2019年高考物理备考中等:专题17电磁学实验:含解析
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第一部分名师综述
综合分析近几年高考物理试题发现,试题在考查主干知识同时,注重考查必修中基本概念和基本规律。
考纲要求
1、掌握电流表、电压表和多用表使用方法及电流表、电压表和多用表读数方法;掌握多用表使用方法。
2、掌握滑动变阻器使用方法及连接方法,会用伏安法测电阻。
3、能明确实验目,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论。
命题规律
1、与电阻测量有关电学实验仍是2015年高考命题热点,同进伴随对基本仪器读数能力考查。
2、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。
3、重视对实验操作能力考查;实验器材选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程选择。
第二部分知识背一背
(1)电学测量仪器使用与读数
(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,选择开关对应是电表量程;而测电阻时,选择开关对应是倍率。
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。
调整是表盘下边中间定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度右侧电阻刻度“0”位置,调整是欧姆调零旋钮。
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,必须取出表内电池。
(3)控制电路(滑动变阻器接法)比较与选择 ①控制电路比较
②控制电路选择:优先选用限流式. 以下情况考虑分压式:
(1)要求待测电路U 、I 从0变化; (2)R 滑≪R x ;
(3)选用限流式时,U x 、I x 过大(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1
3
,读数误差大)、
(4)伏安测电阻实验中电流表内、外接法
②特别提醒:在R V、R A均不知情况下,可采用试触法、如下图所示,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、
(5)选择实验仪器三大原则
①安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选用合适仪器,使实验切实可行,能达到预期目标。
另外还要注意测量仪器量程,电阻类器件电流不能超过允许通过最大电流等。
②精确性原则:根据实验需要,选用精度合适测量工具,但对某个实验来讲,精确程度达到要求即可,并不是精度越高越好。
③方便性原则:在不违反前两个原则前提下,尽量使测量电路简单好接,测量中调节控制操作方便。
(a)用分压式接法时,滑动变阻器应该选用阻值较小,而额定电流较大。
(b)用限流式接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近,额定电流应大于被测电阻额定电流
第三部分技能+方法
一、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估计值低一个数量级倍率,如估计值为200Ω就应该选×10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。
⑥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(即指针所指欧姆刻度值太小),应该适当减小倍率重新调零后再测量。
二、控制电路设计技巧
①滑动变阻器控制电路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:
(a)要求被控制电路电流(或电压)从零开始可连续调节时(如:测绘导体伏安特性曲线等实验);
(b)被控制电路电阻RL远大于滑动变阻器最大值R0时;
(c)实验要求电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时;
(d)若采用限流式接法,电路中实际电压(或电流)最小值仍超过电表或电器额定值时.
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,且被控制电路电阻RL与滑动变阻器最大值R0接近或R L略小于R0,则应该采用限流式接法.测定电源电动势和内阻实验必须采用限流式接法.
三、电学仪器选择:
①电源选择:一般可以根据待测电路额定电流或额定电压选择符合需要直流电源。
②电表选择:一般根据电源电动势或待测用电器额定电压选择电压表;根据待测电流最大电流选择电流表;选择电表量程应使电表指针偏转幅
度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数偶然误差,提高精确
度
四、实物图连接注意
①一般先从电源正极开始,须看电流方向,将干路元件依次连线;
②最后并接电压表;
③连线时要注意电表正、负接线柱,要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出、
