2018年高考物理复习天津市2018届高考物理二轮复习：专题十五 电学实验
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电学实验(附参考答案)命题分析分析近几年的高考，考查的方向基本不变，主要体现在基本仪器的使用、实验原理的理解、实验数据的分析以及实验的设计方面命题趋势基本仪器的使用仍是今后高考中考查的热点，同时注重对实验操作过程的考查和创新设计实验的考查考点一电学测量仪器的使用与读数1．电流表、电压表、欧姆表的比较：2.多用电表使用“四注意”．(1)极性：从电表外部看，电流应从红表笔(“＋”极)流入电表，从黑表笔(“－”极)流出电表．(2)功能：利用多用电表测电压和电流时，选择开关对应的是电表的量程；而测电阻时，选择开关对应的是倍率．(3)调零：测量电阻时，要进行两次调零：机械调零和欧姆调零．“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，调整的是欧姆调零旋钮．(4)保护：测电阻时，应把被测电阻从电路中拆下测量；多用电表长期不用时，必须取出表内的电池．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．考点二电流表内外接法的比较与选择考点三控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择1．控制电路的比较：2.控制电路的选择．优先选用限流式．以下情况考虑分压式：(1)要求待测电路的U、I从0变化．(2)R滑远小于R x.(3)选用限流式时，U x、I x过大(指超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)或U x、I x过小(最大值不超过电表满量程的13，读数误差大)．课时过关(A卷)1．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b位置，如图所示．(1)若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数各是多少？请填在表格中．。
【高三物理试题精选】2018年高考物理电学实验试题分类解析
2018年高考物理电学实验试题分类解析
----电学实验
(I满)（R1+R2）;使用a和c两个接线柱时有I满（R表+R2）=(I 表2-I满) R1 , I表1和I表2为改装电表的量程，解以上各式得R1 =15 Ω ,R2 = 35Ω。
（2）根据R= ，电流表校准时需选取的刻度为05．10、I5、6（2）】同学们测量某电阻丝的电阻，所用电流表的内阻与相当，电压表可视为理想电压表
①若使用题6图2所示电路图进行实验，要使得的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的点（选填“b”或“c”）
②测得电阻丝的图如题6图3所示，则为（保留两位有效数字）。
③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条下，得到电阻丝的电阻随风速（用风速计测）的变化关系如题6图4所示由图可知当风速增加时，会（选填“增大”或“减小”）。
在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器的滑片向端调节（选填“M”或“N”）
④为了通过电压表的示数显示风速，同学们设计了如题6图5所示的电路其中为两只阻值相同的电阻，为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，○V为待接入的理想电压表如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的点和点（在“a”“b”“c”“d”中选填）
【答案】① c；② 41 （40～42）;③减小，M；④ b，d
考点本题考查伏安法测电阻。
（8（2））（11分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。
已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十。
2018届高考物理二轮复习电学实验专题卷(全国通用)
1.（2018洛阳一模）某兴趣小组要精确测定额定电压为3 V 的节能灯正常工作时的电阻。
已知该灯正常工作时电阻约500 Ω。
实验室提供的器材有：A ．电流表A(量程：0～3 mA ，内阻R A ＝15 Ω)B ．定值电阻R 1＝1 985 ΩC ．滑动变阻器R (0～10 Ω)D ．电压表V(量程：0～12 V ，内阻R V ＝1 kΩ)E ．蓄电池E (电动势为12 V ，内阻r 很小)F ．开关S 一个G ．导线若干(1) 要精确测定节能灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的（ ）(2) 选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U 表示，电流表的示数用I 表示，写出测量节能灯电阻的表达式R x ＝________(用题目中给的相应字母表示)。
当电流表中的电流强度I ＝________mA 时，记下电压表的读数U 并代入表达式，其计算结果即为节能灯正常工作时的电阻。
【参考答案】 (1) C （２分）； (2) VA V IR U R R IR -+)(1（３分） 1.5（3分） 【命题意图】本题考查节能灯正常工作时的电阻测量、电路选择及其相关的知识点。
【解题思路】(1) 由于已知电压表内阻，可计算出电压表中的电流，电压表可视为量程为12mA 的电流表。
由于已知电流表的内阻，可以计算出电流表两端的电压或将电流表串联一定值电阻R 1＝1 985 Ω改装成量程为6V 的电压表，要精确测定节能灯正常工作时的电阻应采用电路图中的C 。
(2)由图C 所示的电路，电压表中电流I V =U/R V ，节能灯中电流I 灯=I V -I= U/R V -I ， 节能灯两端电压U 灯=I（R 1+R A ），节能灯电阻的表达式R x ＝U 灯/I 灯=VA V IR U R R IR -+)(1。
额定电压为3 V 的节能灯，由I （R 1+R A ）=3V 解得I ＝1.5mA ，即当电流表中的电流强度I ＝1.5mA 时，记下电压表的读数U 并代入表达式，其计算结果即为节能灯正常工作时的电阻。
2018年全国卷高考物理总复习《电学实验》专题突破
2018年全国卷高考物理总复习《电学实验》专题突破【考点定位】高考考纲中共涉及到这几个实验，即测量金属的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表和传感器的简单使用，其中测量金属的电阻率涉及到螺旋测微器和游标卡尺的读数，描绘小灯泡伏安特性曲线涉及到电路的连接和电表的选择，测定电源电动势和内阻涉及到闭合回路的欧姆定律以及多用表的使用，知识点较多，需要我们仔细梳理，认真掌握。
考点一、测量金属丝的电阻率①实验原理LRSρ=，根据电压表和电流测出电阻URI=，测出金属丝的长度和横截面积就可以计算出电阻率。
②对于金属丝的长度的测量多用到游标卡尺；而横截面积通过测量直径来计算，直径的测量经常用到螺旋测微器。
如上图所示为游标卡尺，主要有主尺和游标尺两部分组成，主尺一般以毫米为单位，而游标尺有10分度，20分度和50分度的游标尺，分度值分别为0.1mm，0.05mm和0.02mm；读数时分为两部分，其一为游标尺零刻度线左侧对应的主尺上面毫米的整数倍；其二为与主尺对齐的游标尺第N条刻度线，N乘以精确度；二者之和即为最终读数，单位为毫米。
注意精确度，末尾的零不可以省去。
上图所示为螺旋测微器，又称千分尺，其读数有固定刻度和可动刻度两部分构成，读数时先读出固定刻度上面露出的0.5mm的整数倍，再读出刻度可动刻度上面与固定刻度对齐的刻度线乘以精确度0.01mm，提醒大家注意，可动刻度线必须估读到下一位；二者之和为最终读数；由于最终读数精确到千分之一毫米，所以又叫做千分尺。
考点二、描绘小灯泡的伏安特性曲线①实验原理：通过滑动变阻器调节小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，记录小灯泡两端图像。
的电压和电流表示数，最终描点连线，做出U I②电流表的内接和外接：电流表内接法如下图由于电流表和待测电阻串联而分压，导致电压表测量的电压不但包括待测电阻电压而且包括电流表电压，所以此种方法电流表准确，电压表偏大，导致测量的电阻偏大；对于测量大电阻时，由于电流表阻值较小，分压少，误差较小，所以一般测量大电阻用内接法。
2018年全国卷高考物理总复习《电学实验》专题速递(含答案)
2018年全国卷高考物理总复习《电学实验》专题速递1．【湖北省华中师范大学第一附属中学2017届高三上学期期中考试】现有一电池，电动势E 约为9V ，内阻r 在35~55Ω范围内，允许通过的最大电流为50mA 。
为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a ）所示的电路进行实验。
图中R 为电阻箱，阻值范围为0~9999Ω；R 0为保护电阻。
（1）可备选用的定值电阻R 0有以下几种规格，本实验应选用( )A ．20Ω，2.5WB ．50Ω，1.0WC ．150Ω，1.0WD ．1500Ω，5.0W（2）按照图（a ）所示的电路图，接好电路，闭合电键后，调整电阻箱的阻值，记录阻值R 和相应的电压表示数U ，取得多组数据，然后作出011R R U —图像，如图(b )所示，由图中所给的数据可知，电源的电动势E = V ，r = Ω．(结果保留两位有效数字)【答案】（1）C （2）8.3 ，502．【辽师大附中2016—2017学年上学期期中考试】在做测量电源电动势E 和内阻r 的实验时，提供的器材是：待测电源一个，内阻为R V 的电压表一个（量程略大于电源的电动势），电阻箱一个，开关一个，导线若干。
为了测量得更加准确，多次改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的相应示数U ，以为纵坐标，R 为横坐标，画出与R 的关系图象,如图所示。
由图象可得到直线在纵轴上的截距为m ，直线的斜率为k ，试根据以上信息U 1U1(1)在虚线框内画出实验电路图。
(2)写出、的表达式， ___________ ；_______________【答案】①电路图如右图所示：② ， 3．【福建省厦门第一中学2017届高三上学期期中考试】为了测量某种材料制成的特种电阻丝x R 的电阻率，提供的器材有：A ．电流表G ，内阻120g R =Ω，满偏电流3g I mA =B ．电流表A ，内阻约为10Ω，量程为100mAC ．螺旋测微器，刻度尺D ．电阻箱0R （0~999Ω，0.5A ）E ．滑动变阻器R （5Ω，1A ）F ．电池组E （6V ，0.05Ω）G ．一个开关S 和导线若干E r =E =r 1VE kR =V r k m kR -=某同学进行了一下操作（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×1”档时发现指针偏转角度过小，说明电阻较______（填“大”或“小”）应换为“×10”档，并重新进行________，测量时指针位置如图1所示（2）把电流表G 与电阻箱串联改装成量程为6V 的电压表，则电阻箱的阻值应调为0R =________Ω。
