高考物理分类题库13 电学实验

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2020物理高考备考专题《电学实验》(附答案解析版)

专题十六电学实验高考物理试题中，实验是必考内容，且近年来越来越受到重视．高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外，还把考查内容延伸到演示实验中，甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验．要求学生利用所学知识，对实验仪器或实验方法重组，将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的实验中去．高考物理实验题具有以下几个特点：1．重视对实验操作能力的考查．如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新等．2．重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查，如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数．3. 设计性实验是考查的热点．在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多，此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力．4．电学实验在高中阶段所占比例较大，是实验考查的重点，各地高考实验题中必有电学实验题．对物理实验的考查通常是以独立题型出现，在高考中实验试题的命题一般是一个力学实验和一个电学实验．一个以考查演示实验或基本实验的基础实验知识、基本实验技能为主；另一个一般以考纲要求的基本实验为载体进行必要的改进和创新，考查考生对基本实验的理解能力、迁移能力和创新能力．预测高考电学实验题：以电流、电压的测量为基本测量的设计性电学实验，涉及实验电路和方法的设计、实验原理的迁移、实验器材的选择、电路实物连线及图象法处理实验数据等，分值较多，能力要求较高，命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等．知识点一、测量读数类仪器使用1．电流表、电压表(1)电流表、电压表使用时量程选择的规则:根据被测电流或电压值的大小选择量程.测量时最好使指针偏转超过所选量程的2/3,至少超过1/2.在不知道被测电流或电压大小的情况下,应选用电表的较大量程,然后再根据指针偏转情况选取合适的量程.(2)读数方法:读数时应使视线垂直于刻度盘表面.凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读.2．电阻箱电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读．如图所示的电阻箱的阻值为84580.2 Ω.3．多用电表(1)使用多用电表测电压、电流时，应根据选择的量程确定最小刻度值，然后读数．(2)使用欧姆挡时，注意以下几个方面：①用多用电表测电阻时,测量前应根据估计的阻值选用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段刻度范围为测量的有效范围,否则要变换倍率.②每更换一次倍率，都要重新进行欧姆调零.③由于欧姆挡表盘刻度不均匀,难于估读,测量结果只需取两位有效数字.计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率.④测量时待测电阻要跟其他元件和电源断开.⑤多用电表使用完毕后,应将选择开关拨离欧姆挡,旋至OFF挡或交流电压最高挡上.特别提醒：要区分开“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置．调整的是表盘下边中间的定位螺丝．“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．知识点二、电学实验1．电路设计及仪器选取原则正确地选择仪器和设计实验电路,有一定的灵活性,应遵循以下几个基本原则:(1)正确性．(2)安全性．(3)方便性．(4)精确性．2．“伏安类”实验中电流表的内、外接法【特别提醒】在R V、R A均不知的情况下,可采用试触法.如图所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法.3．滑动变阻器的接法(1)若符合下列情况之一,则滑动变阻器必须接成分压式.①要求电表能从零开始读数;②要求电表能有较大的调节范围;③当待测电阻R x≫R(滑动变阻器的最大阻值)时.(2)当待测电阻R x≪R(滑动变阻器的最大阻值)时,既可接成分压式、也可接成限流式.知识点三、实验误差1．偶然误差和系统误差从性质和来源看,误差分为偶然误差和系统误差两种.(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.(2)系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或完善实验原理.2．有效数字(1)测量既然总有误差,测量的数值就只能是近似数,如“174.2 mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字,但它仍有意义不能舍,因为它代表了一个大概数量关系,比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2 mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数.(2)确定有效数字时，应注意以下问题：①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.③乘方不算有效数字;比如3.020×10－3 m/s中的－3不是有效数字,10也不是.3．减小实验误差的方法(1)多次测量求平均值．(2)累积法．(3)图象法．知识点四、创新实验1.创新实验方案的设计,一般应遵循以下四条原则(1)科学性原则．(2)可靠性原则．(3)方便性原则．(4)准确性原则．2．设计性实验的设计思路知识点五、控制电路的设计技巧1．滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法：(1)要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)；(2)被控制电路的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0时；(3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；(4)若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时．2．若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻R L 与滑动变阻器的最大值R0接近或R L略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法．知识点六、电学仪器的选择技巧电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便，器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材．具体如下：1．电源的选择：一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．2．电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右，以减小读数的偶然误差，提高精确度．3．变阻器的选择：所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小．高频考点一基本仪器使用与读数电学实验中的“两尺”与“三表”(1)游标卡尺(2)螺旋测微器(千分尺)读数方法：①测量值＝固定刻度读数＋0.01 mm×可动刻度读数(一定要估读)．②读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出．(3)电流表和电压表(4)多用电表(欧姆表)①使用a．机械调零：检查表针是否停在左端的“0”位置；b．选取适当倍率挡；c．欧姆调零：两表笔相接，检查表针是否停在右端的“0”位置；d．把两表笔分别与待测电阻两端相接，欧姆表的读数乘以倍率即被测电阻的阻值；e．实验结束后，将表笔拔出，并将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡．②注意事项a．测量电阻时，待测电阻要与其他电路元件断开，两手不要接触待测电阻两端；b．选择好倍率挡后要进行欧姆调零，且每换一次倍率挡要“调零”一次；c．测量电阻时，若指针偏角过小，换较大倍率挡；若指针偏角过大，换较小倍率挡；d．读数＝示数×倍率．例1．下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度，图乙为20分度游标卡尺，图丙为10分度游标卡尺，它们的读数分别为__________；________；________.【解析】在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是50分度的，所以读数为42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm；在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是20分度的，所以读数为63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm；在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是10分度的，所以读数为29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm.【答案】42.10 mm63.30 mm29.8 mm【变式探究】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示．(1)若使用的是0～3 V量程的电压表，读数为________V．若使用的是0～15 V量程的电压表，读数为________V.(2)若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为________A．若使用的是0～3 A量程的电流表，读数为________A.【解析】对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取0～0.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取0～3 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.30 A.【答案】(1)1.688.4(2)0.46 2.30【举一反三】(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“×100”的位置．②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示．为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填“×1”、“×10”、“×1 k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，R g 为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x的关系式为________；(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻．该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图中________(选填“A”或“B”)方式连接．在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图甲所示，读数为______ Ω，这时电压表的读数为如图乙所示．若该欧姆挡内阻为24 kΩ，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为______V(计算结果保留两位有效数字)．【解析】(1)②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件D，使指针对准电阻的“0”刻度线；③指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换“×10”挡．