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专题07 电学实验大题综合
一、实验题
1.(2023·江苏扬州·统考三模)某小组测量灯泡钨丝在室温时的电阻值,实验使用的低压直流钨丝灯泡规格为“24V”,电源为36V的电池,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)甲同学准备用多用电表测灯泡的电压,当灯泡接近正常发光,应将如图1所示的选择开关旋至 (填“A”、“B”、“C”或“D”)。
(2)准备使用的实物电路如图2所示,红表笔应与灯泡 (填“左”或“右”)端的接线柱接触。请将滑动变阻器接入电路的正确位置 (用笔画线代替导线)
(3)进行实验,测出多组电压U和电流I的数据,计算得出电阻R,将数据点描绘在R-U坐标系中,如图3所示,可知:当灯泡电压变为原电压一半时,其功率 原功率的(填“大于”、“小于”或“等于”)灯丝处于室温时电阻约为 Ω。(保留两位有效数字)
(4)乙同学认为可用多用电表欧姆挡直接测量灯丝电阻即为室温时的电阻值。你是否同意他的观点 ?请说明理由 。
2.(2023·江苏南京·统考二模)某同学用多用电表做了以下两个实验:
(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约),进行了如图甲所示虚线框中A、B、C、D四个操作,正确的操作顺序是 ;其中步骤B的指针指在如图乙所示的刻度处,该电阻的阻值为 。
(2)欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为的电源、一个电流表、一个可变电阻和红表笔串联而成。为了测量多用电表欧姆挡在“×100”挡时的内部总电阻、电动势和黑表笔短接时多用电表中的电流,该同学设计了如图丙所示的电路。
①正确连线后,闭合开关,改变电阻箱的阻值,得到多组电流表的示数和电阻箱的,数据记录如下表:
请根据该同学在坐标纸上描绘的点画出图像 ;
R/Ω
1570
1140
920
550
300
110
I/mA
0.45
0.52
0.61
0.66
0.73
0.81
(mA-1)
2.22
1.2
1.64
1.52
1.37
1.23
②由图像计算欧姆表内电源的电动势 V;
③若毫安表内阻,则红、黑表笔短接时多用电表中的电流 mA。(以上结果均保留2位有效数字)
3.(2023·江苏盐城·盐城中学校考模拟预测)在“测量金属丝的电阻率”的实验中,某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。
(1)在测量了电阻丝的长度之后,该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径,测量结果如图1所示为 mm。
(2)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流1A)
为减小误差,且电压调节范围尽量大,滑动变阻器应选 (选填器材前的字母)。然后补充完成图2中实物间的连线 。
(3)关于上述实验,下列说法正确的是 。
A.用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差
B.用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
C.只考虑电表内阻引起的误差,电压表分流会导致电阻测量值偏小
D.只考虑电表内阻引起的误差,电流表分压会导致电阻测量值偏大
(4)电导率是电阻率的倒数,用希腊字母δ表示,常用单位是西门子/厘米(S/cm),即。电导率是反映水质的一项重要指标。资料显示某种饮用水的电导率约为。将该饮用水灌入一个绝缘性能良好、高约12cm、容积约240mL的薄壁塑料瓶(如图3所示),瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。请通过计算说明用图2中的实验器材能否较为精确的测量该饮用水的电导率。若能,请写出需要测量的物理量及对应的测量方法;若不能,请提出一种改进措施 。
4.(2023·江苏盐城·统考三模)利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻,又可以测量电源的电动势和内阻。主要实验步骤如下:
步骤一:按图连接好电路,调节电阻箱R1和R2,闭合开关S1和S2,再反复调节R1和R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为I1、U1、 R1、R2;
步骤二:反复调节电阻箱R1和R2(与步骤一中的电阻值不同),使电流计G的示数仍为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为I2、U2.
回答下列问题:
(1)在步骤一中,闭合开关S1和S2前,调节电阻箱至阻值 (填“最大”、“最小”);
(2)在步骤二中,将电阻箱R1的阻值减小,使电