最新-2018年下学期高三第二轮专题复习物理：电学实验(附答案) 精品
1-7-19图1-7-20图1-7-21图1-7-237.2 电学实验例1电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．图池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，中虚线框内部分）．值电阻R0之和，用r表示．电源的电动势用E表示．⑴写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：__________．（安培表、伏特表看作理想电表）⑵在实物图1-7-20中画出连线，组成实验电路．⑶下表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在图1-7-21的方格纸中画出P-R关系图线．根据图线可知，电源输出功率的最大值是______W，当时对应的外电阻是______Ω．由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E=______V，内电阻r0=______Ω．例2如图1-7-22的电路中R1=R2=100Ω，是阻值不随温度而变的定值电阻．白炽灯泡L的伏安特性曲线如图1-7-23所示．电源电动势E=100V，内阻不计．求：⑴当电键K断开时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．⑵当电键闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．0.60P/WR/Ω0 2 4 6 8 10 12 14 160.550.650.700.850.800.75VA图1-7-22图1-7-24图1-7-25图1-7-26图1-7-27图1-7-287.2 电学实验1．按照有效数字规则读出下列电表的测量值．⑴ ⑵接0~3V 量程时读数为_______V ． 接0~3A 量程时读数为_______A ． 接0~15V 量程时读数为______V ． 接0~0.6A 量程时读数 A ． 2．在有些电学实验时,要用到零刻度在中央的灵敏电流表G 而且在使用前往往要求先判定通过该电流表的电流方向跟指针偏转方向的关系．这种电流表的量程一般都很小,一不小心就可能烧毁电表.如图,现在有一只这样的灵敏电流表G ,一只干电池,一个阻值很大的电阻R 1和一只阻值很小的电阻R 2．⑴用笔画线作为导线,把以上元器件都连接在测试电路中． ⑵简述测试方法．3．.用恒定电流的电场来模拟静电场描绘等势线时,下列哪些情况是能够实现的 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷A ．如图⑴圆柱形电极M 、N 都接电源的正极，用来模拟等量正点电荷周围的静电场B ．如图⑵圆柱形电极M 接电源正极，圆环形电极N 接电源负极，用来模拟正点电荷周围的静电场C ．如图⑶两个平行的长条形电极M 、N 分别接电源正、负极，用来模拟平行板电容器间的静电场D ．如图⑷圆柱形电极M 接电源负极，用来模拟负点电荷周围的静电场 4．黑箱有A 、B 、C 三个接线柱，两个接线柱间最多只能接一个元件．黑箱内的元件是一只电阻和一只二极管．某同学用正确的操作方法利用多用电表进行了6次测量，各次红、黑表笔的位置和测得的阻值如下表所示．可以判定：⑴电阻接在_______两点间，阻值为________Ω．⑵二极管接在_____两点间，正极接在____点．其正向阻值为_____Ω,反向阻值为_____Ω．5．在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下：0 1 2 30 51015V0.20.40.6123AR 1 R 2图1-7-30图1-7-31 ⑴实验误差分系统误差和偶然误差两种．该实验的系统误差主要是由___________引起的．用画U -I 图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差．⑵在右面给出的U -I 坐标系中用给出的数据画出U-I 图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误．⑶求得电动势E =____V ，内阻r =___Ω．（均保留2位有效数字）．6． 如图所示，甲为示波器面板，乙为一信号源．(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a 端与示波器面板上的 接线柱相连，b 端与 接线柱相连．(2)若示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的 旋钮；要使此波形横向展宽，应调节 旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节 旋钮．7． 欲将量程为100μA 内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1mA 的毫安表． ⑴需要给它_____联一只R =_____Ω的电阻．⑵需要用一只标准毫安表对改装毫安表进行校对。
2018年高考物理试题分类解析电学实验
2018年高考物理试题分类解析：电学实验江苏省特级教师戴儒京解析1.全国1卷第23题.（10分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻R T，其标称值（25℃时的阻值）为900.0 Ω：电源E（6V，内阻可忽略）：电压表（量程150 mV）：定值电阻R0（阻值20.0Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 Ω）：电阻箱R2（阻值范围0-999.9 Ω）：单刀开关S1，单刀双掷开关S2。
实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃，将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0：保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0：断开S1，记下此时R2的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0°C，实验得到的R2-t数据见下表。
回答下列问题：（1）在闭合S1前，图（a）中R1的滑片应移动到（填“a”或“b”）端；（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2-t曲线：（3）由图（b）可得到R1，在25℃-80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R1= Ω；（4）将R t握于手心，手心温度下R2的相应读数如图（c）所示，该读数为Ω，则手心温度为℃。
【答案】23．（10分）（1）b （2）如图所示（3）450 （4）620.0 33.0【解析】本题探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，实际上是用比较法测量电阻（不是通常的伏安法），通过热敏电阻与电阻箱的比较（电路中固定电阻的电压相等），来确定热敏电阻的阻值，并且用图象把电阻阻值与温度对应起来，从而已知温度求电阻，或已知电阻求温度。
所以说，本题具有开放性和探究性。
2.全国2卷第22题．（6分）某同学组装一个多用电表。
2018年高考物理二轮专题复习：电学实验
专题电学实验知识导图实验题是北京高考必考的题目，所占分值18/120，所占比重还是很大的，希望学生能足够重视，特别是电学实验，北京2008年-2016年基本每年都考。
实验还是比较好得分的题目，电学实验主要是选器材，画电路图，实物连线，数据处理，误差分析这几个方面出题。
器材选择方法：电源一般选择较大的（不要超出15V，学生电压表最大量程15V）；滑动变阻器一般选小的，一般只有满偏半偏法测电题型分类及方法技巧类型一小灯泡的伏安特性曲线方法点拨：这个实验主要考实验电路图（一般采用分压外接法）；实物连线（节点法或者分层来连接）；数据处理（小灯泡电阻随着温度升高而减小，和电源连接求实际电阻和功率时，写出路端电压和电流的关系式，在U-I图上画出直线，找交点即可）。
例题1：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图甲所示的电路．（1）请根据图甲将图乙的实物连线图补充完整；（2）某同学在实验中得到下面一组数据：①他在图丙中已标出第1、2、3、4、6、7、8、9、10、11组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出I ﹣U 关系图线．②如果将上述实验中所用的小灯泡接入如图丁所示的电路．已知电源电动势E=3.0V 、内阻r=1.0Ω，R 0=5.0Ω，则此时小灯泡的实际功率P= W （结果保留两位2位效数字）．练习1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.5W，此外还有以下器材可供选择：A．直流电源3V（内阻不计）B．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）C．直流电流表0～3A（内阻约为0.1Ω）D．直流电压表0～3V（内阻约为3kΩ）E．滑动变阻器100Ω，0.5AF．滑动变阻器10Ω，2AG．导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．（1）实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用；（均填写仪器前的字母）（2）根据实验数据，画出的小灯泡I﹣U图线如图1所示．由此可知，当电压为0.5V时，小灯泡的实际功率是W；（3）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象，在图2中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是丙．（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）练习2. 某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡上标有“3.8V，0.3A”字样．要求测量结果尽量精确，并绘制出小灯泡两端电压在0～3.8V范围内完整的伏安特性曲线．