(2)根据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：I＝ER g＋R0＋R x＋r.(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：30×1 kΩ＝30 kΩ，电压表的读数为：1.60 V．由题意知欧姆表的内阻为24 kΩ，与电压表的内阻30 kΩ串联，由欧姆定律可知：E＝I(R＋r)＝1.6030 000×(2.4×104＋3×104) V≈2.9 V.【答案】(1)D“×10”(2)I＝ER g＋R0＋R x＋r(3)A30 k 2.9高频考点二以测电阻为核心的电学实验1．最常用的电阻测量方法(1)“伏安法”有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”．(2)“安安法”电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．(3)“伏伏法”电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．(4)“伏安加R法”在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，加保护电阻的方法就应运而生，“伏安加R法”又叫做“加保护电阻法”．(5)滑动变阻器限流式、分压式接法的选择①当题中要求负载上电压或电流从零开始调节时，应采用分压式接法；②当题中要求测量精确度高且调节范围大时，一般用分压式接法；③当滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值的一半还小时，一般用分压式接法；④负载电阻的阻值小于滑动变阻器的总电阻或相差不多，且电压、电流不要求从零可调时，一般用限流式接法；⑤两种接法均可使用时，优先用限流式接法(节能)．(6)电表的“三用”：如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．2．最为精确的电阻测量方法——等效替代法(1)电流等效替代(2)电压等效替代3．电表内阻测量最常用的方法——半偏法(1)用半偏法测电流表内阻，如图所示，电阻箱应和电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R测<R 真．(2)若测电压表内阻，如图所示，电阻箱应和电压表串联，然后与小电阻滑动变阻器并联，且R测>R真.例2．某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20 Ω)材料的电阻率．他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 Ω)；电流表A1(量程0～100 mA，内阻约5 Ω)；电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω)；电阻箱R(0～999.9 Ω)；开关、导线若干．他们的实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；B．根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，闭合开关S；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.F．断开开关，拆除电路并整理好器材．(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d ＝________mm ；(2)实验中电流表应选择________(选填“A 1”或“A 2”)；(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R 和对应的接入电路中电阻丝长度L 的数据，绘出了如图丙所示的R －L 关系图线，图线在R 轴的截距为R 0，在L 轴的截距为L 0，再结合测出的电阻丝直径d ，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)．【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5 mm ，可动刻度是22.6×0.01 mm ＝0.226 mm ，金属丝直径d ＝0.5 mm ＋0.226 mm ＝0.726 mm.(2)电路中最大电流约为I ＝ER 电阻丝＋r ＝320＋1 A≈0.14 A ，不到0.6 A 的四分之一，如果使用电流表A 2实验误差较大，因此电流表应选A1.(3)由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻R 总＝R ＋R 电阻丝＝R ＋ρL S＝R ＋ρL π(d 2)2＝R ＋ρ4L πd 2，由题图丙可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻R 总＝R 0，则R ＋ρ4L πd 2＝R 0，R ＝R 0－ρ4L πd 2，图象斜率的绝对值|k |＝R 0L 0＝4ρπd 2，则电阻率ρ＝πd 2R 04L 0. 【答案】(1)0.726(0.725～0.727) (2)A 1 (3)πd 2R 04L 0【变式探究】待测电阻R x 的阻值约为20 Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A ．电流表A 1(量程为150 mA ，内阻约为10 Ω)B ．电流表A 2(量程为20 mA ，内阻r 2＝30 Ω)C ．电压表V(量程为15 V ，内阻约为3 000 Ω)D ．定值电阻R 0＝100 ΩE ．滑动变阻器R 1，最大阻值为5 Ω，额定电流为1.0 AF ．滑动变阻器R 2，最大阻值为5 Ω，额定电流为0.5 AG ．电源，电动势E ＝4 V(内阻不计)H ．电键S 及导线若干(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不小于其量程的三分之一，请从所给的器材中选择合适的实验器材：__________________________(均用器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量R x 的最佳实验电路图并标明元件符号；(3)待测电阻的表达式为R x ＝____________，式中各符号的物理意义为___________________________________________．【解析】(1)由于电源电动势为4 V ，电压表V 量程为15 V ，测量中电压表示数达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可将电流表A 2与定值电阻R 0串联当作电压表与电流表A 1配合使用，用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知，故电流表A 1采用外接法，改装的电压表量程为20 mA×130 Ω＝2.6 V ，两个滑动变阻器最大阻值均为5 Ω，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为0.8 A ，故滑动变阻器只能选择R 1，经过估算当电流表A 1满偏时，电流表A 2也正好满偏，非常匹配，满足电表读数不小于其量程的三分之一．故器材选择ABDEGH.(2)如图所示(3)待测电阻R x ＝I 2(r 2＋R 0)I 1－I 2，其中，I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数，R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值．【答案】(1)ABDEGH (2)见解析图 (3)I 2(r 2＋R 0)I 1－I 2 I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数，R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值【举一反三】某同学利用右图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R (最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤如下①按电路原理图连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)根据电路图将下图中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A．100 μA B．250 μAC．500 μA D．1 mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R1可减小实验误差．(2)滑动变阻器为分压式接法，连接实物电路如图所示：(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00 V和0.50 V，则R V＝4R＝2 520 Ω.(4)电压表的满偏电流I g＝UR V＝2.52 520A≈1 mA，故选项D正确．【答案】(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D 高频考点三测量电源电动势和内阻1．电源电动势和内阻的测量方法任何一种实验方法．一定要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I，这也是命题专家命题时的入手点．2．数据处理利用图象得出电动势和内阻是常见的方法，对于不同的电路设计，在作图象时都要画出倾斜直线，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图象中的斜率与截距求解．当电流表或电压表量程不符合实验要求时，要考虑改装电表进行测量，所以有时也会用两个电流表或两个电压表来进行测量．例3．某物理兴趣实验小组的同学为了测量电动势约为3 V的某电源的电动势和内阻，实验室可供选择的实验器材如下．A．电压表V1(0～3 V，R V1＝10 kΩ)B．电压表V2(0～15 V，R V2＝50 kΩ)C．电流表A1(0～3 mA，R g＝100 Ω)D．电流表A2(0～3 A，内阻约为0.5 Ω)E．滑动变阻器R1(0～10 Ω)F．滑动变阻器R2(0～1 000 Ω)G．定值电阻R3＝0.5 ΩH．定值电阻R4＝10 ΩI．开关S以及导线若干回答下列问题：(1)在设计本实验时，为了减小实验误差，电压表应选______(填器材前的序号)，为了操作方便，滑动变阻器应选________(填器材前的序号)，通过分析可知电流表A1的量程太小、电流表A2的量程太大，该小组的同学想将电流表A 1改装成量程合适的电流表，则应将电流表A 1与定值电阻________(填器材前的序号)________(填“串”或“并”)联，改装后的电流表的量程应为________A ；(2)请设计合适的电路图测量电源的电动势和内阻，画在如图甲所示的虚线框内；(3)该实验小组的同学利用所设计的电路得到多组数据，以电流表A 1的示数为横坐标、电压表的示数为纵坐标建立坐标系，并将各组数据描绘在该坐标系中，得到的U －I 图象如图乙所示，则该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留两位小数)【解析】(1)电源的电动势约为3 V ，电压表应选A ，为方便实验操作，滑动变阻器应选E ，它的阻值范围是0～10 Ω，电路中最小电流约为0.3 A ，为了扩大电流表A 1的量程，应与A 1并联一个小电阻R 3，改装电流表的满偏电流I ＝I g ＋I g R g R 3＝0.003 A ＋3×10－3×1000.5A ＝0.603 A ； (2)电路图如图所示；(3)分析可知，改装后电流表的量程是电流表A 1量程的201倍，图线在纵轴上的截距等于电源的电动势，由题图乙读出电源的电动势为E＝2.96 V，图线斜率的绝对值表示电源内阻r，故r＝2.96－2.12201×2.5×10－3Ω＝1.67 Ω.【答案】(1)A E G并0～0.603(2)见解析图(3)2.96 1.67【变式探究】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．②排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.【解析】①用多用电表的电压挡测U ab≠0，说明两表笔与电源两极间为通路，问题出在a、b′之间的含有电键的电路部分；若U aa′≠0，说明aa′导线断路，若U aa′＝0，说明导线bb′断开．②由于I2≫I1，故可将I2视为干路电流，则有I1(R1＋r1)＝E－I2(r＋R0)则I1＝ER1＋r1－r＋R0R1＋r1·I2，故从图线的截距和斜率可求得E＝1.4 V，r＝0.5 Ω。