五、器材选择一般步骤是:
①找出唯一性器材;
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1/3以上,且不超过电表量程
【例1】:图1是小红同学在做“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验实物连接图。
(1)根据图1画出实验电路图、
(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表示数如图2中
①②③④所示,电流表量程为0、6A,电压表量程为3V。
所示读数
为:①__________②__________③__________④__________。
两组数据得
到电阻分别为__________和__________。
【答案】:(1)如图
(2)①0、10A、②0、24A、③2、0V、④0、27V。
(8.30.1)
±Ω和(2.70.1)
±Ω,如填为(2.70.1)
±Ω也行
±Ω和(8.30.1)
【思维提升】:做此类实验,一定要注意实验原理,根据实验要求,选择合适器材,在读取电表数据时,一定要注意选取量程,和分度值,
【例2】:某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组电动势及其内阻,给定器材如下:
A.电流表G(满偏电流10mA,内阻10Ω)
B.电流表A(00.63
~~,内阻未知)
A A
C .滑动变阻器0R (0100Ω~,1A )
D .定值电阻R (阻值990Ω)
E .多用电表
F .开关与导线若干
(1)某同学首先用多用电表直流10V 挡粗略测量电池组电动势,电表指针如右图所示,则该电表读数为V 。
(2分)
(2)该同学再用提供其他实验器材,设计了如下图甲所示电路,请你按照电路图在图乙上完成实物连线.(2分)
(3)图丙为该同学根据上述设计实验电路利用测出数据绘出12I I -图线(1I 为电流表G 示数,2I 为电流表A 示数),则由图线可以得到被测电池组电动势E=V,内阻r=Ω.(每空2分) 【答案】:(1)7、2; (2)如图所示;
(3)7、5;5、0
(3)电流表G 和定值电阻R 组成了一个量程为10V 电压表,由U E Ir =-可得,图象与纵轴交点为电源电动势,由图可知,电动势7.5E V =;图象斜率表示电源内阻,内阻75 5.00.50.1
r -==Ω-。
【思维提升】:本题考查测量电动势和内电阻实验,要注意明确图象应用,首先根据电压表量程可明确对应读数;其次根据已知原理图,根据原理图先连出其中一个支路,再去连接另一支路,注意导线不能交叉;最后根据图象与纵坐标截距表示电源电动势;图象斜率表示电源内阻。
【例3】:测一个阻值约为25k Ω电阻,备有下列器材: A .电流表(量程100μA,内阻2k Ω)
B.电流表(量程500μA,内阻300Ω)
C.电压表(量程10V,内阻100kΩ)
D.电压表(量程50V,内阻500kΩ)
E.直流稳压电源(电动势15V,允许最大电流1A)
F.滑动变阻器(最大电阻1kΩ,额定功率1W)
G.导线若干
(1)电流表应选,电压表应选。
(2)画出测量R x原理图。
【答案】:(1)B,C
(2)测量电路如图所示。
【思维提升】:本题(1)关键是首先根据电源电动势大小来选择电压表量程,再根据欧姆定律求出通过待测电阻最大电流来选择电流表量程;题(2)关键是明确滑动变阻器全电阻远小于待测电阻阻值时,变阻器应用分压式接法;当电流表内阻为已知时,电流表应用内接法。
【例4】:某同学通过实验描绘一个标有“3V,0、6W”小灯泡伏安特性曲
线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电流表
A(0-500μA,内阻1000Ω)、
定值电阻R、开关和导线若干,其他可供选用器材如下:
A、电流表(0~250mA,内阻约5Ω)
B、电流表(0~0、6A,内阻约为0、2Ω)
C、滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1、0A)
D、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流0、2A)
(1)为了测定小灯泡上电压,可以将电流表
A串联定值电阻阻值
R=_______Ω,将其改装成一个量程为3、0V电压表
(2)为减小测量误差并便于操作,实验中电流表应选用_________,滑动变阻器应选用________(选填器材前字母)
(3)如图甲是实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请补充完成图甲中实物间连线,
(4)某同学在实验中测出9组对应数据,已在图乙坐标中描出相应点,请在图中作出小灯泡伏安特性曲线,如果将这个小灯泡接到电动势为3、0V,内阻为5、0Ω电源两端,小灯泡消耗功率是______W(结果保留两位有效数字)
【答案】:(1)5000
R=Ω(2)A、C(3)如图所示(4)如图所示,0、36W
(3)需要电压从零开始,故采用滑动变阻器分压接法,电流表内阻和小灯泡内阻相接近,故采用电流表外接法,如图所示
(4)伏安特性曲线如图所示。