（1）若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，其中电压表的内阻约10kΩ，电流表的内阻约0.5Ω，则在如图1所示的两种实验方案中，应选择图所示电路进行实验．（选填选项下面的字母序号）（2）若实验中只提供了量程为100mA ，内阻r g 为6.0Ω的电流表A 1，为了绘制完整的伏安特性曲线，需要将电流表A 1改装成量程为0.4A 的电流表A 2，则应将电流表A 1 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的定值电阻，才能实现改装的要求．（3）小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，根据这个特性曲线，同学们对小灯泡的实际功率与其两端的电压的关系，或与通过其电流的关系，猜想出了如图3所示的关系图象，其中可能正确的是 ．（选填选项下面的字母序号）（4）根据图2所示的伏安特性曲线可知，这只小灯泡两端电压由1.0V 变化到3.8V 的过程中，灯丝的电阻值 ．（选填“变大”、“不变”或“变小”）（5）某同学将该小灯泡与一个阻值为4.0Ω的定值电阻串联后，接在一个电动势为3.0V 、内阻为1.0Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡实际功率约为 ．（保留2位有效数字） 类型二 测电阻的电阻率方法点拨：这个实验主要考查电阻定律：R=ρlS →ρ=RSl ;主要步骤：⑴测电阻：①伏安法测电阻（电流表内外接法“内大大，外小小”和滑动变阻器的接法“电压表从0开始变化；滑动变阻器小于被测电阻；滑动变阻器起不到保护电路的作用”）；②多用电表测电阻等；⑵测导线的长度（毫米刻度尺测量有效值）；⑶测导线的横截面积（用螺旋测微器测直径d ，即S=πd 24）.例题2：在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4 Ω．（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d．其中一次测量结果如图1所示，图中读数为d=mm．（2）为了测量电阻丝的电阻R，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：电压表V，量程3V，内阻约3kΩ电流表A1，量程0.6A，内阻约0.2Ω电流表A2，量程100μA，内阻约2000Ω滑动变阻器R1，0～1750Ω，额定电流0.3A滑动变阻器R2，0～50Ω，额定电流1A电源E1（电动势为1.5V，内阻约为0.5Ω）电源E2（电动势为3V，内阻约为1.2Ω）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表，滑动变阻器，电源．（填器材的符号）（3）请在图2方框中画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图，并在图中标明所选器材的符号．（4）请根据电路图，在图3所给的实物图中画出连线．（5）采用图中所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）．用直接测量量（电阻丝的直径d，金属导线的有效长度l，电压表的示数U，电流表的示数I）表示计算材料电阻率的公式是ρ=．练习1：在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l．再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如图所示，则这次测量的读数D=mm．（2）为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（×1挡）粗测拟接入电路的金属丝的阻值R．欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图3所示，则这次测量的读数R=Ω．（3）使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值．为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用（选填器材前的字母）．（4）若采用图4所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的点相连（选填“a”或“b”）．练习2：在“测定金属的电阻率”实验中，（1）利用螺旋测微器测量合金丝的直径d．某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该合金丝直径的测量值d=mm．（2）若测出合金丝长度为L，直径为d，电阻为R，则该合金电阻率的表达式ρ=．（用上述字母和通用数学符号表示）（3）按图2所示的电路图测量合金丝的电阻R x．实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：A．待测合金丝R x（接入电路部分的阻值约5Ω）B．电源（电动势4V，内阻不计）C．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）E．灵敏电流计G（满偏电流I g为200µA，内阻r g为500Ω）F．滑动变阻器（0～10Ω，允许通过的最大电流l A）G．滑动变阻器（0～100Ω，允许通过的最大电流0.3A）H．电阻箱R0（0～99999.9Ω）为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选，滑动变阻器应选．（均填写仪器前的字母）（4）按图2所示的电路图测量合金丝的电阻R x，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于端（选填“a”或“b”）．（5）甲同学按照图2电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计的示数I G和电流表Ⓐ的示数I A的关系图线如图3所示．由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值R x=Ω（保留两位有效数字）．（6）乙同学选择同样的器材，按图4所示电路测量合金丝的阻值R x，保持电阻箱接入电路的阻值不变．在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，灵敏电流计的示数I G和电流表Ⓐ的示数I A也随之增加，图5反映I G﹣x和I A﹣x关系的示意图中可能正确的是．类型三测电源的电动势和内阻方法点拨：这个实验重要的实验步骤如下：①根据实验器材画出实验原理图，并写出实验原理式（闭合电路欧姆定律）②根据所给图象，结合实验原理式，写出图象纵轴所代表的物理量的表达式③根据表达式结合图象找到图象截距和斜率分别表示什么物理量，得出数据。
2018年全国高考物理电学实验部分真题附详细解析
（全国卷1）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表 eq \o\ac(○,V) （量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表eq \o\ac(○,A) （量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。
（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）与题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。
闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。
（结果均保留2位小数）【答案】（1）（2）增大；增大；（3）0.39w 1.17w【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图（2）由I-U图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律知，电阻率增大；（3）当滑动变阻器的阻值为9Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E=U+I （r+R）得U=-10I+4，在图中作出该直线如图所以，交点坐标约为U=1.75V，I=225mA，P1=UI=0.39W；整理得：，当直线的斜率最大时，与灯泡的I-U曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大。
当滑动变阻器电阻值R=0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U=3.67V，I=0.32A，如图所示，最大的功率为P2=UI=1.17W。
2018版高考物理全国专用大二轮总复习与增分策略课件 专题十五磁场及其对电流的作用
变式题组
123
1.(2013·浙江6月学考·26)如图7所示，E、F分别表示蓄电池两极，P、Q分别表
示螺线管两端.当闭合开关时，发现小磁针N极偏向螺线管Q端.下列判断正确的
是( )
A.E为蓄电电流方向向上
D.管内磁场方向由P指向Q
图7
解析 根据小磁针静止时N极所指的方向，可以判断出通电螺线管的P端为N
图1
答案
3.磁场 (1)磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质.磁体与 磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体之间的相互作用 都是通过 磁场 发生的. (2)基本性质：对放入其中的 磁体 或通电导体有力的作用. (3)地磁场：地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南 极)位于地理 北极 附近.
↓ 变三维为二维 ―→画出受力分析平面图其中安培力的方向,要用左手定则
判断，注意 F 安⊥B、F 安⊥I ↓ 列方程 ―→根据力的平衡条件列方程
例3 如图14，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地 悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面 向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘相连.金属棒通过开关与一电 动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的 伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与 开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2.判断开关 闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量.