高考物理电学实验题

高考物理电学实验题
实验一：串联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个串联电阻的等效电阻。

实验步骤：
1. 首先将多个电阻依次串联连接起来，形成一个电路。

2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。

3. 利用万用表测量电路两端的电压。

4. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。

5. 将所有电阻的电阻值相加，得到串联电阻的等效电阻。

实验结果：
实验中，通过测量电路两端的电压，可以得到各个电阻的电阻值。

将这些电阻值相加，得到的结果即为串联电阻的等效电阻。

实验二：并联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个并联电阻的等效电阻。

实验步骤：
1. 首先将多个电阻并联连接起来，形成一个电路。

2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。

3. 利用万用表测量电路的总电流。

4. 利用欧姆定律，测量每个电阻的电压。

5. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。

6. 将所有电阻的倒数相加，再取倒数，得到并联电阻的等效电阻。

实验结果：
实验中，通过测量电路的总电流和每个电阻的电压，可以计算出各个电阻的电阻值。

将这些电阻值的倒数相加，并取倒数，得到的结果即为并联电阻的等效电阻。

新课标高考物理二轮复习专题13-电学实验(解析版)

高考物理二轮复习专题内容13电学实验§知识网络§一、电学量测量仪器1．电流表、电压表、欧姆表的对比仪器接线柱量程选择读数电流表有正、负接线柱的电表，电流由电表的正接线柱流入，负接线柱流出。

但欧姆表的正接线柱的电势低使指针指示比满偏刻度13多的位置若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等，的只需要读到最小分度位即可电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率2.欧姆表工作原理(1)电路：欧姆表是多用电表电阻挡的一个挡位，电路如图所示。

电流的流向：由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔。

(2)调零：当红、黑表笔短接时，表头电流表指针满偏，此时I g＝ER＋R g＋r。

(3)测量：当红、黑表笔之间接电阻R x时，电路中电流I＝ER＋R g＋r＋R x，R x的一个值对应I的一个值，故将电流刻度标上相应的电阻刻度，即可直接读出待测电阻R x的阻值。

(4)中值电阻：当被测电阻R x＝R＋R g＋r时，电流变为满偏电流的一半，欧姆表指针指向刻度正中央，称为“中值电阻”。

中值电阻为欧姆表的内阻。

二、电流表的内外接法选择1.两种接法的比较比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差原因由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大测量结果R测＝UI＝R A＋R x>R x电阻的测量值大于真实值R测＝UI＝R VR V＋R xR x<R x电阻的测量值小于真实值适用条件R x≫R A，大电阻R x≪R V，小电阻2.两种接法的判断(1)比值判断法：若R VR x<R xR A，R x为大电阻，内接法误差小应选用内接法；若R VR x>R xR A，R x为小电阻，外接法误差小应选用外接法。

2013年高考物理试题分类汇编：13电学实验

2013年高考物理试题分类汇编：电学实验1、(2013年新课标Ⅰ卷) 某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。

使用的器材有:多用电表；电压表:里程5V，内阻十几千欧;滑动变阻器：最大阻值5kΩ导线若干。

回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点(2)将图(a)中多用电表的红表笔和（填“1”或“2）端相连，黑表笔连接另一端。

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多角电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示。

多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V 。

(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。

此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V。

从测量数据可知，电压表的内阻为kΩ。

(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。

根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为V，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为k Ω。

【答案】（1）短接（2）1（3）15.0 3.60 （4）12.0 （5）9.00 15.0【解析】(1) 用欧姆表测量电阻时，选好档位之后，要进行欧姆调零，即两个表笔短接进行调节。

