1、電學實驗創新拓展題1導電玻璃是制造LCD的主要材料之一為測量導電玻璃的電阻率，某小組同學選取了一個長度為L的圓柱體導電玻璃器件，上面標有“3V，L”的字樣，主要步驟如下，完成下列問題：（1）首先用螺旋測微器測量導電玻璃的直徑，示數如圖甲所示，則直徑d=mm；（2）然后用歐姆表×100檔粗測該導電玻璃的電阻，表盤指針位置如圖乙所示，則導電玻璃的電阻約為；（3）為精確測量Rx在額定電壓時的阻值，且要求測量時電表的讀數不小于量程的，滑動變阻器便于調節，他們根據下面提供的器材，設計了一個方案請畫出設計電路圖，標出所選器材對應的電學符號A電流表A1（量程為60mA，內阻RA1約3）B電流表A2

2、（量程為2mA，內阻RA2=15）C定值電阻R1=747D定值電阻R2=1985E滑動變阻器R（020）一只F電壓表V（量程為10V，內阻RV=1k）G蓄電池E（電動勢為12V，內阻很小）H開關S一只，導線若干（4）由以上實驗可測得該導電玻璃電阻率的值= （用字母表示，可能用到的字母有長度L、直徑d、電流表A1、A2的讀數I1、I2、電壓表讀數U、電阻值RA1、RA2、RV、R1、R2）2某同學要測量如圖甲所示金屬圓環材料的電阻率，已知圓環的半徑為r他先用螺旋測微器測量圓環材料圓形橫截面的直徑d如圖乙所示，則d=mm；他再用如圖丙所示的電路測量該圓環的電阻，圖中圓環接入電路的兩點恰好位于一條直

3、徑上，電壓表的量程為5V電鍵S閉合后，電壓表右端接到a點時電壓表示數為4.5V、電流表示數為1.8mA，接到b點的電壓表示數為4.6V、電流表示數為1.6mA為了減小電阻的測量誤差，他應該把電壓表的右端接在進行實驗（填“a”或“b”）；則圓環接入電路的兩點間的電阻值為； 此值（填“偏大”、“偏小”或“準確”）；實驗中發現電流表損壞，他又找到另外一個量程為2V，內阻為R1的電壓表V1替代電流表完成了實驗實驗中電壓表V和V1的示數分別為U和U1，改變滑片位置測得多組U、U1數據，他作出了UU1圖象為一條直線，如圖丁所示，測得該直線的斜率為k，則金屬圓環材料的電阻率的表達式為（用r、d、k、R1表示

4、）3某實驗小組利用提供的器材測量某種電阻絲（電阻約為20）材料的電阻率他們首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度可供選擇的器材還有：電池組E（電動勢為3.0V，內阻約1）；電流表A1（量程0100mA，內阻約5）；電流表A2（量程00.6A，內阻約0.2）；電阻箱R（0999.9）；開關、導線若干他們的實驗操作步驟如下：A用螺旋測微器在三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；B根據提供的器材，設計并連接好如圖甲所示的電路；C調節電阻箱使其接入電路中的

5、電阻值較大，閉合開關S；D將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的示值R和接入電路的電阻絲長度L；E改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度LF斷開開關，拆除電路并整理好器材（1）小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數如圖乙所示，則這次直徑的測量值d=mm；（2）實驗中電流表應選擇（選填“A1”或“A2”）；（3）小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數據，繪出了如圖丙所示的RL關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L

6、0，再結合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率=（用給定的物理量符號和已知常數表示）4國標（GB/T）規定自來水在15時電阻率應大于13m某同學利用圖丙電路測量15自來水的電阻率，其中內徑均勻的圓柱形玻璃管側壁連接一細管，細管上加有閥門K以控制管內自來水的水量，玻璃管兩端接有導電活塞（活塞電阻可忽略），右側活塞固定，左側活塞可自由移動實驗器材還有：電源（電動勢約為3V，內阻可忽略）理想電壓表V1（量程為3V）理想電壓表V2（量程為3V）定值電阻R1（阻值4k）定值電阻R2（阻值2k）電阻箱R（最大值9999）單刀雙擲開關S，導線若干，游標卡尺，刻度尺實驗步驟如下：A用游標卡尺測量并

