1、2016万卷作业卷（三十九）电磁学实验2一 、实验题（本大题共5小题 ）欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A电池组（3V，内阻1）B电流表（03A，内阻0.0125）C电流表（00.6A，内阻0.125）D电压表（03V，内阻3k）E电压表（015V，内阻15k）F滑动变阻器（020，额定电流1A）G滑动变阻器（02000，额定电流0.3A） H开关、导线（1）上述器材中应选用的是 ；（填写各器材的字母代号）（2）为使通过待测金属导线的电流能在00.5A范围内改变请按要求在图1方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图（3）设实验中，
2、电流表、电压表的某组示数如图所2示，图示中I= A，U= V实验测得的金属导线电阻值比真实值 （填“偏大”、“偏小”或“相同”）（4）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图3所示，则该金属丝的直径d=_ mm另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图4所示，则该工件的长度L= mm（1）（6分）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为 cm和 mm (2)(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待
3、测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0的定值电阻。已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100A、内阻rg=2.0k，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只 （保留一位小数）的定值电阻R1；根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；某次实验的数据如下表所示：测量次数12345678电压表V读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表A读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r= (保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现
4、出的主要优点是 。该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是 。（填选项前的字母）A电压表内阻的影响 B滑动变阻器的最大阻值偏小CR1的实际阻值比计算值偏小 DR0的实际阻值比标称值偏大（1）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。断开开关，红表笔接a
5、点时多用表指示如图2所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判断发生故障的器件是 。（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）ab蓄电池保险丝开关小灯c图1图2（2）为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图3所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（LPQ）。D图3QCP他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC的拉力大小T
6、P、TQ。随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到TP、TQ与绳长的关系曲线如题6图4所示。由实验可知：曲线中拉力最大时，C与P点的距离为 cm，该曲线为 （选填：TP或TQ）的曲线。在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是 （选填：P或Q）点所在的立柱。曲线、相交处，可读出绳的拉力为T0= N，它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0= 。图4T/NPC(cm)0801004020601601.02.03.04.05.0120140某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8 V字样（额定功率字迹不清）的小灯泡的
7、伏安特性，测得的实验数据如下表所示次数123456UV0.200.501.002.20 3.003.80IA0.1000.1240.1600.2380.2780.310请你根据上表数据：（1）在如图所示虚线框中画出实验电路图。（2）在如图所示的坐标系中，选取适当的标度，画出小灯泡的伏安特性曲线（3）实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中，小灯泡的最大电阻约为 （保留三位有效数字）欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A电池组（3V，内阻1） B电流表（03A，内阻0.0125） C电流表（00.6A，内阻0.125） D电压表（03
8、V，内阻3k） E电压表（015V，内阻15k） F滑动变阻器（020，额定电流1A） G滑动变阻器（02 000，额定电流0.3A） H开关、导线 （1）上述器材中电流表应选用 ，电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 （填写各器材的字母代号） （2）为使通过待测金属导线的电流能在00.5A范围内改变，请按要求在方框里画出测量待测金属导线的电阻的原理电路图2016万卷作业卷（三十九）答案解析一 、实验题考点：伏安法测电阻.专题：实验题分析：（1）用伏安法测定电阻的原理是电阻定义式R=根据电源的电动势，选择电压表的量程由电源的电动势与测电阻的大约值，估算电流的最大值，选择电流表的量程根据待测电阻与变
9、阻器总阻值的大小，选择变阻器的规格（2）根据两电表内阻与待测电阻的大小关键，选择电流表的内接法或外接法（3）电流表的量程是0.6A，最小分度是0.02A，电压表的量程是3V，最小分度是0.1V（4）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读解答：（1）必选器材有：A、H电池组的电动势是3V，电压表的量程选3V，即选择电压表D由题，金属导线的电阻约为5左右，则通过导线的电流最大值约Imax=0.6A故电流表选C变阻器F的电阻大于待测电阻，可选择该变阻器作为即流器故答案为：A、C、D、F、H；（2）由题得，=600，而=40，则，则采用电流表外接法，可减小误差故电
10、路图如图：（3）电流表的读数为I=0.48A，电压表的读数为U=2.20V由于电压表的分流电流测量值偏大，根据欧姆定律则电阻测量值偏小；（4）螺旋测微器的固定刻度读数为3mm可动刻度读数为0.0120.5mm=0.205mm，所以最终读数为3.205mm；游标卡尺的读数为：50mm+3=50.15mm故答案为：（1）ACDFH； （2）如图；（3）0.48； 2. 20； 小；（4）3.205； 50. 15点评：本题是伏安法测量电阻，从实验原理出发选择器材、设计电路、连接实物图等等，都是实验的基本技能，要加强培训，提高能力【答案】（1）60.10 4.20【解析】刻度尺的最小刻度为1mm，所
11、以读数时需要估读，根据图甲可知，金属杆的长度为：60.10mm；游标卡尺是不需要估读的，此卡尺为分度值是0.02mm，所以金属杆的直径为4mm100.02mm4.20mm【答案】（2） 1.0 参见下图 1.66 充分利用已测得数据 CD【解析】（1）改装电流表扩大量程=1.0（2）对照电路图，逐个回路连接即可，如图所示（3）=1.66这样做的优点可以利用每一组数据（4）电压表的读数等于路端电压，所以电压表内阻对测量结果没有影响，选项A错误；滑动变阻器用来改变路端电压，对测量结果没有影响，选项B错误；若R1的实际阻值偏小，则电流表的实际量程偏大，电流表的读数比实际值偏小，电池组的内阻测量值偏大
12、，选项C正确；R0的实际阻值偏大时，电池组的实际内阻比测量值偏小，选项D正确。【答案】（1）11.5V（11.2.V11.8V之间的值均可），蓄电池；小灯。（2）60，TP；Q；4.30，解析(1)由题图2可知，直流50V挡的最小分度为lV，故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5V左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定。同理可知，两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。(2)由题图4可读出，中拉力最大时，c与p点的距离为60 cm。此时以C点为研究对象，如图所示，竖直方向,水平方向。当时，即，若C点左移即减小，则增大，减小，减小，增大，即,故为的曲线，为的曲线。 由题图4可知图线I对应的极值最大，故受到最大拉力的是Q点所在的立柱。 曲线I、相交处，可读出绳的拉力 为4.30 N。此时满足关系：解得： 【答案】(1) 如下图所示 （2） (3) 12.3 【答案】（1）C、D、F（2）见右图