(2) 多用表测量时电流从红表笔流入，由黑表笔流出，所以红表笔应与接线柱1连接。

(3) 欧姆表读数时，指针所处的位置最小格代表1kΩ，所以读数时要估读到下一位，即15.0×1kΩ=15.0 kΩ；电压表最小刻度表示0.1V，所以要估读到0.01V，即3.60V；(4) 滑动变阻器接入电路中的阻值为零，所以欧姆表测量的是电压表的内阻：12.0kΩ；(5)欧姆表测量电阻时，表内有电源，根据闭合电路的欧姆定律有：g g g U I R =()2g g g I U R R =+测，所以中值为欧姆表的内阻15.0k g R =Ω，根据欧姆表测量电压表时组成的回路有：g g VUU U R R =+，得4415V 9V 12g U =+⨯=。

2021届高三人教版物理一轮复习 2022年高考分类题库考点13 电学实验 Word版含答案

考点13 电学试验1.(2022·新课标全国卷Ⅰ)利用如图甲所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的试验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R 0(阻值为3.0Ω),电阻R 1(阻值为3.0Ω),电流表(量程为200 mA,内阻为R A =6.0Ω),开关S 。

试验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②多次调整电阻箱,登记电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R; ③以I1为纵坐标,R 为横坐标,作R I-1图线(用直线拟合); ④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b 。

回答下列问题:(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则I1与R 的关系式为。

(2)试验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0Ω时电流表的示数如图乙所示,读出数据,完成下表。

答:① ,② 。

R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I -1/A -1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,依据图线求得斜率 k= A -1Ω-1,截距b= A -1。

(4)依据图线求得电源电动势E= V,内阻r= Ω。

【解题指南】本题要首先利用闭合电路欧姆定律得出I 与R 的函数关系,然后变形成y=kx+b 这样的一次函数。

【解析】本题考查了测量电源电动势和内电阻。

(1)电流表电阻是R 1的2倍,所以干路电流为3I,依据闭合电路欧姆定律A IR R R r I E +++=)(30代入数据,化简得Er R E I 15331++=。

(2)电流表每小格表示2 mA,因此电流表读数是0.110 A,倒数是9.09 A -1。

(3)依据坐标纸上给出的点,画出一条直线,得出斜率k=1.0A -1Ω-1,截距b=6.0A -1。

(4)斜率E k 3=,因此0.33==k E V,截距Er b 153+=,Ω=-=0.153bE r 。

高中物理《电学实验》练习题(附答案解析)

高中物理《电学实验》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．用欧姆表的×100挡测一电阻，发现指针偏角太小，应换下面哪个倍率挡位（）A．×1挡B．×10挡C．×100挡D．×1k挡2．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法中正确的是（）A．接表内电源负极的应是黑表笔B．换挡后，都要重新调零C．表盘刻度是均匀的D．表盘刻度最左边表示电阻阻值为03．如图，该电路元器件对应的符号是（）A．B．C．D．4．在利用多用电表欧姆挡前要进行欧姆调零，欧姆调零利用的是（）A．甲旋钮B．乙旋钮C．丙旋钮D．丁插孔5．某同学通过实验测定阻值约为5Ω的电阻x R，用内阻约为3kΩ的电压表，内阻约为0.125Ω的电流表进行测量。

他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（）A ．实验中应采用图甲电路，此电路测得的x R 偏大B ．实验中应采用图乙电路，此电路测得的x R 偏大C ．实验中应采用图甲电路，误差主要是由电压表分流引起的D ．实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的6．电容器是一种重要的电学元件，在电工和电子技术中应用广泛．使用图甲所示电路观察电容器的充电和放电过程．电路中的电流传感器（不计内阻）与计算机相连，可以显示电流随时间的变化．直流电源电动势为E ，实验前电容器不带电．先将开关K 拨到“1”给电容器充电，充电结束后，再将其拨到“2”，直至放电完毕．计算机显示的电流随时间变化的i t -曲线如图乙所示．则下列说法正确的是（）A ．乙图中阴影部分的面积12S SB ．乙图中阴影部分的面积12S S <C ．由甲、乙两图可判断阻值12R R >D ．由甲、乙两图可判断阻值12R R =7．在使用多用电表的欧姆档测电阻时，下列说法正确的是（）A ．将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向左侧“0”刻度处B ．测量时若发现指针偏转角度过小，则应该减小倍率，并重新欧姆调零后再进行测量C ．欧姆表的电池使用时间太长，虽然仍能正常调零，但测量值将略偏大D ．使用完毕，直接将多用电表摆放整齐即可8．用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，由于电表内阻的影响，关于电动势的真实值E 0与测量值E 及电池内阻的真实值r 0与内阻的测量值r 的说法正确的是（）A．E0＞E，r0＞r B．E0＝E，r0＜rC．E0＝E，r0＞r D．E0＜E，r0＜r二、多选题9．在用欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是A．这个电阻值很小B．这个电阻值很大C．为了把电阻测得更准确一些，应换用“×1”挡，重新测量D．为了把电阻测得更准确一些，应换用“×100”挡，重新测量10．使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是．A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处B．每一次换挡，都要重新进行一次调零C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D．测量时，若指针偏转很小(靠近∞附近)，应换倍率更大的挡进行测量11．如图所示是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化。

2021届高三人教版物理一轮复习 2021年高考分类题库考点13 电学实验 Word版含答案

考点13 电学试验1.(2021·江苏高考)小明利用如图所示的试验装置测量一干电池的电动势和内阻。

(1)图中电流表的示数为A。

(2)调整滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下：U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44请依据表中的数据,在方格纸上作出U-I图线。

由图线求得：电动势E= V;内阻r= Ω。

(3)试验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间始终保持电路闭合。

其实,从试验误差考虑,这样的操作不妥,由于______________________。

【解析】(1)电流表使用的量程为0～0.6 A,所以电流表读数为0.44 A。

(2)描点连线得到U-I图像,如图所示依据E=U+Ir,图像中纵截距为电动势,所以E=1.60 V(1.58～1.62都算对),斜率为内阻,所以r=1.2Ω(1.18～1.26都算对)。

(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致试验误差增大。

答案：(1)0.44 (2)U-I图像见解析 1.60(1.58～1.62都算对) 1.2(1.18～1.26都算对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致试验误差增大【误区警示】本题主要的问题是不能精确地构建最合理图像。

如起点的建立,纵坐标起点为1.0,描点时不能精准,连线时对拟合法不能理解,不能画出误差最小的图线,导致(2)问失分。

2.(2021·全国卷Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),试验室供应的器材如下：待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100Ω,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关2个,导线若干。