图12
解析
456
6.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且 两个线圈的圆心重合，如图13所示.当两线圈中通以图示方向的电流时，
考点13 电学实验-2018年高考物理二轮核心考点总动员
2018届高考二轮复习之核心考点系列之物理考点总动员【二轮精品】考点13 电学实验【命题意图】考查电流表量程的改装关键是电压相等，各支路电流之和等于总量程。
若量程扩大N倍，则并联一个阻值为1 Rg N的电阻。
描绘小灯泡的伏安特性曲线实验，涉及电路原理图的绘制、电表的读数和数据的处理，意在考查考生对电路基础知识、电表读数的掌握情况及简单的推理能力。
做此类实验，一定要注意实验原理，根据实验要求，选择合适的器材，在读取电表数据时，一定要注意选取的量程和分度值。
本题要求考生根据四个表盘来判断电表的类别及彼此的对应关系，考查了考生简单的推理能力。
【专题定位】高考对学生实验的考查，主要有以下实验：①测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)；②描绘小电珠的伏安特性曲线；③测定电源的电动势和内阻；④练习使用多用电表；⑤传感器的简单使用.【考试方向】与电阻测量有关的电学实验仍是高考命题的热点，同进伴随对基本仪器的读数能力的考查，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；重视对实验操作能力的考查；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择【应考策略】1.熟知各种器材的特性.2.熟悉课本实验，抓住实验的灵魂——实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两类误差分析.【得分要点】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。
2018届高考物理二轮复习训练试卷： 专题六 物理实验 能力训练15 电学实验
专题能力训练15 电学实验(时间:45分钟满分:100分)1.(14分)(1)图甲是多用电表的简化电路图,作为电压表使用时,选择开关应接;甲作为欧姆表使用时,选择开关应接(均选填“1”“2”或“3”).使用多用电表时,电流一定从(选填“A”或“B”)端流入多用电表.(2)利用多用电表和电阻箱测量一电源的电动势和内阻的电路如图乙.调节电阻箱,记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I,作出R- 的图线如图丙所示.由图丙可求得电动势E= V,内阻r= Ω.(结果均保留2位有效数字)如果忽略偶然误差,本实验测得的E测、r测与真实值比较:E测E真,r测r真.(均选填“<”“=”或“>”)乙丙2.(16分)某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻.A.待测干电池两节B.电压表V1、V2,量程均为0~3 V,内阻很大C.定值电阻R0(阻值未知)D.电阻箱RE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图;甲乙(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻R0.先把电阻箱R调到某一阻值R1,再闭合开关,读出电压表V1和V2的示数分别为U10、U20,则R0= (用U10、U20、R1表示).(3)若测得R0=1.2 Ω,多次调节电阻箱R,读出相应电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,则两节干电池的总电动势E= V,总内阻r= Ω.丙3.(16分)甲理想电压表的内阻无穷大,而实际电压表并非如此,现要测量一个量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ的电压表的阻值,实验室备有以下器材:A.待测电压表V1:量程为0~3 V,内阻约为3 kΩB.电压表V2:量程为0~6 V,内阻约为6 kΩC.滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω,额定电流1 AD.定值电阻R0E.电源:电动势6 V,内阻约1 ΩF.开关一个、导线若干(1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路,请你按图甲所示电路将图乙中的实验仪器连接起来.乙丙(2)请写出按该电路测量电压表V1内阻R V的表达式:.(3)在正确连接电路后,闭合开关S,不断调节滑动变阻器R1的滑片位置,记录多组电压表V1、V2示数,作出U2-U1图线如图丙所示.若R0=1 480 Ω,由图线上的数据可得R V= Ω.4.(16分)某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率,用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水,如图丁所示.(1)某同学用如图甲所示的游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)部位去测玻璃管的内径,测出的读数如图乙,则玻璃管的内径d为 cm.甲乙(2)该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻,选择开关置于“×100”挡,发现指针如图丙所示,则该同学接着需要做的实验步骤:①换选(选填“×10”或“×1 k”)挡;②.丙丁(3)该组同学按图丁连好电路后,调节滑动变阻器的滑片,从最右端向左端移动的整个过程中,发现电压表有示数但几乎不变,不可能的原因是.A.滑动变阻器阻值太小B.电路中5、6之间断路C.电路中7、8之间断路戊(4)该组同学在改进实验后,测出玻璃管中有水部分的长度为l,电压表示数为U,电流表示数为I,改变玻璃管中的水量,测出多组数据,并描绘出相应的图象如图戊所示,若图线的斜率为k,则矿泉水的电阻率ρ= (用题中字母表示).5.(16分)(2016·全国Ⅰ卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过I c时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干. 在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线.(2)电路中应选用滑动变阻器(选填“R1”或“R2”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为Ω;滑动变阻器的滑片应置于(选填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是.②将开关向(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.6.(22分)要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由0逐渐增大到3 V,并便于操作.已选用的器材有:电池组(电动势4.5 V,内阻约1 Ω);电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω);电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);开关一个、导线若干.(1)实验中所用的滑动变阻器应选(填字母代号).A.滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A)B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用(填字母代号).(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示.现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 Ω的定值电阻R串联,接在电动势为1.5 V、内阻为1 Ω的电源两端,如图乙所示.每个小灯泡消耗的功率是 W.专题能力训练15电学实验1.答案(1)32A(2)2.9(2.8~3.0)1.2(1.1~1.3)= >解析(1)由题图甲可知,作为电压表使用时,选择开关应接位置3;作为欧姆表使用时,选择开关应接2,内部电源被接通,可测量电阻;使用时,电流一定从红表笔流入,即从A端流入.(2)根据闭合电路欧姆定律,E=IR+Ir,则R=E-r,可知图线斜率表示电动势,在纵轴上截距的绝对值表示内阻,则E=k==2.9V,r=1.2Ω.将多用电表的内阻等效到电源的内部,则测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和,所以内阻测量值偏大.当电阻箱阻值无穷大时,电流表分压可以忽略,故本实验中电动势的测量准确.2.答案(1)见解析图(2)R1(3)3.02.4解析(1)根据实物图可知,电压表V1与R并联后与R0串联接在电源两端,电压表V2并联在电源两端,故电路图如图所示.(2)根据串、并联电路规律可知,R0两端的电压为U0=U20-U10,电路中电流为I=;根据欧姆定律可得R0=R1.(3)根据闭合电路欧姆定律可知U2=E-r,变形可得U1=由题图丙可知,当U1=0时,U2=1.0V,代入上式则有又图象的斜率为k==1.5联立解得E=3.0V,r=2.4Ω.3.答案(1)如图所示(2)R V=R0(3)2 960解析本题考查并联电路特点及欧姆定律,意在考查学生由实验目的确定实验原理完成实验的能力.由并联电路两端电压相等可知,定值电阻R0两端的电压为U0=U2-U1,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流为I0==I V1,因此电压表V1的内阻R V=,解以上三式得R V=R0,将其变形得到U2=U1,由图象斜率k=1.5=1+⇒R V=2960Ω. 4.答案(1)A 2.120(2)①×1 k②欧姆调零(3)B(4)解析(1)游标卡尺的A位置是测量圆筒内径的,故用A部位去测玻璃管的内径;通过读游标卡尺得玻璃管的内径d为21mm+10×0.02mm=21.20mm=2.120cm.(2)由于欧姆表的指针偏转较小,说明被测电阻较大,故需要换成更大挡位,即“×1k”挡;换了挡位后,再测电阻时还需要调零.(3)由于电压表的示数几乎不变,即仍有一定的示数,而将5、6之间断开时,电路中就没有了电流,电压表的示数为零,故它是不可能的,选项B正确.(4)由公式可知矿泉水的电阻率ρ=,因为k=,则ρ=.5.答案(1)如图所示(2)R2(3)①650.0 b 接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏②c 报警器开始报警解析(1)先用电阻箱替代热敏电阻,连接成闭合回路进行调试.电路图连接如答案所示.(2)当电路中电流I c=10mA时,根据闭合电路欧姆定律有I c=,解得R总=1800Ω,此时热敏电阻的阻值为650Ω,则滑动变阻器的阻值为1150Ω,所以滑动变阻器选R2.(3)①当热敏电阻阻值小于650Ω时,报警器就会报警,用电阻箱替代热敏电阻进行调节,应把电阻箱的阻值调到650Ω.若接通电源后电路中的电流过大(超过20mA),报警器就会损坏,电流越小越安全,所以为了电路安全,闭合开关前滑片应置于b端.②用电阻箱替代热敏电阻进行调试,应将开关向c端闭合,开关闭合后要减小电路中的电阻直至报警器报警.6.答案(1)A(2)B(3)0.09解析本题考查测绘小灯泡的伏安特性曲线实验,意在考查学生对该实验的掌握情况.(1)由题意可知,本实验选择的是分压电路,因此滑动变阻器选择的是A.(2)因为小灯泡的电阻R L==15Ω,和电流表电阻相近,故应采用电流表外接法,因此应选用B电路.(3)设小灯泡的电流为I,电压为U,由U=E-2I(R+r),代入数据得U=1.5-6I(V),作出小灯泡在题图乙电路中的电流—电压关系图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点,由此交点即可读出此时通过小灯泡的电流以及小灯泡两端的电压.由P=UI可得此时灯泡的功率.。