7、記錄玻璃管的內徑d；B向玻璃管內注滿自來水，確保無氣泡；C用刻度尺測量并記錄水柱長度L；D把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數；E把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表V2示數與電壓表V1示數相同，記錄電阻箱的阻值R；F改變玻璃管內水柱長度，重復實驗C、D、E；G斷開S，整理好器材測玻璃管內徑d時游標卡尺示數如圖a，則d=mm玻璃管內水柱的電阻Rx=（用R1、R2、R表示）利用記錄的多組水柱長度L和對應的電阻箱阻值R的數據，繪制出如圖b所示的R圖象可求出自來水的電阻率=m（保留三位有效數字）5目前汽車上都有車載電瓶作為備用電源，用久以后性能會下降，表現之一為電瓶的電動勢變小，內阻變大某興趣小組

8、將一塊舊的電瓶充滿電，準備利用下列器材測量電瓶的電動勢和內電阻A待測電瓶，電動勢約為3V，內阻約幾歐姆B直流電壓表V1、V2，量程均為3V，內阻約為3kC定值電阻R0未知D滑動變阻器R，最大阻值RmE導線和開關（1）根據如圖甲所示的實物連接圖，在圖乙方框中畫出相應的電路圖（2）實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻R0，方法是先把滑動變阻器R調到最大阻值Rm，再閉合開關，電壓表V1和V2的讀數分別為U10、U20，則R0=（用U10、U20、Rm表示）（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數據U1、U2，描繪出U1U2圖象如圖丙所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電

9、瓶的電動勢E=，內阻r=（用k、a、R0表示）6某同學設計了一個如圖甲所示的實驗電路，用以測定電源電動勢和內阻，使用的實驗器材為：待測一節干電池、電流表A（量程0.6A，內阻小于1）、電流表A1（量程0.6A，內阻不知）、電阻箱（099.99）、滑動變阻器（010）、單刀雙擲開關、單刀單擲開關各一個及導線若干考慮到干電池的內阻較小，電流表的內阻不能忽略（1）該同學按圖甲連線，閉合開關K，將開關S與C接通，通過調節滑動變阻器和電阻箱，讀取電流表A的示數為0.20A、電流表A1的示數為0.60A、電阻箱（如圖乙）的示數為，則電流表A 的內阻為（2）利用圖甲所示電路測量電源電動勢和內阻的實驗步驟：請

10、同學們按圖甲所示電路在圖丙中的實物上完成實驗所需的線路連接；斷開開關K，調節電阻箱R，將開關 S接D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數；斷開開關S，再次調節電阻箱R，將開關S接D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數；重復實驗步驟進行多次測量（3）圖丁是由實驗數據繪出的R圖象，由此求出干電池的電動勢E=V、內阻r=（計算結果保留二位有效數字）7研究性學習小組的同學們用如圖1甲所示的電路測量兩節干電池串聯而成的電池組的電動勢E和內電阻r實驗室提供的器材如下：電壓表，電阻箱（阻值范圍0999.9）；開關、導線若干請根據圖1甲所示的電路圖，在圖1乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路某同學開始做實驗，先把變阻箱阻值

11、調到最大，再接通開關，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對應的電壓表的示數U，并將相應的數據轉化為坐標點描繪在UU/R圖中請將圖1丙、丁中電阻箱和電壓表所示的數據轉化為坐標點描繪在圖2所示的坐標系中（用“+”表示），并畫出UU/R圖線；根據圖2中實驗數據繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值E=V，內電阻測量值r=（保留3位有效數字）實驗測量都存在誤差，關于本實驗的誤差，下列說法中正確的是（選填選項前的字母）A由于讀數所引起的誤差屬于偶然誤差B利用圖象法處理本實驗數據可以減小系統誤差C由于電壓表內阻引起的誤差屬于系統誤差D電壓表的內阻越大，其引起的誤差越大不同小組的同學分別用不同的