2020年高考物理十四大必考经典专题13 电学实验

【专题13】电学实验1、多用电表测电阻使用“五步”法（1）选档：选倍率,一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率;（2）调零：进行欧姆调零;（3）测量：将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量;（4）读数：将指针示数乘以倍率,得测量值;（5）整理：测量结束后,将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。

特别注意:用欧姆挡测电阻时,如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大),应该适当增大倍率重新调零后再测量;如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小),应该适当减小倍率重新调零后再测量。

2、控制电路的设计技巧（1）滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法：①要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)；②被控制电路的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时；③实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；④若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时．（2）若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻RL与滑动变阻器的最大值R0接近或R L略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法．3、电学仪器的选择:（1）电源的选择:一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。

（2）电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数的偶然误差,提高精确度4、实物图连接注意（1）一般先从电源正极开始，须看电流的方向，将干路元件依次连线；（2）最后并接电压表；（3）连线时要注意电表的正、负接线柱，要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出.5、器材选择的一般步骤是：（1）找出唯一性的器材；（2）草画电路图（暂不把电表接入）；（3）估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）；（4）考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上，且不超过电表的量程★考点一：测量电阻和电阻率实验◆典例一：（2019高考江苏卷物理11）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（题11–1图）（2）选择电阻丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）题11-2甲图中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置．（题11-2甲图）（题11-2乙图）（4）为测量R，利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．（5）由此，可求得电阻丝的R x= Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．【答案】．（1）C（2）不同（3）（见图1）（4）（见图2）（5）23.5（23.0~24.0都算对）【解析】（1）在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在螺旋测微器测砧与测微螺杆之间，再旋动微调旋钮C，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（2）选择电阻丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）将滑动变阻器的下方两个接线柱与电池和开关串联的电路两端连接，上侧的接线柱与定值电阻R0的b 端连接。

五年(2017-2021)高考物理真题分项详解专题13 电学实验

高考物理真题项详解——专题13 电学实验一．选择题（共1小题）1．（浙江）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。

硅钢片应平行于（）A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd二．实验题（共18小题）2．（河北）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有：小灯泡（6.3V，0.15A）、直流电源（9V）、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干。

设计的电路如图1所示。

（1）根据图1，完成图2中的实物连线。

（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是（单项选择，填正确答案标号）。

A.电流表短路B.滑动变阻器的滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I﹣U图像，其中一部分如图3所示。

根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为 Ω（保留三位有效数字）。

3．（甲卷）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）、电压表（量程300mV，内阻300Ω）、电流表（量程300mA，内阻0.27Ω）定值电阻R0、滑动变阻器R1（阻值0﹣20Ω）、电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）、电源E（电动势6V，内阻不计）、开关S、导线若干。

完成下列填空：（1）有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0﹣300mA的U﹣I曲线，R0应选取阻值为 Ω的定值电阻；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的（填“a”或“b”）端；（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。

当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为 Ω（保留1位有效数字）；（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为 Ω。

2021届(广东)高考物理：电学实验含答案

2021届（广东）高考物理：电学实验含答案专题：电学实验 1、某实验小组设计了如图甲所示的电路做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验．(1)闭合开关S 前应将图甲中滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端．(2)若闭合开关S ，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电表的示数为零．原因可能是图甲中的________(选填“a ”“b ”或“c ”)处断路．(3)排除故障重新实验，测得多组I 、U 的值，作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙中实线所示，小王同学想知道电压为2.0 V 时灯泡的电阻，于是他在图线上作出电压为2.0 V 对应点的切线(图乙中虚线所示)，求得灯泡的电阻为切线斜率的倒数，即R ＝ΔU ΔI ＝2.6－1.00.45 Ω＝3.6 Ω.试分析他的求法是否正确，如果认为正确，请说明理由；如果认为不正确，请求出正确的电阻．_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (结果保留两位有效数字)(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验，其中定值电阻的作用是______________。

由电压表读数U和电流表读数I，画出U-I图线如图乙所示，可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。

(结果保留2位有效数字)(2)乙同学因为粗心，多连接了一根导线，如图甲中的虚线所示。

由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图丙所示。

乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图丙也可以达到实验目的，则由图丙可得电源的电动势E ＝________ V，内电阻r＝________ Ω。

(版)高考物理试题分类汇编：电学实验

2021年高考物理试题分类汇编：电学实验 1．(2021全国新课标).〔10分〕图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。

现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。

所用局部器材已在图中给出，其中D 为位于纸面内的 U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源； R 为电阻箱；○A 为电流表；S 为开关。

此外还有细沙、天平、米尺和假设干轻质导线。

1〕在图中画线连接成实验电路图。

2〕完成以下主要实验步骤中的填空①按图接线。

②保持开关S 断开，在托盘内参加适量细沙，使D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。

③闭合开关 S ，调节R 的值使电流大小适当，在托盘内重新参加适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出 ____________。

④用米尺测量_______________。

〔3〕用测量的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得出 B=_________。

4〕判定磁感应强度方向的方法是：假设____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

[答案]③重新处于平衡状态 , 电流表的示数 I, 此时细沙的质量m2④D 的底边长 Lm1m 2g1〔3〕B〔4〕2mmIL2．(2021全国理综).〔6分〕在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得 1、2接线柱之间的电阻为 1Ω，2、3接线柱之间的电阻为 Ω，1、3接线柱之间的电阻为 Ω。

〔1〕在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；（2〕如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为______Ω。

【解析与答案】（1〕如以下图〔2〕两电阻并联为。

3〔1〕〔2021广东卷〕某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

高中物理电学实验习题大全(含答案)

高中物理电学实验习题大全(含答案)电学实验：测定金属的电阻率在测定金属的电阻率实验中，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

实验中需要用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝直径的刻度位置。

1)从图中读出金属丝的直径为______mm。

2)实验器材包括两节新的干电池、开关、若干导线和电压表、电流表、滑动变阻器等。

为了较准确地测出金属丝的电阻值，电压表应选内阻为10 kΩ的3 V表，电流表应选内阻为0.05 Ω的0.6 A表，滑动变阻器应选10号。

①要较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选_______________，电流表应选______________，滑动变阻器选_____________(填序号)。