2018大二轮高考总复习物理文档：第15讲 电学实验与创新(含答案)
第15讲 电学实验与创新高频考点1 基本仪器的读数及多用电表的使用1．游标卡尺、螺旋测微器的读数技巧记住两点：一是所有读数一定以毫米为单位并注意主尺刻度对应的毫米数，根据结果再变换单位；二是以毫米为单位，小数点后数字分别是：螺旋测微器是3位、20分度和50分度游标卡尺是2位、10分度游标卡尺和毫米刻度尺是1位．2．电压表、电流表、多用电表的读数技巧(1)对电表读数问题，要先弄清楚电表的精确度，即每小格的数值，再确定估读的方法，是12、15还是110估读，明确读数的小数位数．(2)多用电表的使用问题，在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零的区别，掌握测量电阻的步骤，此外，会看多用电表表盘，最上排不均匀刻度为测电阻时读数刻度，读出表盘刻度后应乘以挡位倍率；中间刻度是均匀的，为测量电压和电流的读数刻度，下面三排数字均为方便读数所标注；最下排刻度专为测量2.5 V 以下交流电压所用，一般较少使用．1－1.(2017·济南市重点中学二模)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，首先用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为________mm ；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为________mm ；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________Ω．解析：游标卡尺的读数为(50＋0.05×5)mm ＝50.25 mm ，螺旋测微器的读数为(4.5＋0.01×20.0)mm ＝4.700 mm ，多用电表的读数为19×10 Ω＝190 Ω．答案：50.25 4.700 1901－2.(2015·高考海南卷)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示．该工件的直径为________cm ，高度为________mm ．解析：游标卡尺读数为d ＝12 mm ＋4×120mm ＝12.20 mm ＝1.220 cm 螺旋测微器的读数为h ＝6.5 mm ＋36.0×0.01 mm ＝6.860 mm 答案：1.220 6.8601－3.某实验小组现在要测量一根金属丝的电阻率，该金属丝的横截面是“外方内圆”，实验电路如图a 乙所示，请完成以下问题．图a(1)游标卡尺的结构如图丙所示，要测该金属丝的内径D (如图甲所示)，必须用其中________进行测量(填“A ”、“B ”或“C ”)，图中的读数为________mm ．(2)用螺旋测微器测金属丝横截面的边长，示数如图b ，则边长a ＝________mm ．图b 图c(3)图a 乙中闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至最________(填“左”或“右”)端．(4)实验中电压表和电流表的示数如图c 所示，则金属丝两端的电压U ＝________V ，流过金属丝的电流I ＝________A ．解析：(1)A 是测量物体外径的，B 是测量物体内径的，C 是测量物体深度的．该金属丝的内径D ＝4 mm ＋150×10mm ＝4.20 mm ．(2)螺旋测微器主尺的读数为14.5 mm ，可动刻度与主尺对齐格数为48.2格，读数为0.482 mm ，则用螺旋测微器测得的金属丝横截面的边长a ＝14.500 mm ＋0.482 mm ＝14.982 mm ．(3)由电路结构可知滑动变阻器的连接方式为分压式，故闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至最左端． (4)由图c 可知，电流表的读数I ＝0.42 A ，电压表的读数U ＝2.28 V ． 答案：(1)B 4.20 (2)14.982 (3)左 (4)2.28 0.421－4.(2017·西安长安一中大学区第三次联考)某物理兴趣小组设计了如图a 所示的欧姆表电路，通过控制电键S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率．所用器材如下：A ．干电池：电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝1.0 ΩB ．电流表G ：满偏电流I g ＝1 mA ，内阻R g ＝150 ΩC ．定值电阻R 1＝1200 ΩD ．电阻箱R 2和R 3：最大阻值都为999.9 ΩE ．电阻箱R 4：最大阻值9999 ΩF ．电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干(1)该实验小组按图a 正确连接好电路．当电键S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R 2＝__________Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R 内，则R 内＝________Ω，欧姆表的倍率是________(选填“×1” 、“×10”)．(2)闭合电键S ：第一步：调节电阻箱R 2和R 3，当R 2＝________Ω且R 3＝________Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏； 第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R 4，调节R 4，当电流表指针指向图b 所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为____________Ω．解析：(1)由闭合电路欧姆定律可知： 欧姆表的内阻为：R 内＝E I ＝1.50.001＝1500 Ω，则R 2＝R 内－R 1－R g －r ＝1500－1200－150－1＝149 Ω，中值电阻应为1500 Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种挡位，若为×1，则中性电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×10”．(2)为了得到“×1”倍率，应让满偏时对应的电阻为150 Ω； 电流为：I 1＝1.5150＝0.01 A ；此时表头中电流应为0.001 A ；则与之并联电阻R 3电流应为：0.01－0.001＝0.009 A ， 并联电阻为：R 3＝0.001×(150＋120 0)0.009＝150 Ω；R 2＋r ＝1.5－1.350.01＝15 Ω故R 2＝15－1＝14 Ω； 图示电流为0.60 mA ；则总电阻为：R 总＝1.50.60×103＝2500 Ω故待测电阻为：R 测＝2500－1500＝1000 Ω； 故对应的刻度应为100．答案：(1)149 1500 ×10 (2)14 150 100高频考点2 以测电阻为核心的电学实验实验一 测定金属的电阻率(2017·第二次全国大联考Ⅲ卷)某同学通过实验测定金属丝电阻率：(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，读数如图1所示，则直径d ＝____mm ；图1(2)为了精确地测出金属丝的电阻，需用欧姆表对额定电流约0.5 A 的金属丝的电阻R x 粗测，下图是分别用欧姆挡的“×1”挡(图2)和“×10”挡(图3)测量时表针所指的位置，则测该段金属丝应选择________挡(填“×1”或“×10”)，该段金属丝的阻值约为________Ω．(3)除待测金属丝R x、螺旋测微器外，实验室还提供如下器材，若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选______(填“A1”或“A2”)、电源应选________(填“E1”或“E2”)．电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)滑动变阻器R(最大阻值约10 Ω)电流表A1(量程3 A，内阻约0.05 Ω)电流表A2(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)电源E1(电动势9 V，内阻不计)电源E2(电动势4.5 V，内阻不计)毫米刻度尺、开关S、导线(4)若滑动变阻器采用限流接法，在下面方框内完成电路原理图(图中务必标出选用的电流表和电源的符号)．【解析】(1)螺旋测微器固定刻度示数是0.5 mm，可动刻度示数是49.9×0.01 mm＝0.499 mm，则螺旋测微器示数为0.5 mm＋0.499 mm＝0.999 mm(0.998～1.000均正确)；(2)由题图2、3所示可知，题图3所示欧姆表指针偏转角度太大，应选用题图2所示测量电阻阻值，题图2所示欧姆挡的“×1挡”，所测电阻阻值为7×1 Ω＝7 Ω.(3)电阻丝的额定电流约为0.5 A，电流表应选A2；电阻丝的额定电压约为U＝IR＝0.5×7 V＝3.5 V，电源应选E2；(4)待测金属丝电阻约为7 Ω，电压表内阻约为3 kΩ，电流表内阻约为0.2 Ω，相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示．【答案】(1)0.999(0.998～1.000均正确)(2)×17(3)A2E2(4)实验电路图如图所示1．仪器的选择(1)电源的选择：一般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；电表的指针摆动的幅度不宜过小，一般应使指针能达到半偏以上．2．电路的选择(1)测量电路的选择(2)控制电路的选择：①从节能的角度考虑，优先选用限流式．②以下三种情况必须用分压式；a．要求待测电路的U、I从0变化．b．R滑≤R xc．选用限流式时，U x、I x过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等)．2－1.(2017·第三次全国大联考卷Ⅰ)一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5 cm，电阻约为100 Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ.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50 mA，内阻r1＝100 Ω)；D．电流表A2(量程100 mA，内阻r2约为40 Ω)；E．电压表V2(量程15 V，内阻约为3 000 Ω)；F．滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)；G．直流电源E(电动势为3 V，内阻很小)；H．上述导电材料R2(长约为5 cm，电阻约为100 Ω)；I．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电阻率ρ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所示，其示数L＝________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，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这种材料的电阻率为ρ＝________．解析：(1)游标卡尺的读数为：主尺＋游标尺＝50 mm ＋3×0.05 mm ＝5.015 cm ；螺旋测微器的读数为：主尺＋半毫米＋转筒读数＝4 mm ＋0.5 mm ＋20.0×0.01 mm ＝4.700 mm ；(2)电压表的量程远大于电源电动势，所以电压表不适用，两个电流表中，电流表A 2的满偏电流大于电流表A 1的满偏电流，又电流表A 1内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将电流表A 1与待测材料并联后再与电流表A 2串联，又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法，可设计电路图如图所示：(3)电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2，根据电阻定律R ＝ρL S ，S ＝14πD 2，根据欧姆定律可得R 2＝I 1r 1I 2－I 1，联立可得ρ＝πI 1r 1D 24(I 2－I 1)L．