电学实验一、基本仪器的使用与读数1、试读出下列螺旋测微器的读数(工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同)cm mm m cm2、按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.⑴⑵读数为_____________cm. 读数为_____________mm.(3)读数为_____________cm.3、多用电表表头的示意图如右。
⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:①_________________,②_________________,③__________________.测量结束后应将选择开关拨到__________或者____________.⑸无论用多用电表进行何种(直流)测量,电流都应该从______表笔经______插孔流入电表。
+─灰白黑二、仪器的选择4、一电阻R ,其阻值大约在40至50之问,需进一步测定其阻值,现有下列器材:电池组,电动势为9V,内阻忽略不计;电压表V1,量程为0至10V,内阻约20KΩ;电流表A1,量程为0至50mA,内阻约20Ω;电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4Ω;滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A,开关S及导线若干.实验电路图如图1所示,实验中要求多测几组电流、电压厦.在实验中应选_________电流表和__________滑动变阻器.仪器选择的原则:(1)(2)(3)。
5、测量一个电阻Rx,其阻值大约是25 kΩ,可供选择的器材是:1.电流表A1 (0----100μA, 2 kΩ)2.电流表A2 (0----500μA, 300Ω)3.电压表V1 (0----10V, 100 kΩ)4.电压表V2 (0----50V, 500 K Ω)5.直流稳压电源E (15V,1A)6.滑动变阻器 R (1 kΩ, 1W)7.电键K和若干根导线.试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能准确,并画出电路图,并将实物图连线三、基本电学实验伏安法测电阻6、学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小.在实验室里,他取一段长为16 cm的自动铅笔笔芯,用多用电表测量其电阻大约为4 Ω.该同学要较精确测量铅笔芯的电阻,现有下述器材可供选择:A.直流电源3 V,内阻不计;B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω)C.直流电流表0~600 mA(内阻0.5 Ω)D.直流电压表0~3 V(内阻3 kΩ)E.直流电压表0~15 V(内阻200 kΩ)F.滑动变阻器(10 Ω,1 A)G.滑动变阻器(1 kΩ,300 mA)(1)除开关、导线外,实验中能够在电压表上从零开始读取若干组数据,需要选用的器材有:______(填写字母代号);(2)用线条代替导线,连接实验电路图;(3)该同学在下表中记录了实验数据,请你根据实验数据,在图9的坐标纸上画出该铅笔芯U/V00.30.50.71 1.2 1.5 1.72 2.2I/A00.080.130.180.250.300.360.390.430.451.2 W”的小灯泡与一段适当长度的该铅笔芯串联,接到一节电动势为1.5 V、内阻为0.2 Ω的纽扣电池两端,若铅笔芯长度合适,小灯泡的电压低于0.8 V时,灯泡基本不发光;点燃火柴给铅笔芯加热,就会发现小灯泡亮起来,火柴熄灭,灯泡随之熄灭.请你给他一个建议,应当取用长为__________ cm的铅笔芯串接在电路中,才能发生上述神奇的现象.7、某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系.选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.进行了如下实验:(1)在用多用电表粗测盐水电阻时,该小组首先选用“×100”欧姆挡,其阻值如图5中指针a所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用________欧姆挡;(2)改换选择开关后,应先进行__________,若测得阻值如图中指针b所示,则盐水的阻值大约是____________ Ω;(3)现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材:A.直流电源:电动势12 V,内阻很小,额定电流为1 AB.电流表A:量程0~2 mA,内阻约10 Ω;C.电压表V:量程0~15 V,内阻约15 kΩ;D.滑动变阻器R:最大阻值10 kΩ;E.开关、导线等该小组已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.(4)握住乳胶管的两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度实验次数1234567长度L(cm)20.025.030.035.040.045.050.0电阻R(kΩ) 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.78.4R,作出了如图7所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是________.测定电源电动势和内阻8、某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2Ω的保护电阻R0,实验电路如图甲所示,请回答下列问题:(1)按电路原理图甲连接实物电路图乙.(2)连好电路后,该同学开始实验,闭合开关S后,他发现电流表的示数为零,电压表的示数不为零,他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b和b、c及d、e时,示数均为零,把两表笔接c、d时,其示数与电压表示数相同,检查各接线柱均未接错,且接触良好,各接线之间也未发生短路,由此可推断故障原因应是.