②实验中，某同学的实物接线中有两处明显错误。

错误1：_____________________________；错误2：_____________________________。

为了测量某根金属丝的电阻率，需要测量长为L的金属丝的直径D和电阻R。

直径测量时，将金属丝放于螺旋测微器两测量杆间进行测量。

欧姆表粗测电阻时，需根据读数精度选择合适的档位，并进行调零操作。

伏安法测电阻时，需要选择电路误差较小且便于调节的备选电路。

在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图(a)所示，但闭合开关后发现电路有故障。

若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是断路。

需要检查待测金属丝、滑动变阻器或开关是否存在问题。

金属丝的直径示数可通过螺旋测微器测量得到。

测得接入电路的金属丝的长度为L，金属丝的直径d，已知其电阻大约为25Ω。

在使用伏安法测量电阻时，需要选择电流表、电压表和滑动变阻器。

可供选择的器材包括：必选的电源（电动势 1.5V，内阻很小）、导线和开关，以及A1电流表（量程40mA，内阻约0.5Ω）、A2电流表（量程10mA，内阻约0.6Ω）、V1电压表（量程6V，内阻约30kΩ）、V2电压表（量程1.2V，内阻约20kΩ）、R1滑动变阻器（范围0-10Ω）和R2滑动变阻器（范围0-2kΩ）。

2020年高考物理专题复习-电学实验(含答案)

专题复习：电学实验1．如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。

图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是最大阻值为可变电阻；表头G的满偏电流为250，内阻为。

虚线方框内为换挡开关。

A端和B端分别与两表笔相连。

该多用电表有5个挡位。

5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×挡。

(1)图中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)关于R6的使用，下列说法正确的是__________(填正确答案标号)。

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)要想使用直流电压1V挡，选择开关B应与_______相连(填选择开关对应的数字)。

(4)根据题给条件可得_________。

(5)将选择开关与“3”相连，把表笔插入AB并短接，滑动R6的滑片到最上端a处，表头G的指针指在表盘电流处；滑动R6的滑片到最下端b处，表头G的指针指在表盘电流处。

则电池的电动势________V。

2．用伏安法测盘某一小灯泡的伏安特性曲线，现有实验器材如下：A．小灯泡（额定电压2.5V．额定电流0.3A）B．电流表（量程0.6A，内阻约0.125Ω）C．电流表（量程3A，内阻约0.025Ω）D．电压表（量程3V．内阻约3kΩ）E．滑动变阻器(0-10Ω)F．滑动变阻器(0-2000)G．电源（电动势3V．内阻不计）H．开关和导线若干①为了方便测量且测量结果尽量准确，电流表应选____；滑动变阻器应选___.选填器材前的字母）②为了获得更准确的伏安特性曲线，实验电路应选用图l中的___（填字母代号）.③闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最____端（选填“左”“右”）。

高考物理试题分类汇编——电学实验.docx

高中物理学习材料2011普通高校招生考试试题汇编-电学实验1(2011北京)（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量:○1旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线。

○2将K旋转到电阻挡"×l00"的位置。

○3将插入"十"、"－"插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ (填"0刻线"或"∞刻线")。

○4将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。

为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。

A．将K旋转到电阻挡"×1k"的位置B．将K旋转到电阻挡"×10"的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准1【答案】①S ③T 0刻线④ADC〖解析〗多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心转动调零螺丝S，使指针对准电流的“0”刻线.然后转动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使得指针对准满偏刻度（即电阻的0刻线），接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值.若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，例如，本题就要从“×100”挡位更换到“x1K”的位置.2（2011江苏）．(10分) 某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。