答案：(1)5.015 4.700 (2)见解析 (3)πI 1r 1D 24(I 2－I 1)L实验二 测绘小灯泡的伏安特性曲线(2017·全国Ⅰ 卷)某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V ，额定电流0.32 A)；电压表○V(量程3 V ，内阻3 kΩ)；电流表○A(量程0.5 A ，内阻0.5 Ω)；固定电阻R 0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R (阻值0～9.0 Ω)；电源E (电动势5 V ，内阻不计)；开关S ；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图． (2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E 0(电动势4 V ，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W ，最大功率为__________W ．(结果均保留2位小数)【解析】 (1)要求能够实现在0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图(2)由Ⅰ-U 图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律R ＝ρlS 知，电阻率增大；(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E ＝U ＋I (r ＋R )得U ＝－10I ＋4，在图中作出该直线如图所示，交点坐标约为U ＝1.75 V ，I ＝225 mA ，PI ＝UI ＝0.39 W ；整理得：I ＝－1R ＋r U ＋E R ＋r当直线的斜率最大时，与灯泡的I -U 曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大．当滑动变阻器电阻值R ＝0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U＝3.67 V，I＝0.32 A，如图所示，最大的功率为P2＝UI＝1.17 W．【答案】(1)(2)增大增大(3)0.39 W 1.17 W实验三练习使用多用电表(2017·全国卷Ⅲ)图(a)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是可变电阻；表头○G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．(1)图(a)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)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝_____________Ω．(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为____________；若此时B端是与“3”连接的，则读数为____________；若此时B端是与“5”连接的，则读数为____________．(结果均保留3位有效数字)【解析】(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔．(2)R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，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．(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R1＋R2＝I g R gI－I g＝160 Ω；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻r＝(R1＋R2)R gR1＋R2＋R g＝120Ω，新表头的量程是1 mA，所以R4＝U1I1－r＝11×10－3Ω－120 Ω＝880 Ω(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”连接的，此时多用表是量程为2.5 mA的电流表，则多用电表读数为1.49 mA；若此时B端是与“3”连接的，此时多用表是欧姆×100 Ω挡，则读数为11.0×100 Ω；若此时B端是与“5”连接的，量程为5 V电压表，则读数为2.95 V．【答案】(1)黑(2)B(3)160 Ω880 Ω(4)1.49 mA11.0×100 Ω 2.95 V2－2.(2017·第三次全国大联考卷Ⅱ)有一规格为“3 V0.25 A”的小灯泡，要测绘该灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了如下器材：电流表(量程为0～300 mA，内阻约5 Ω)；电压表(量程为0～4 V，内阻约3 kΩ)；滑动变阻器A(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)；滑动变阻器B(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)；学生电源E(电动势6 V，内阻不计)；开关一个，导线若干．(1)滑动变阻器应该选择________(填字母代号)．(2)请完成实物电路的连线．(3)考虑到电流表内阻和电压表内阻，根据实物图的连接方式判断灯泡正常发光时测量的电阻阻值__________(填“偏大”或“偏小”)．(4)根据实验数据描点作图，发现灯泡的伏安特性曲线不是直线，其原因是____________________．解析：(1)描绘小灯泡伏安特性曲线，需要测量多组数据，滑动变阻器选择分压式接法，为方便调节，滑动变阻器选择总阻值小的A．(2)滑动变阻器选择分压式接法；灯泡正常工作时电阻约为12 Ω，(12 Ω)2<R A R V，灯泡电阻属于小电阻，电流表选择外接法．(3)电流表外接，电压表和灯泡并联，电压表示数等于灯泡两端电压，但电流表示数等于通过电压表和灯泡的总电流，所以电流测量值偏大，测得的灯泡电阻会偏小．(4)通过灯泡的电流增大时，热功率增大，温度升高，而灯丝电阻随温度升高而变化，伏安特性曲线将不是一条直线．答案：(1)A(2)如图(3)偏小(4)灯丝电阻随温度升高而变化2－3.(2017·资阳市高三模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡，导线和开关外，还有：A．直流电源(电动势约为5 V，内阻不计)B．直流电流表(量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω)C．直流电流表(量程0～600 mA，内阻约为5 Ω)D．直流电压表(量程0～15 V，内阻约为15 kΩ)E．直流电压表(量程0～5 V，内阻约为10 kΩ)F．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)G．滑动变阻器(最大阻值为1 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．(1)实验中电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________．(均用序号字母表示)(2)请按要求将图甲中所示的器材连成实验电路图．(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．现把实验中使用的小灯泡接到图丙所示的电路中，其中电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝9 Ω，此时灯泡的实际功率为________ W(结果保留2位有效数字)．解析：(1)使用电压表、电流表时，要求指针要超过满刻度的一半以上，此小灯泡的额定电压为5 V，额定电流为0.5 A，使用电压表、电流表分别选C、E；由于小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，所以控制电路应采用分压电路，滑动变压器用F操作比较方便，故选F．(2)如图中实线所示(3)把定值电阻R看作电源的内阻，在小灯泡的伏安特性曲线的坐标系里做出电源的路端电压与干路电流的关系图线，可得与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标为(2.2,0.38)，此时灯泡的实际功率为P＝UI＝0.84 W．答案：(1)C E F(2)如图中实线所示(3)0.81～0.87高频考点3以测电源电动势为核心的电学实验(2017·泰安市高三质检)在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R0＝1 Ω，则①请用笔画线代替导线在图(b)中完成电路的连接；②由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c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)乙同学将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e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)【解析】(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；②在画出的U-I图象中，纵轴的截距表示电源电动势，斜率表示内电阻，根据图象可得：E＝3.00 V，r＋R0＝ΔUΔI＝3.00－1.201.30Ω＝1.38 Ω，且R 0＝1 Ω，则r ＝0.38 Ω；(2)由乙同学的电路接法可知，R 左右两部分并联后与R 0串联，则可知，在滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e 所示的图象，则由图象可知，当电压为2.4 V 时，电流为0.5 A ，此时两部分电阻相等，则总电流为I 1＝1 A ；而当电压为2.3 V 时，电流分别对应0.33 A 和0.87 A ，则说明当电压为2.3 V 时，干路电流为I 2＝0.33＋0.87＝1.2 A ；则根据闭合电路欧姆定律可得：2.4＝E －r,2.3＝E －1.2r ， 解得：E ＝2.9 V ；r ＝0.50 Ω 【答案】 (1)①如图所示②3.0 0.38 (2)2.9 0.501．伏安法测电源电动势和内阻的要点分析(1)以电源为研究对象，由于电源的内阻相对电压表的内阻来说小得多，根据伏安法测量的原则可知，当研究对象的电阻比电压表的内阻小得多时，应采用电流表外接法(即相对电源来说电流表在电压表的外边)．(2)在利用U -I 图象处理数据时，应使各点均匀地分布在图线的两侧，且应把偏离图线较远的点舍掉．同时要注意纵轴起点是否为零，若不为零则图线与横轴交点的横坐标不表示短路电流，但图线的纵截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为电源内阻．2．改变伏安法测量电源的电动势和内阻中U 或I 的测量方式(1)安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图1所示，测量原理为E ＝I 1(R 1＋r )，多次测量即可求出E 和r ，此种方法测得的电动势无偏差，但测量的内阻偏大．(2)伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图2所示，测量原理为E ＝U 2＋U 2R 2r ，多次测量即可求出r 和E ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．