12、電池組（均由同一規格的兩節干電池串聯而成）完成了上述的實驗后，發現不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖3所示的PR和PU圖象若已知甲電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是（選填選項的字母）8利用圖甲電路測量某電池的內阻，其中AB為一段粗細均勻的鉛筆芯，筆芯上套有一金屬滑環P（寬度和電阻不計，與筆芯良好接觸并可只有移動）實驗器材還有：標準電池（電動勢為E0，內阻不計），電阻箱（最大阻值為99.99），靈敏電流

13、計G（量程為±600A），待測電池（電動勢Ex小于E0，內阻rx未知），開關3個，刻度尺等主要實驗步驟如下：a測量出鉛筆芯A、B兩端點間的距離L0；b將電阻箱調至某一阻值R，閉合開關S1、S2、S3，移動滑環P使電流計G示數為零，測量出此時的AP長度L；c改變電阻箱的阻值R，重復步驟b，記錄下多組R及對應的L值回到以下問題：（1）移動滑環P使G的示數為零此時AP兩端電壓與電阻箱兩端電壓UR相等，則UR=（用L、L0、E0表示）（2）利用記錄的多組R、L數據，作出圖象如圖乙，則隨變化的關系式為=（用Ex、rx、L0、R）表示，待測電池的內阻rx=（保留兩位有效數字）（3）在不在b的操作

14、過程中，若無論怎樣移動滑環P，也無法使G的示數為零，經檢查發現，有一個開關未閉合，你認為未閉合的開關是（填S1、S2、S3）（4）本實驗中若標準電池的內阻不可忽略，則待測電池內阻的測量結果將（填“偏大”、“不變”或“偏小”）9某學習小組在練習使用多用電表的同時，對多用電表進行了探究（以下問題中均使用同一多用電表）（1）該學習小組先使用多用電表測量電壓，若選擇開關處在“10V”檔位，指針的位置如圖1所示，則測量結果為V（2）然后學習小組對多用電表進行了探究，將多用電表選擇開關旋至某倍率歐姆擋，測未知電阻值的電路如圖2所示，通過查找資料，了解到表頭G的滿偏電流為10mA，并通過測量作出了電路中電流

15、I與待測電阻阻值Rx關系圖象如圖3所示，由此可確定電池的電動勢E=V，該圖象的函數關系式為I=綜上可判定學習小組使用了多用電表倍率的歐姆擋A×1 B×10 C×100 D×1K10為描繪一只標有“2.5V 0.75W”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，實驗室提供了如下實驗器材：電壓表V（量程為03V，內阻約5k）電流表A1（量程為00.6A，內阻約1）電流表A2（量程為03A，內阻約10）滑動變阻器R1（010）滑動變阻器R2（0100）干電池兩節，開關S及導線若干（1）為了使測量的準確度較高，調節方便，實驗中應選用電流表，滑動變阻器；（2）在圖甲所示虛線內畫

16、出實驗電路圖；（3）連接電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不變，但電壓表有示數，電流表幾乎不偏轉，則故障的原因可能是；（4）排除故障后，正確操作得到多組U、I數據，利用Excel軟件描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，設小燈泡正常發光的電阻為RA，小燈泡發光較暗時的電阻為RB，根據圖象可以判斷RA（選填“大于”“等于”或“小于”）RB12某物理“科技制作”小組裝配一臺小直流電動機，其額定電壓5V，額定電流0.5A，線圈繞阻小于1為了進一步研究其在一定電壓范圍內，輸出功率與輸入電壓的關系，需要進一步做實驗，請你幫助該小組完成該項工作已知學校實驗室提供的器材有：直流電源E，電壓6V