(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。

适当调节滑动变阻器R’后保持其阻值不变。

改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：请根据实验数据作出U-R关系图象。

高考物理复习练习：热点13 电学常规实验

热点13 电学常规实验(建议用时:20分钟)1．(2019·扬州市一模)利用如图甲所示的实验装置测量两节干电池组成的电源的电动势和内电阻．(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接．(2)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中,请在图乙中作出U－I图象．U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38(3)根据U－I图象,可得该电池组的电动势E＝________V,内电阻r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)(4)本实验存在系统误差,原因是____________(选填“①电压表分流”或“②电流表分压”前面的序号),由此造成电源内阻测量值____________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．2．(2019·泰州市高三一模)小明刚从超市购买了一节干电池,于是他想测定该干电池的电动势和内阻,小明做实验中,备有下列器材:A．干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于0.5 Ω)B．电流表G(满偏电流1.5 mA,内阻为10 Ω)C．电流表A(0～0.6 A,内阻约为0.1 Ω)D．滑动变阻器R1(0～20 Ω,10 A)E．滑动变阻器R2(0～100 Ω,1 A)F．定值电阻R3＝0.5 ΩG．定值电阻R4＝990 ΩH．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)小明按照自己设计的实验方案,画图处理数据,由于新电池内阻很小,发现图象斜率较小,给数据的处理带来了很大的障碍．请利用本题提供的器材帮助小明改进实验方案,要求测量误差尽可能地小,在下面所给方框内画出改进后的电路图；12上使用适当的数据,作出I1和I2的关系图线；序号 1 2 3 4 5 6I1/mA 1.40 1.36 1.35 1.28 1.20 1.07I2/A 0.10 0.15 0.23 0.25 0.35 0.50(4)根据图线可得,被测电池的电动势为________V,内阻为________Ω.3．一细而均匀的导电材料,截面为同心圆环,如图a所示,此材料长约3 cm,电阻约为100 Ω,已知这种材料的电阻率为ρ.欲测量该样品的内径,但内径太小,无法直接测量．现提供以下实验器材: A．20分度的游标卡尺；B．螺旋测微器；C．电流表A1(量程0～50 mA,内阻r1＝100 Ω)；D．电流表A2(量程0～100 mA,内阻r2约为40 Ω)；E．滑动变阻器R(0～10 Ω,额定电流2 A)；F．直流电源E(电动势为12 V,内阻很小)；G．上述导电材料R2(长约为3 cm,电阻约为100 Ω)；H．开关一只,导线若干．请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图b所示,其示数L＝________cm,用螺旋测微器测得该样品的外径如图c所示,其示数D＝________mm.(2)在所给的方框中画出设计的实验电路图,并标明所选择器材的物理量符号．(3)用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d＝________．4．(2019·扬州市高三模拟)用如图所示的多用电表进行实验．(1)将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,发现指针偏转角度过大．为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________(填选项前的字母)的顺序进行操作,再将两表笔分别与待测电阻相接,进行测量．A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔短接,旋动部件T,对电表进行校准(2)测量二极管的正向导通电阻时,红表笔应接二极管的________(填“正极”或“负极”)．热点13 电学常规实验1．解析:(1)测电源的电动势和内电阻,电流表应相对电源外接,实物连接图如图所示．(2)在U－I坐标系内,描点连线,如图所示．(3)由U ＝E －Ir 可知,图象在纵轴的截距等于电源电动势,斜率的绝对值等于内阻．故E ＝3.0 V,r ＝1.0 Ω.(4)本实验存在系统误差,原因是电压表分流,使得电流表示数小于干路电流；外电路短路时,电压表分流为零,实际电流等于电流表电流,电压越大,电压表分流越多,实际电流大于电流表电流越多,图象斜率的绝对值将越大,因此电源内阻测量值小于真实值．答案:(1)见解析图 (2)见解析图 (3)3.0 1.0 (4)① 小于2．解析:(1)为方便实验操作,滑动变阻器的阻值不能太大,选择D 比较合适．(2)由于没有电压表,给定的电流表G 可与定值电阻 R 4串联作电压表使用；图象的斜率的绝对值等于电源的内阻,由于新电池内阻很小,发现图象斜率较小,给数据的处理带来了很大的障碍,所以电源串联一个电阻作等效内阻,实验电路如图甲所示．(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出I 1－I 2图象如图乙所示．(4)由闭合电路欧姆定律可知:I 1(R 4＋R G )＝E －I 2(r ＋R 3),变形I 1＝11 000E －11 000I 2(r ＋R 3),由图可知,图象与纵坐标的交点为1.48 mA,解得E ＝1.48 V ；由图象可知r ＝0.32 Ω.答案:(1)D (2)见解析图甲 (3)见解析图乙(4)1.48(1.47～1.49均正确)0．32(0.25～0.35 均正确)3．解析:(1)由游标卡尺主尺读得30 mm,游标尺上第3条刻度线与主尺刻度线对齐,则该样品的长度L ＝30 mm ＋0.15 mm ＝30.15 mm ＝3.015 cm.螺旋测微器固定刻度上分度值为0.5 mm,可动刻度每旋转一圈,测微螺杆前进或后退0.5 mm,由固定刻度读得3 mm,由可动刻度读得0.205 mm,该样品的外径为3 mm ＋0.205 mm ＝3.205 mm.(2)采用分压式电路,用已知内阻的电流表A 1作为电压表,电流表A 2外接可以消除系统误差．电路图如图所示．(3)由测量时两电流表读数可得待测电阻R 2＝I 1r 1I 2－I 1.样品横截面积S ＝π（D 2－d 2）4,由电阻定律可得R 2＝ρLS,联立解得样品的内径d ＝D 2－4ρL（I 2－I 1）πI 1r 1.答案:(1)3.015 3.205 (2)实验电路图见解析 (3)D 2－4ρL （I 2－I 1）πI 1r 14．解析:(1)欧姆表指针偏转角度过大,说明所选挡位太大,应换小挡进行测量,应将旋转开关K 置于“×10”的位置,然后进行欧姆调零,再测电阻,因此合理实验步骤是BC.(2)测量二极管正向导通电阻时,应把红表笔接二极管负极,黑表笔接二极管正极．答案:(1)BC (2)负极。

高考物理二轮复习考点第十三章电学实验专题电学创新实验

专题13.9 电学创新实验1.（10分）（2020广东湛江调研）某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为5Ω）和旧电池（电动势约为3V）。

实验室备有如下器材：A．直流电压表V1、V2（量程均为3V，内阻均约为3kΩ）B．电流表A（量程300mA，内阻为5Ω）C．滑动变阻器R1，最大阻值为20D．开关S一只，导线若干（1）为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小组设计了一个电路，如图所示为其对应的实物图，请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。

（2）为测量电池的电动势E和内阻r，小组设计了如图乙所示的电路图。

某次实验中电压表的示数如图丙所示，则电压表读数是 V.（3）根据图乙所示的电路图，分别用E、r、R0表示电源的电动势、内阻和定值电阻值，则U1与U2的函数关系式为。

实验中移动滑动变阻器触头，读出直流电压表V1、V2的多组数据U1、U2，描出U1——U2图象如图丁所示，图中直线的斜率为k，与横轴的截距为b，则电源的电动势E= ，内阻r= （用k、b、R0表示）。

【参考答案】2（9分）（1）如右图。

（2分）（2）2.24~2.26（2分）（3）U1=0r Rr+U2- 0ERr（2分）1bkk-（2分）01Rk-（2分）【命题意图】本题考查电阻测量和电源电动势和内阻测量实验、实物电路连线、电压表读数、图象法处理实验数据及其相关的知识点。

（3）对图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律，E=U2+Ir，I=21U UR-，两式联立解得：U1=0r Rr+U2- 0ERr。

U1——U2图象的斜率k=0r Rr+，解得电池内阻r=01Rk-；由0r Rr+U2- 0ERr=0得U1——U2图象在横轴的截距b=0ERr R+，解得：电池电动势E=1bkk-。

2.（2020全国理综III丙卷）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。

两根金属导轨ab和11a b固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

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考点13 电学实验1. (2013·北京高考)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R x的阻值。

(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(0～50Ω,额定电流2 A),开关和导线若干,以及下列电表A.电流表(0～3 A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0～0.6 A,内阻约0.125Ω)C.电压表(0～3 V,内阻约3 kΩ)D.电压表(0～15 V,内阻约15 kΩ)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的(选填“甲”或“乙”)。

(2)如图是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。

请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线。

(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。

某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值R x=U=Ω(保留I两位有效数字)。

(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是。

(选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经R x的电流值B.电流表测量值大于流经R x的电流值C.电压表测量值小于R x两端的电压值D.电压表测量值大于R x两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻R x两端的电压U也随之增加,下列反映U-x关系的示意图中正确的是。

【解题指南】解答本题应注意以下三点:(1)电表的选择要在安全的前提下,根据电路中的最大电流和被测电阻上的最大电压,结合电表的量程进行选择。

(2)电流表选择内接或外接,可根据电压表、电流表内阻与被测电阻的大小关系来判断。

(3)对U-x图像,应结合U与x的函数关系式来分析判断,且一定有U<E。

【解析】(1)由于电源电动势为4V,15 V的电压表量程太大,读数误差太大,故电压表应选C;当电压表满偏时,电路中的最大电流约为I m =xUR =0.6A,电流表应选B;又因为V x R R =600≫x ARR =40,电流表应外接,故电路应选甲。