(3)伏伏法：用两个电压表(其中电压表○V 1的内阻已知)测量，电路如图3所示，测量时先闭合S 1，断开S 2，测量○V 1、○V 2的示数分别为U 31、U 32，此时E ＝U 31＋U 32＋U 31R V r ，R V 为○V 1的内阻；再闭合S 2，○V 1的示数为U 31′，此时E ＝U 31′＋U 31′R Vr ，解方程组可求得E 、r ，此种方法无系统误差．3．测电源电动势与内阻实验中几种常见的处理数据的图象3－1.(2017·第一次全国大联考卷Ⅰ)在做测量电源电动势E 和内阻r 的实验时，提供的器材有：待测电源一个(电动势E 约为9 V ，内阻r 在35～85 Ω范围内)，内阻为R V ＝19.95 kΩ的电压表一个(量程略大于电源的电动势)，电阻箱一个，开关一个，导线若干．为了测量得更加准确，多次改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的相应示数U ，以1U 为纵坐标，R 为横坐标，画出1U与R 的关系图象，如图所示．试根据以上信息回答问题：(1)在虚线框内画出实验电路图．(2)根据图象可得E ＝________，r ＝________.(保留两位有效数字)解析：(1)由图可知，电阻箱的阻值可达到5 kΩ，与电压表内阻的数量级相当，故电压表可并联在电阻箱两端，也可与电阻箱串联测电流，由1U与R 成线性关系，电压表应与电阻箱串联，实验电路图如图所示．(2)闭合开关，设干路电流为I ，由闭合电路欧姆定律，得：E ＝U ＋I (R ＋r )，其中I ＝U R V ，解得：1U ＝RER V ＋r ＋R V ER V，可见斜率k ＝1ER V ＝6×10－6V －1Ω－1，纵轴截距b ＝r ＋R V ER V ＝0.12 V －1，解得：E ＝1kR V ＝8.4 V ，r ＝bk－R V ＝50 Ω．答案：(1)电路图见解析 (2)8.4 V 50 Ω3－2.(2017·天津卷)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A 1的内阻r 1＝1.0 kΩ，电阻R 1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R 0＝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，将电建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A 1和A 2的多组I 1、I 2数据，作出图象如下图．由I 1–I 2图象得到的电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝__________Ω．解析：(1)用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在ab ′间后有示数，说明电路被接通，即ab ′间有断路故障，再测量aa ′间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到aa ′间，则一定是aa ′导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在bb ′间．(2)根据闭合电路的欧姆定律：E ＝I 1(R 1＋r 1)＋(I 1＋I 2)(R 0＋r )，I 1≪I 2，上式可简化为E ＝I 1(R 1＋r 1)＋I 2(R 0＋r )，读出两点坐标：(60,0.12)和(260,0.05)，代入方程解得：电动势E ＝1.41 V 内阻r ＝0.5 Ω．答案：(1)aa ′，bb ′ (2)1.41 V(1.36～1.44均可)0.5 Ω(0.4～0.6均可)．3－3.(2017·西安长安一中模拟)如图甲是利用两个电流表A 1和A 2测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图．图中S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻R 1和A 1内阻之和为10 000 Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻大得多)，A 2为理想电流表．(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线______________．(2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至________(选填“a端”、“中央”或“b端”)．(3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c 的位置，得到的数据为在如图所示的坐标纸上纵坐标I1横坐标I2画出所对应的曲线I1－I2．(4)利用所得曲线求得电源的电动势E＝______ V，内阻r＝________ Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I m＝________ A．解析：(1)由原理图可知，电路为基本的限流接法，故按原理图串联即可；连线如下图所示；(2)为保证安全，开始时滑动变阻器应接到最大值，故应接b端；(3)将各点依次描出，连线如下图所示．(4)由图示可知，图象与纵轴的交点，即为电源的电动势，因此电源电动势E ＝1.49 V ，电源内阻r ＝ΔI 1(R 1＋R A 1)ΔI 2＝(149－120)×10－6×10 000480×10－3Ω≈0.60 Ω；(5)短路电流I ＝E r ＝1.500.60＝2.5 A答案：(1)实物连接图见解析 (2)b 端 (3)(4)1.49 0.60 (5)2.5高频考点4 电学创新实验1．对于给出实验电路图的创新性实验，要注意从原理出发，理解实验方法，找出图象中两个物理量之间的关系，理解图象中图线的斜率和截距的物理意义．2．对于设计性实验，要注意从原理出发找方法，选器材，定方案．高考中，对设计性实验的考查，一般不直接采用课本上的设计方案，但是其设计技能均取材于课本中的必考实验，因此考生要对课本上的每一个实验做到心中有数．4－1． (2017·第二次全国大联考卷Ⅱ)压敏电阻由在压力作用下发生形变进而导致电阻率发生变化的材料组成，为了探究某压敏材料的特性，有人设计了如下的电路，一电源电动势3 V 内阻约为1 Ω，两个电流表量程相同均为0.6 A ，一个电流表内阻r 已知，另外一个电流表内阻较小但阻值未知．(1)电路图中哪个电流表的内阻r 已知________(A 1或者A 2)．(2)在某一个压力测试下，两个电流表A 1、A 2的读数分别为I 1和I 2，则压敏电阻的阻值R x ＝________． (3)经过测试获得压敏电阻的阻值和压力的关系图如下所示，以竖直向下为正方向，则阻值和压力的关系式是__________．解析：(1)没有电压表，但内阻已知的电流表不仅可以测出通过自身的电流，还可当作电压表使用，根据电路图判断A 1可作为电压表测量压敏电阻电压，所以A 1的内阻为r .(2)压敏电阻电压为I 1r ，电流为I 2－I 1，所以压敏电阻的阻值R x ＝I 1rI 2－I 1.(3)图象为一次函数图象，根据数学知识可得R x ＝16－2F ．答案：(1)A 1 (2)I 1r /(I 2－I 1) (3)R x ＝16－2F4－2.(2017·贵州省黔东南州高三模拟)小华同学利用一电阻丝代替滑动变阻器测定了一电池组的电动势和内阻，并通过测出的数据得出了该电阻丝的电阻率，她设计的电路如图甲所示，在电路中定值电阻R 0＝2 Ω.通过移动滑片P 读出了多组实验数据，并将测量的数据描绘在图乙、丙的坐标系中，其中图乙为U -I 图象，图丙为U I －x 图象(x 为a 、P 间电阻丝长度)．回答下列问题：(1)该电池组的电动势为________ V ，该电池组的内阻为________ Ω．(2)在连接电路前小华已经测量并计算了该电阻丝的横截面积大小为S ＝1.2×10－7 m 2，则该电阻丝的电阻率ρ＝________ Ωm ，请分析图丙图线的纵轴截距所表达的物理量是________．解析：(1)由闭合电路欧姆定律有U ＝E －I (R 0＋r )，由题图乙可知，纵轴截距就是电源的电动势，为E ＝3.00 V 所以有r ＝ΔUΔI －R 0＝3.00－1.500.50－2.0＝1.0 Ω．(2)由欧姆定律有：U I ＝ρx S ＋R A ，则k ＝ρS ，UI －x 图象的斜率k ＝8.0－2.00.6＝10 Ω/m ，电阻率ρ＝kS ＝1.2×10－6Ωm ；由公式可知：UI－x 图线的纵轴截距为R A ，即电流表的内阻．答案：(1)3.00 1 (2)1.2×10－6 电流表内阻4－3.(2017·河南省天一高三联考)如图1所示是一种常用的力传感器，它是利用金属电阻应变片将力的大小转换为电阻大小变化的传感器．常用的力传感器由金属梁和应变片组成，且力F 越大，应变片弯曲程度越大，应变片的电阻变化就越大，输出的电压差ΔU ＝|U 1－U 2|也就越大．已知传感器不受压力时的电阻约为19 Ω，为了准确地测量该阻值，设计了以下实验，实验原理图如图2所示．实验室提供以下器材： A ．定值电阻R 0(R 0＝5 Ω)。
2018年高考物理二轮温习专题冲破练15电学实验
专题冲破练15 电学实验(时刻:45分钟总分值:100分)1.(16分)(2017陕西西安长安模拟)某物理爱好小组设计了如图a所示的欧姆表电路,通过操纵开关S和调剂电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。
所用器材如下:A.干电池:电动势E=1.5 V,内阻r=1.0 ΩB.电流表G:满偏电流I g=1 mA,内阻R g=150 ΩC.定值电阻R1=1 200 ΩD.电阻箱R2和R3:最大阻值都为999.9 ΩE.电阻箱R4:最大阻值9 999 ΩF.开关一个,红、黑表笔各1支,导线假设干(1)该实验小组按图a正确连接好电路。
当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调剂电阻箱R2=Ω,使电流表达到满偏,现在闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内,那么R内=Ω,欧姆表的倍率是(选填“×1”或“×10”)。
(2)闭合开关S:第一步:调剂电阻箱R2和R3,当R2=Ω且R3=Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调剂R4,当电流表指针指向图b所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为Ω。
答案 (1)149 1 500×10(2)14150100解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知:欧姆表的内阻为:R内=EI g =1.50.001Ω=1 500 Ω,那么R2=R内-R1-R g-r=1 500 Ω-1200 Ω-150 Ω-1 Ω=149 Ω,中值电阻应为1 500 Ω,依照多用电表的刻度设置可知,表盘上只有两种挡位,假设为×1,那么中值电阻太大,不符合实际,故欧姆表倍率应为“×10”。
(2)为了取得“×1”倍率,应让满偏时对应的电阻为150 Ω;电流为:I1=1.5150A=0.01 A;现在表头中电流应为0.001 A;那么与之并联电阻R3电流应为:0.01 A-0.001 A=0.009 A,并联电阻为:R3=0.001×(150+1200)0.009Ω=150Ω;R2+r=1.5-1.350.01Ω=15 Ω,故R2=15 Ω-1 Ω=14 Ω;图示电流为0.60 mA;那么总电阻为:R总=1.50.60×103Ω=2 500Ω,故待测电阻为:R测=2 500 Ω-1 500 Ω=1 000 Ω;故对应的刻度应为100。
600分考点 700分考法(2018 A版)高考物理专题温习 第十五章节 电学实验讲义
加一个定值，读取一次电流值；调节滑片注意使电压表示数不要超过小灯泡额
定电压.