在同一坐标系内作出电源U-I图象;两图象交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡电流,由交点可知,U=2、0V,I=0、18A,故0.36
==
P UI W
【思维提升】:应明确:①当实验要求电流从零调或变阻器全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小变阻器以方便调节;
②当待测电阻满足 V x x A R
R R R 时,电流表应用外接法,满足 V x x A
R R R R 时,电流表应用内接法;③表示电阻和电源I-U 图线交点表示通过电阻电流和电阻两端电压
【例5】:小灯泡灯丝电阻会随温度升高而变大。
某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I 和U 分别表示小灯泡上电流和电压)。
实验时用到器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。
(1)在下面虚线框中画出实验电路图。
要求尽量减少实验误差。
(2)在下面方格图中画出小灯泡U —I 曲线。
【答案】:(1)见图(2)见右图
【解析】:
(1)要研究小灯泡伏安特性曲线,需要电压从零开始,所以采用滑动变阻器分压接法,因为小灯泡电阻和电流表内阻相接近,所以采用电流表外接法,如图所示
【思维提升】:本题考查了作实验电路图、作灯泡伏安特性曲线,根据题意确定滑动变阻器与电流表接法是正确作出实验电路图关键,要掌握描点法作图方法
【例6】:某物理学习小组同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件
R(6V,2、5W)伏安特性曲线,要求多次测量并尽可能减小实验误差, 1
备有下列器材
A、直流电源(6V,内阻不计)
B、电流表G(满偏电流3mA,内阻10Ω)
C、电流表A(0~0、6A,内阻未知)
D、滑动变阻器R(0~20Ω,5A)
E、滑动变阻器'R(0~200Ω,1A)
F、定值电阻
R(阻值为1990Ω)
G、开关与导线若干
(1)根据题目提供实验器材,请你设计测量电子元件
R伏安特性曲线电
1
路原理图(
R可用“”表示)(请画在方框内)
1
(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用__________(温馨提示:填写器材前面字母序号)
(3)将上述电子元件
R和另一个电子元件2R接入如图所示电路甲中,他
1
们伏安特性曲线分别如图乙中oa、ab所示,电源电动势E=7、0V,内阻忽略不计,调节滑动变阻器
R,使电子元件1R和2R消耗电功率恰好相等,则
3
此时电子元件
R阻值为____________Ω,3R接入电路阻值为
1
___________Ω(结果保留两位有效数字)
【答案】:(1)如图所示(2)D(3)10、8
(3)因为两个电子元件消耗电功率相等,说明两者电压和电流相等,所以根据图(3)乙可知,此时电阻两端电压为 2.50.25U V I A ==,,根据欧姆定律得:1 2.5100.25
R ==Ω
【思维提升】:应明确:①当实验要求电流从零调或变阻器全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小变阻器以方便调节;②当待测电阻满足 V x x A R R R R 时,电流表应用外接法,满足 V x x A
R R R R 时,电流表应用内接法
【例7】:在实验室测量两个直流电源电动势和内电阻,电源甲电动势大约为4、5V,内阻大约为1.5Ω;电源乙电动势大约为1、5V,内阻大约为1Ω。
由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A .量程为3V 电压表V
B .量程为0、6A 电流表1A
C .量程为3A 电流表2A
D .阻值为4、0Ω定值电阻1R
E.阻值为100Ω定值电阻
R F.最大阻值为10Ω滑动变阻器3R
2
G.最大阻值为100Ω滑动变阻器
R
4
(1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用图甲所示电路测量电源甲电动势和内电阻。
在数据处理过程中,分别以电流表示数I和电压表示数U为横坐标和纵坐标,经过计算机拟合得到如图乙所示U I
-图像,U和I单位分别为V和A,拟合公式为 5.64
=-+;根据上述实
U I A
验结果,请你判断,在实验中定值电阻选择是(填D或者E);电流表选择是(填B或者C);滑动变阻箱选择是(填F或者G)。
(2)为了简便快捷地测量电源乙电动势和内电阻,选择电压表、定值电阻等器材,采用如图丙所示电路。
①定值电阻应选择(填D或者E)。
②实验中,首先将
k闭合,2k断开,电压表示数为1.48V;然后将1k、2k均闭
1
合,电压表示数为1.23V,则电源乙电动势E=V;内阻r=Ω(该空结果保留2位有效数字)。
【答案】:(1)D、B、F;(2)①D;②1、48;0、81
【思维提升】:本题考查了实验器材选择,实验数据处理,要正确实验器材选取原则,理解实验原理是正确解题关键,同时根据安全性原则、准确性原则、与方便操作性原则选择实验器材;电路断路时路端电压是电源电动势,短路电阻为电源内阻,根据表达式求出电动势与内阻。
【例8】:同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1V多一点。
晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3V、内
阻约50k Ω电压表测其两极时读数为0、96V 。
但当他将四个这样水果电池串起来给标称值为“3V,0、5A ”小灯泡供电时,灯泡并不发光。
检查灯泡、线路均没有故障,而用电压表测量其电压确实能达到3V 多。
据您猜想,出现这种现象原因应当是:(不要求写分析、推导过程)。
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”两极,读得此时读数为30Ω、 小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”两极,测得电流为0、32mA,根据前面用电压表测得0、96V 电压,由闭合电路欧姆定律
得:Ω=Ω⨯==-k I E r 0.310
32.096.03、因而晓宇同学说土豆内阻为30Ω,而小丽同学则说是3k Ω。
请你判断,用晓宇或小丽同学方法测量“土豆电池”内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由。
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A 、电流表A 1(量程为0~0、6A ,内阻为1Ω)
B 、 灵敏电流表A 2(量程为0~0、6mA ,内阻为800Ω)
C .灵敏电流表A 3(量程为0~300μA ,内阻未知)
D 、滑动变阻器R 1(最大阻值约10Ω)
E 、滑动变阻器R 2(最大阻值约2k Ω)
F .定值电阻(阻值2k Ω)
G 、变阻箱(0~9999Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”电动势和内阻, 实验中应选择器材是(填器材前字母代号)。
②在方框中画出设计电路图。
【答案】:(1)水果电池内阻太大(2)晓宇方法不正确;小丽同学测量误差也很大。
(3)①B、G
②
【解析】:
(3))①安阻法测电源电动势与内阻需要电阻箱与电流表,由题意可知,水果电池内阻很大,通过水果电池最大电流较小,为保证安全并精确测量,电流表可选B,灵敏电流表A2(量程为0~0、6mA,内阻为800Ω),因此实验器材可选:B、G.
②安阻法测电源电动势与内阻实验电路图如图所示.
【思维提升】:在测电源电动势和内电阻这个实验里,涉及到电路选择,仪器选择,数据处理;根据给出器材选用一个电流表和一个电阻箱,电流表选用量程符合测量要求,滑动变阻器选用最大阻值与电池内阻相差不多,能使电流表示数变化较明显,方便调节。
【例9】:在实验室测量两个直流电源电动势和内电阻,电源甲电动势大约为4、5V,内阻大约为1、5Ω;电源乙电动势大约为1、5V,内阻大约为1Ω。
由于实验室条件有限,除了导线,开关外,实验室还能提供如下器材:
A、量程为3V理想电压表V
B、量程为0、6A电流表
A;
1
C、量程为3A电流表
A D、阻值为4、0Ω定值电阻1R
2
E、阻值为100Ω定值电阻
R F、最大阻值为10,Ω滑动变阻器3R
2
G、最大阻值为100Ω滑动变阻器
R
4
(1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用如图甲
所示电路测量电源甲电动势和内电阻,在数据处理过程中,分别以电流表示数I和电压表示数U为横坐标和纵坐标,经过计算机拟合得到如图乙所示U-I图像,U和I单位分别为V和A,拟合公式为U=-5、6I+4、4;根据上述实验结果,请你判断,在实验中定值电阻选择是_______(填D或者E),电流表选择是__________(填B或者C),滑动变阻器选择是________(填F或者G)
(2)为了简便快捷地测量电源乙电动势和内电阻,选择电压表,定值电阻等器材,采用如图丙所示电路
①定值电阻应该选择___________(填D或者E)
②实验中,首先将
k闭合,2k断开,电压表示数为1、48V,然后将1k、2k均闭
1
合,电压表示数为1、23V,则电源乙电动势E=____________V;内阻
r=________________Ω(该空结果保留2位有效数字)
【答案】:(1)D、B、F(2)①D②E=1、48V、0.81
【思维提升】:测定电源电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查重点,
是近几年各地高考题目出题热点,本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I 图象处理等多方面内容考查,题目层次源于课本,凸显能力,体现创新意识,侧重于对实验能力考查
【例10】:在伏安法测电阻实验中,实验室备有下列器材:
A .待测电阻R,阻值约为10Ω左右
B .电压表V l ,量程6V,内阻约2k Ω
C .电压表V 2,量程15V,内阻约10k Ω
D .电流表A l ,量程0、6A,内阻约
0、2Ω
E .电流表A 2,量程3A,内阻约0、02Ω
F .电源:电动势E=12V
G .滑动变阻器l,最大阻值10Ω,最大电流为2A
H .滑动变阻器2,最大阻值50Ω,最大电流为0、2A I .导线、电键若干 ①为了较精确测量电阻阻值,除 A 、F 、I 以外,还要在上述器材中选出该实验所用器材 (填器材前面字母代号)。