(2)根据电路图甲进行实物连接,如图所示:(3)根据电表读数I=0.50A,U=2.60V ,则被测电阻为R x =UI=5.2Ω。

(4)甲图中电流表测量的是流过被测电阻与电压表的电流之和,故B 正确;乙图中电压表测量的是被测电阻与电流表的电压之和,故D 正确。

(5)由于随着滑片的移动,R x 两端的电压增大,说明电路中电流增大,变阻器接入电路的电阻减小,设变阻器的最大电阻为R,单位长度电阻丝阻值为k,则R x 两端的电压为xx ER U R R kx=+-,由此得随x 的增大,U 增大,但不是简单的线性关系,又当x=0时,U 最小,且xx ER U 0R R=>+,随x 的增大,电压的变化加快,故A 正确。

【答案】(1)B C 甲 (2)见解析图 (3)5.2 (4)B D (5)A2. (2013·安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm 。

(2)为了精确测量合金丝的电阻R x,设计出如图甲所示的实验电路图,按照该电路图完成图乙中的实物电路连接。

【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)首先要理解螺旋测微器的读数规则,固定刻度(注意半刻度线是否露出)+可动刻度×0.01,注意估读和单位;(2)按电路图连线,一般可以从电源正极出发,按顺序连接完一部分再连接另一部分。

【解析】(1)校零时的读数为(0+0.7×0.01)mm=0.007 mm,测量时的读数为(0+0.5+14.5×0.01)mm=0.645 mm,故合金丝的直径为(0.645-0.007)mm=0.638 mm。

(2)先从电源正极出发,经过电键,再经过滑动变阻器的下边两个接线柱,回到电源负极;再由滑动变阻器的右上接线柱经过电流表的正、负接线柱,连接并联的合金丝与电压表到电源的负极,如图所示:【答案】(1)0.007 0.638 (2)见解析图3. (2013·安徽高考)根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。

图中R 0是定值电阻,通过改变R 的阻值,测出R 0两端的对应电压U 12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。

根据实验数据在121R U -坐标系中描出坐标点,如图乙所示。

已知R 0=150Ω,请完成以下数据分析和处理。

(1)图乙中电阻为 Ω的数据点应剔除; (2)在坐标纸上画出121R U -关系图线; (3)图线的斜率是 (V -1·Ω-1),由此可得电池电动势E x = V 。

【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)利用图像处理数据时,偏离图线较远的点往往具有很大的偶然误差; (2)连接各点成直线时,尽量让点均匀地分布在直线的两侧;(3)先用解析式推导出函数关系式,再结合图像找出斜率的物理意义。

【解析】(1)从题图上可以看出,80.0Ω的点偏离图线较远,偶然误差较大应剔除。

(2)连接各点成直线时,尽量让点均匀地分布在直线的两侧,如图:(3)由图像可得,图线的斜率是00444.0018070.050.1112=--=∆∆=R U k (V -1·Ω-1)由闭合电路欧姆定律可得电路的电流为:xxr R R E I ++=R 0两端的电压U 12 U 12=IR 0=00x xE R R R r ++故 000121R E r R R E RU x x x ++= 即1x E R =0.00444 将R 0=150Ω代入上式可得: E x =1.50V【答案】(1)80.0 (2)见解析图 (3)0.00444 1.504. (2013·福建高考)硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件。

某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。

图中电压表V1量程选用3V,内阻为6.0kΩ;电压表V2量程选用15V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12V,内阻不计。

①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。

②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2。

(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1=V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为mA(保留两位小数)。

(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压U x和通过的反向电流I x(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立I x-U x坐标系,标出了与表中前5组U x、I x数据对应的5个坐标点。

请你标出余下的4个坐标点,并绘出I x-U x图线。

(ⅲ)由I x -U x 图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,I x 与U x 成 (选填“线性”或“非线性”)关系。

【解题指南】解答本题时应明确以下三点: (1)滑动变阻器的分压接法。

(2)电表测量原理。

(3)利用列表描点法画出图像,进行实验探究。

【解析】①滑动变阻器的分压接法应将全电阻接入主回路,依题意选择两电压表量程,并据电流流向选择接线柱,连线如图。

②(ⅰ)据3 V 量程可知精确到0.1 V ,因此U 1=1.40V ,据I=1VU R =0.23mA 可得与电压表V 1串联的电池的反向电流。

(ⅱ)依表格数据进行描点,可绘出I x-U x图像如图。

(ⅲ)据绘出的I x-U x图像是曲线可知I x与U x是非线性关系。

【答案】①连线见解析图②(ⅰ)1.400.23(ⅱ)描点绘出的I x-U x图像见解析图(ⅲ)非线性5. (2013·广东高考)图甲是测量电阻R X的原理图。

学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm。

①根据原理图连接图乙的实物图。

②断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=V/cm 。

记录此时电流表A 1的示数。

③保持S 1闭合,合上S 2;滑动c 点改变ac 的长度L ,同时调节电源输出电压,使电流表A 1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L 和A 2的示数I 。

测量6组L 和I 值,测量数据已在图丙中标出。

写出R X 与L 、I 、u 的关系式R X = ;根据图丙用作图法算出R X = Ω。

【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)明确伏安法测电阻的原理。

(2)连接实物图要按一定顺序进行。

(3)利用图像法处理数据。

【解析】①电路连接如图所示②断开S 2,闭合S 1,当电源输出电压为3.0V 时,单位长度电阻丝的电压u=3.0V30.0cm=0.1V/cm 。

③闭合S 2后,R X =x U I ,而U X =u ·L ,故R X =LuI;作L -I 图并求出图线的斜率k=60cm/A,而由R X =ku,解得R X =6.0Ω。

6.0【答案】①见解析图②0.1③LuI6. (2013·山东高考)(1)图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为mm。

(2)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。

如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压U H,这个现象称为霍尔效应,U H为霍尔电,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。

某同学通过实验来测定压,且满足U H=k IBd该半导体薄片的霍尔系数。

①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量U H时,应将电压表的“+”接线柱与(选填“M”或“N”)端通过导线相连。

②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的U H值,记录数据如表所示。

根据表中数据在给定坐标纸上画出U H-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效数字)。

③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路。