電池的電動(dòng)勢為1.5 V，內(nèi)阻忽略不計(jì);定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300 和1 000 滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750 和3 000 。則R0應(yīng)選用阻值為________ 的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為________ 的滑動(dòng)變阻器。
(3)若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R為保護(hù)電阻a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱________(填b或c)相連。判斷依據(jù)是：__________________________________________________________________。
4.(廣東理綜，34(2))某實(shí)驗(yàn)小組研究兩個(gè)未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 k)、電流表(內(nèi)阻約為1 )、定值電阻等。
圖1
①使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇1歐姆檔測量，示數(shù)如圖1(a)所示，讀數(shù)為________。據(jù)此應(yīng)選擇圖1中的 ________(填b或c)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
②連接所選電路，閉合S;滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸____(填增大或減小依次記錄電流及相應(yīng)的電壓;將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
圖2
③圖2(a)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線，由圖可判斷元件________(填X或Y)是非線性元件。
④該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21 的定值電阻，測量待測電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，電路如圖2(b)所示。閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00 V;斷開S2，讀數(shù)為1.00 V，利用圖2(a)可算得E=________V，r=________(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表)。
5.(天津理綜，9(3))用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動(dòng)勢約4.5 V，內(nèi)電阻約1 )的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有
A.電流表：量程0.6 A，內(nèi)電阻約1
B.電流表：量程3 A，內(nèi)電阻約0.2
C.電壓表：量程3 V，內(nèi)電阻約30 k
D.電壓表：量程6 V，內(nèi)電阻約60 k
E.滑動(dòng)變阻器：0～1 000 ，額定電流0.5 A
F.滑動(dòng)變阻器：0～20 ，額定電流2 A
①為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(均填儀器的字母代號(hào))。
②下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將________和________相連、________和________相連、________和________相連(均填儀器上接線柱的字母代號(hào))。
③實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U。用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以________為縱坐標(biāo)，以________為橫坐標(biāo)。
6.(海南單科，12)
某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化。實(shí)驗(yàn)中使用的器材E(內(nèi)阻很小)、開關(guān)S1和S2，電容器C(約100 F)、電阻R1(約200 k)、電阻R2(1 k)、電壓表(量程6 V)、秒表、導(dǎo)線若干。
(1)按圖(a)所示的電路原理圖將圖(b)中實(shí)物圖連線。
(2)先閉合開關(guān)S2，再斷開開關(guān)S2;閉合開關(guān)S1，同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)。若某時(shí)刻電壓表的示數(shù)如圖(c)所示，電壓表的讀數(shù)為________V(保留2位小數(shù))。
(3)該同學(xué)每隔10 s記錄一次電壓表的讀數(shù)U，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。在給出的坐標(biāo)紙上繪出U-t圖線。已知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的表中的時(shí)間是________s。
時(shí)間t/s 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 電壓U/V 2.14 3.45 4.23 4.51 5.00 5.18
(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路的作用是____________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
參考答案
1.【詳細(xì)分析】(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)RL阻值減小，則總電阻減小，由于總電流不變，因此總電壓變小，則電壓表讀數(shù)變小。
(2)由電路圖可知：I0=I+，即U=I0R-IR，由U-I圖線可知，I0R=20，R=k= =20 ，則I0=1.00 A(0.98、0.99、1.01均正確)。
(3)RL消耗的功率為P=IU=20I-20I2，則當(dāng)I=0.5 A時(shí)，功率的最大值為Pm=5 W。
答案 (1)減小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正確) (3)5
2.【詳細(xì)分析】(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。
(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏 ;保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻。
3)斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大，此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，RVRV
答案 (1)見解析圖 (2)見【詳細(xì)分析】(3) 理由見解析
3.【詳細(xì)分析】(1)定值電阻和毫安表表頭是并聯(lián)關(guān)系，電壓相等，電流和電阻成反比。若使用a和b兩個(gè)接線柱，量程為3 mA，則通過R1、R2的電流為2 mA，則通過毫安表表頭和R1、R2的電流比為1∶2，所以電阻比為2∶1，可得R1+R2=Rg=50 若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10 mA，通過R1的電流為9 mA，電流比為1∶9，可得電阻比=，即R1=(Rg+R2)，整理可得R1=15 ，R2=35
(2)根據(jù)電流表校準(zhǔn)的刻度，可知電路中總阻值最大為 =3 000 ，最小阻值為 =500 。若定值電阻R0選擇為1 000 ，則無法校準(zhǔn)3.0 mA，所以選用的定值電阻R0的阻值應(yīng)為300 ，由于最大阻值要達(dá)到3 000 ，所以選用的滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為3 000 。
(3)為準(zhǔn)確地判斷出哪個(gè)電阻損壞，d點(diǎn)應(yīng)和接線柱c相連;若電流表無示數(shù)，則說R2斷路，若電流表有示數(shù)，則說明R1斷路。
答案 (1)15 35 (2)300 3 000 (3)c 見解析
4.【詳細(xì)分析】①歐姆表的讀數(shù)R=示數(shù)倍率，得R=10 根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路產(chǎn)生誤差的原因知應(yīng)選用電流表外接，故選擇b電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
②滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，R左增大，待測電阻兩端的電壓增大，所以電流表的示數(shù)增大。
③根據(jù)伏安特性曲線知，X為線性元件，Y為非線性元件，且RX=10 。
④由閉合電路歐姆定律：
S1、S2均閉合，有U1=RX
S1閉合，S2斷開，有U2=RX
解以上兩式得r=0.50 ，E=3.2 V
答案 ①10 b ②增大 ③Y ④3.2 0.50
5.【詳細(xì)分析】①因三節(jié)干電池的電動(dòng)勢約為4.5 V，故電壓表應(yīng)選D;因干電池放電電流不宜超過0.5 A，故電流表應(yīng)選A;由電壓表和電流表的測量范圍可知滑動(dòng)變阻器選用F即可。
②本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)如圖。
為了連接成如圖的實(shí)驗(yàn)電路，還需要用導(dǎo)線將a與d，c與g，f與h相連。
③實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表不再使用，電阻箱代替滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示
根據(jù)閉合電路歐姆定律得U+r=E，整1)=+，以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中圖象為一條直線;
(2)U=E-r，以U為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中圖象為一條直線。
(3)=R+，以為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)
答案 ①A D F ②a d c g f h ③ 或U
或 R
6.【詳細(xì)分析】(1)實(shí)物連線如圖甲所示
圖甲
圖乙
(2)電壓表的量程為6 V，分度值為0.1 V，所以讀數(shù)為3.60 V
(3)從數(shù)據(jù)中可得出，電壓表示數(shù)變化得越來越慢，而從40 s到50 s之間數(shù)據(jù)變化又突然快了，所以該數(shù)據(jù)對應(yīng)表中的時(shí)間為40 s
(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路，先閉合開關(guān)S2，再斷開開關(guān)S2，使電容器上所帶電荷量釋放干凈，不影響實(shí)驗(yàn)
答案 (1)見解析圖 (2)3.60 V (3)40 s (4)使實(shí)驗(yàn)前電容器兩極板上的電荷中和
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