电学实验及创新 (共8小题,1~4题每题12分,5~8题每题13分,共100分) 1.(考点1)(2017海南卷)某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。现有器材为: 待测电阻R(阻值约为5 Ω) 电源(电动势3 V) 滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω) 电流表(量程0.6 A,3 A) 电压表(量程3 V,15 V) 开关,导线若干。 实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用。回答下列问题: (1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图。 / (a) (2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0。写出产生这种现象的一个原因:? 。? (3)在连线正确后,闭合开关。电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示。由图可知,电压表读数为 V,电流表读数为 A。由此可得待测电阻的阻值为 Ω(结果保留3位有效数字)。? / 解析(1)因为电源电动势为3 V,则电压表的量程选用3 V,根据欧姆定律知,电流的最大值大约为0.6 A,则电流表量程选择0.6 A,根据实物图进行连线。 / (2)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0,产生这种现象的原因是待测电阻R断路,由于电压表内阻非常大,导致电流表电流接近0,电压表电压测的是电源电压。 (3)由图可知,电压表的读数为2.20 V,电流表的读数为0.48 A,根据欧姆定律得,待测电阻R= ?? ?? = 2.20 0.48 Ω≈4.58 Ω。 答案(1)如解析图所示 (2)待测电阻R断路 (3)2.20 0.48 4.58 2.(考点1)(2019吉林长春质检)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则金属丝的直径的读数是 ,电流表的读数是 ,电压表的读数是 。? / (2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 kΩ。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5 V,内阻很小。则下面电路图中 (填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏 (选填“大”或“小”)。? / (3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的,那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的 电路(填电路图下方的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx= (用题中字母代号表示)。? 解析(1)螺旋测微器先读固定部分为0.5 mm,可动部分可估读为38.1×0.01 mm=0.381 mm,故示数为:(0.5+0.381) mm=0.881 mm;电流表量程为0.6 A,则最小刻度为0.02 A,读数为0.42 A;电压表量程为3 V,最小刻度为0.1 V,则读数为2.25 V。 (2)因电源不能在大功率下长时间运行,则本实验应采用限流接法;同时电压表内电阻较大,由以上读数可知,待测金属丝的电阻约为5 Ω,故采用电流表外接法误差较小,故选A;在实验中电压表示数准确,但电流表测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小。 (3)因已知电流表内阻的准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,故应选B电路;待测金属丝及电流表总电阻R= ?? ?? ,则待测金属丝电阻Rx=R-RA= ?? ?? -RA。 答案(1)0.881 mm 0.42 A 2.25 V (2)A 小 (3)B ?? ?? -RA 3.(考点2)(2019江西南昌调研)二极管是一种半导体元件,它的符号为/,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大。 (1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线,因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻;其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端,红表笔接触右端时,指针偏角比较小;然后将红、黑表笔位置 ... ...
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