(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列五组数据:根据数据在如图的坐标上画出U—I图象,并求出该电池电动1.21.31.4 1.5 I 1/mA势E = V ,r = Ω.(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,分析造成本实验系统误差的原因是: .9、某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R 0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图3(a).①在图3(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接. ②请完成下列主要实验步骤: A .检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图3(c)所示,读得电阻值是________; B .将开关S 1闭合,开关S 2断开,电压表的示数是1.49 V ; C .将开关S 2____,电压表的示数是1.16 V ;断开开关S 1.③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字).④由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”).四、实验拓展10、在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材. A.干电池(电动势约为1.5V ,内阻小于1.5Ω); B.电流表G(满偏电流2mA ,内阻10Ω);C.电流表A(0~0.6A ,内阻约0.1Ω);D.滑动变阻器R 1(0~20Ω,10A);E.滑动变阻器R 2(0~100Ω,1A);F.定值电阻R 3=990Ω;G.开关、导线若干. (1)为方便且能较准确地进行测量,应选用滑动变阻器 (填写序号); (2)请在方框中画出电路图。
(3)某同学根据他设计的实验测出了六组I 1(电流表G 的示数)和I 2(电流表A 的示数),请在如图所示坐标纸上作出I 1和I 2的关系图线;(4)根据图线可得,被测电池的电动势为 V ,内阻为 Ω.11、2010年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一.硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻,设计了如图4甲所示的电路,图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验:(1)闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A1、A2的值I1、I2.为了作出此电池的U-I 曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=________(用题中所给字母表示);(2)根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=________ V,在流过电流表A2的电流等于200 mA的情况下,此电池的内阻r=________ Ω.(3)若将该硅光电池两端接上阻值为6 Ω的电阻,此时对应的电池内阻r=________ Ω.(计算结果保留两位有效数字)12、把电流表改装为电压表的实验中,分3个主要步骤,实验中给出的器材有:①电流表(量程0-100μA)②标准伏特表(量程0-5V)③电阻箱(0-9999Ω)④电阻箱(0-99999Ω)⑤电源(电动势2V,有内阻)⑥电源(电动势6V,有内阻)⑦滑动变阻器(0-50Ω,额定电流1.5A)⑧电键两只,导线若干。
⑴首先要用半偏法测定电流表的内阻。
如果采用图1所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,可变电阻R1应选用______,可变电阻R2应选用______,电源E应选用______。
该步实验操作的步骤有:A.合上K1 B.合上K2 C.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大 D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度 E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半 F.记下R2的阻值。
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处:①____;②_____;③_____;④_____;⑤_____;⑥_____。
如果在步骤F中所得的R2的阻值为600Ω,则图1中被测电流表的内阻R g的测量值为_____Ω。
⑵如果要将图1中的电流表A改装为量程为0-5V的伏特表,则改装的方法是给电流表_____联一个阻值为________Ω的电阻。
在用以上步骤将电流表改装成伏特表后,下列说法中正确的是A.由于电流表内阻的测量值比其真实值小,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定AR2R1K2K1E 图1电压时,其读数比伏特表两端的实际电压小B.由于电流表内阻的测量值比其真实值小,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时,其读数比伏特表两端的实际电压大C.由于电流表内阻的测量值比其真实值大,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时,其读数比伏特表两端的实际电压小D.由于电流表内阻的测量值比其真实值大,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时,其读数比伏特表两端的实际电压大⑶图2所示器材中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的。