17、，內阻不計；小直流電動機M；電壓表V1，量程00.6V，內阻約3k；電壓表V2，量程06V，內阻約15k；電流表A1，量程00.6A，內阻約1；電流表A2，量程03A，內阻約0.5；滑動變阻器R，010，2A；電鍵S一只，導線若干（1）首先要比較精確測量電動機的線圈繞阻r根據合理的電路進行測量時，要控制電動機不轉動，調節滑動變阻器，使電壓表和電流表有合適的示數，電壓表應該選若電壓表的示數為0.1V，電流表的示數為0.2A，則內阻r=，這個結果比真實值偏（選填“大”或“小”）（2）在圖1中畫出研究電動機的輸出功率與輸入電壓的關系的實驗電路圖（標明所選器材的符號）（3）當電壓表的示數為4.5V時，

18、電流表示數如圖2所示為A，此時電動機的輸出功率是W13某研究所為了確定不同因素對鎢絲白熾燈泡平均使用壽命的影響，做了如下三個實驗使燈泡內氣體壓強為0.1atm，將燈泡內不同直徑（D）、相同長度的鎢絲通電加熱到2400K，測出維持這一溫度所需的電流（I）以及燈絲的平均使用壽命（t）如表所示D（m）I（A）t（h）250.05800500.2016001000.8032002505.008000在燈絲直徑（D）為25m的相同燈泡內加入不同質量的惰性氣體，從而改變燈泡內部的壓強，且使鎢絲的溫度保持在2400K測出燈泡內壓強從0.1atm增大到0.5atm時，其平均使用壽命從800h增大到6000h；

19、超過0.5atm后，燈泡平均壽命遞減在壓強為0.1atm，鎢絲直徑（D）為250m的燈泡內，改變流過鎢絲的電流（I）來改變燈絲的溫度，燈泡的平均使用壽命t（h）與燈絲溫度T（K）及電流I（A）的關系如表所示T（K）I（A）t（h）24005.00800026006.6137728007.4829.530008.383.4根據上述實驗回答下列問題：（1）（單選）根據實驗的結果，在與實驗3相同的實驗條件下，可以預測鎢絲工作溫度在2300K時，其平均使用壽命最接近于（A）50h（B）500h（C）2400h（D）24000h（2）（單選）在相同的溫度下，下列四種燈泡中燈絲平均使用壽命最長的是（A）5

20、0m粗細的燈絲并充有2.5atm的惰性氣體（B）100m粗細的燈絲并充有0.5atm的惰性氣體（C）150m粗細的燈絲并充有0.1atm的惰性氣體（D）150m粗細的燈絲并充有0.5atm的惰性氣體（3）實驗中，若燈絲粗細為75m，且燈絲的發熱電阻為500，要保證該燈泡的平均使用壽命為2400h，則加在該燈泡兩端的電壓不能超過V14某同學欲自制一臺電子秤，通過查閱資料發現電子秤的主要部件為一個壓敏電阻（阻值隨壓力的增大而變小）請你用下列器材幫助該同學完成設計：A電流表A1：量程00.6A，內阻0.125；B電流表A2：量程03.0A，內阻0.025；C滑動變阻器R1：最大阻值100；D滑動變阻器R2：最大阻值10；E直流電源：電動勢約4.5V，內阻很小；F開關、導線及砝碼若干（1）應該選用的電流表是，滑動變阻器是（填寫器材前字母的代號）（2）請根據所選器材在圖甲方框中設計一個電路，要求壓敏電阻兩端電壓調節范圍盡可能大（3）具體的測量步驟如下：保持滑片位置不動，在壓敏電阻上放一砝碼，讀出此時電流表的示數；不斷增加砝碼個數，分別讀出電流表對應的電流值；建立Im坐標系，根據記錄數據進行描點，得到該壓敏電阻的mI圖線如圖乙所示；若用該電子秤測量物體