(4) 在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压U，两坐标轴
选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸，要用平滑
曲线将各数据点连接起来．
4．误差分析
(1) 由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，电流表外接，由于电压表的分流，
将选择开关置于“OFF”挡或 交流电压最高挡．
(2) 测二极管的正、反向电阻 ①测正向电阻：选择开关置于欧姆挡 的“×10”挡，短接红、黑表笔，转动欧 姆调零旋钮，使指针指向表盘右端“0”刻 度处．黑表笔接二极管正极、红表笔接二 极管负极，读出欧姆表指针指示的数值， 乘倍率，记下正向阻值． ②测反向电阻：将选择开关置于欧姆 挡的“×1 k”挡，短接红、黑表笔，转动 欧姆调零旋钮，使指针指向表盘右端“0” 刻度处．黑表笔接二极管负极、红表笔接 二极管正极，读出欧姆表指针指示的数值， 乘倍率，记下反向阻值． 实验完毕，表笔从插孔中拔出，将选 择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.
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(2) 采用如图丙所示的接法 IA为电源电流真实值，理论上有E=U+UA+IAr， U-I图像上，电流值为真实值时，所测电压小于真实电压， 图线在I轴上截距偏小(如图丁中带箭头虚线段UA为差值)， 电流表示数越大，UA越大，电流表示数为零，UA =0，电压表示数为准确值， 等于E.
在金属导线的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d. (3) 闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置． (4) 多次测量U、I，先计算R，再求R的平均值． (5) 电流不宜过大，通电时间不宜过长，电流表一般选0～0.6 A量程. 5．误差分析 (1) 金属导线横截面积是用直径计算而得，直径测量是产生误差主要来源之一. (2) 采用伏安法测量金属导线的电阻时，由于采用的是电流表外接法，电阻的测量
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②设计合适电路,在虚线框内画出实验电路图。
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③如图乙所示中Ⅰ、Ⅱ图线,一条为元件真实的U-I图线,另一条
是本次实验中测得的U-I图线,其中 图线。 是本次实验中测得的
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读数 3 V 和 3 A 量程估读到最小 1 分度的 ;15 V 量程估读到
10
的位置 使指针尽量指 在表盘的中间 位置左右
最小分度的5;0.6 A 量程估读 到最小分度的2 表盘读数乘以相应挡位的倍 率
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②使用多用电表的“三注意”
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例2(2017· 全国Ⅰ卷)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器 材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V, 内阻3 kΩ);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S; 导线若干。 (1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测 量,在虚线框内画出实验电路原理图。
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2.思想方法 (1)物理思想:等效思想、控制变量思想。 (2)物理方法:等效替代法、控制变量法、累积法。
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命题热点三
以测电阻为核心的实验 主要考查仪器的选择、实验操作及欧姆定律。 例1(1)用多用电表欧姆挡粗略测量某元件的电阻,选用×1挡,测量 结果如图甲所示,则测得的电阻为 Ω;
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③电学仪器的选择
a.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。 b.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。
甲
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(2)为描绘该元件的U-I图线,提供了如下器材: A.电流表A(量程0.6 A,内阻约0.9 Ω) B.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ) C.滑动变阻器R1(10 Ω,2 A) D.滑动变阻器R2(1 000 Ω,1 A) E.电源E(电动势6 V,内阻约0.1 Ω) F.开关S及导线若干 ①实验中滑动变阻器应该选择 (填写器材序号即可),以 保证实验过程中调节方便。
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(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示。
甲 由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 (填“增 大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率 (填“增大”“不变”或“减 小”)。
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(2)电流表内外接法的区分与选择。
比较项目 电路 误差来源 测量结果 适用条件
电流表内接法
电流表外接法
电流表的分压 R 测= >Rx,偏大
I U
电压表的分流 R 测= <Rx,偏小
I U
Rx≫RA(测大电阻)
RV≫Rx(测小电阻)
a.电流的流向:使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接黑表笔, 负极接红表笔,从电源外部看,电流从红表笔流 入,从黑表笔流出。 b.区分“机械调零”和“欧姆调零”:“机械调零”在表盘刻度左侧“0” 位置,调整表盘下边的中间定位螺丝;“欧姆调零”在表盘刻度的右侧 电阻刻度“0”位置,调整欧姆调零旋钮。 c.倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小均有 1 2 较大误差,指针偏转角度在 3 满偏到 3 满偏之间读数较准确,如待测 电阻约为2 kΩ,应选用“×100”挡。
乙
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答案 (1)13.0
(2)①C
②如图所示 ③Ⅱ
解析 (1)从多用电表指针位置可以读出示数为13.0(读成13也可),乘 以倍率,即可测得该元件的电阻为13.0 Ω(13 Ω也可);(2)由于该元 件电阻较小,所以电流表选用外接法,描绘该元件伏安特性曲线,电 压从零开始,且要测量多组数据,故滑动变阻器选用小阻值R1且采 用分压式接法,选用C;由于电压表的分流,所以实验中测得的U-I图 线要比该元件真实的图线低一些,应选图线Ⅱ。
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(3)分压式电路与限流式电路的区分与选择。 ①控制电路的比较 比较项目 限流式接法 分压式接法
电路 电压调节的范围
Rx R x +R 0
E~E
0~E
电能损耗 耗能较少 耗能较多 ②控制电路的选择 a.从节能的角度考虑,优先选用限流式。 b.以下三种情况必须用分压式:要求待测电路的U、I从0变化;R滑 ≪Rx;选用限流式时,Ux、Ix过大(超过电流表量程,烧坏电表、电源 或用电器等)。
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1.知识规律 (1)电学仪器的使用与读数。 ①电流表、电压表、欧姆表的比较
仪器 极性 电流表 有正、负 极的电 电压表 表,电流 由电表 的正极 流入,负 欧姆表 极流出 量程选择 使指针指示超 1 过满偏刻度的