②在虚线框内画出该实验电路图。
【答案】:①BDG ②外接、分压电路
【思维提升】:此题是伏安法测电阻;关键是掌握器材选择及电路选择方法;器材选取要根据三点原则:安全;准确;方便。
即在保证不超程情况下尽量选小量程电表,仪器使用要便于操作;当待测电阻阻值较小时用安培表外接电路;当滑动变阻器阻值较小时一般用分压电路、
第四部分基础练+测
1.【西藏日喀则地区第一高级中学2016届高三10月月考理科综合物理试题】:电池内阻很小,不便于直接测量,某探究小组同学将一只2、5Ω保R与电池串联后再用电流表和电压表测量电池电动势和内阻,实护电阻
验电路如图1所示
①按电路原理图把实物电路补充完整
②实验中测定出额下列数据
请根据数据在图2中坐标图上画出I-U图像,连线时,有一组数据是弃之不用,原因是
_______________________________________________________
③由I-U图像得出电池电动势为_____V,内阻为________Ω
【答案】:①②数据存在严重错误③如图所示③ 1.5V
E=,0.50Ω
【解析】:
试题分析:①对照电路图连线即可,要注意电表极性,如图所示
考点:测量电源电动势和内阻实验
【名师点睛】:测定电源电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查重点,是近几年各地高考题目出题热点,本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容考查,题目层次源于课本,凸显能力,体现创新意识,侧重于对实验能力考查
2.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2016届高三上学期期中考试物理试题】:为了测量一节干电池电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0、6 A,内阻r=0、3Ω
C.电流表2:量程0~0、6 A,内阻约为0、1Ω
D.电压表1:量程0~3 V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器1:0~10Ω,2 A
G.滑动变阻器2:0~100Ω,1 A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻实验中,由于电流表和电压表内阻影响,测量结果存在系统误差;在现有器材条件下,要尽可能准确地测量电池电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当器材:__________(填写选项前字母);(2)实验电路图应选择下图中__________(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表示数得到了如图丙所示U-I图象,则干电池电动势E=_______V,内电阻r=__________Ω。
【答案】:(1)ABDFH;(2)甲;(3)1、5V,0、7Ω
考点:测量一节干电池电动势和内阻。
【名师点睛】:此题是考查了测量干电池电动势和内阻实验;关键是搞清实验原理、注意事项以及器材选项、误差等问题;本题中由于电流表内阻会引起误差,故选择阻值已知电流表,注意在最后求解电源内阻时要减去电表内阻、
3.【2016•重庆市一中高三上期中】:(9分)某学习小组探究一小灯泡在不同电压下功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线连接、(1)实验要求滑动变阻器滑片从左向右移动过程中,电流表示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线连接;
(2)实验测得数据如下表记录:
请将剩余两个点描在图乙坐标图中,并画出小灯泡伏安特性曲线;
(3)根据所画伏安特性曲线判断:
①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω电源两端,小灯泡功率为W;(结果保留两位小数)
②将只相同小灯泡并联后,与①中电源、以及一定值电阻R0=0、25Ω串联成闭合回路,可使灯泡消耗总功率最大,最大值约为W、(结果保留两位小
数)
【答案】:(1)连线如下图;(2)作图如下;(3)①1、25(1、25~1、30); ② 3 ,1、80
(3)①在灯泡U-I图象中作出电源U-I图象如图所示:由图示图象可知,灯泡两端电压U=2、5V,通过灯泡电流I=0、5A,灯泡功率:P=UI=2、5×0、5=1、25W、
考点:本题考查描绘小电珠伏安特性曲线.。
【名师点睛】:本题考查了连接实物电路图、作图象、求灯泡功率,要掌握应用描点法作图方法;应用图象法处理实验数据是处理实验数据常用方法,掌握应用图象法处理实验数据方法.
4.【2016•广东省广州六中、广雅中学、执信中学等六校高三第一次联考】:(9分)(1)某研究小组同学为了测量某一电阻R X阻值,甲同学先用多用电表进行粗测。
使用多用电表欧姆挡时,将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:先将选择开关换成欧姆挡“______”档位,将红、黑表笔短接,再进行,使指针指在欧姆刻度“0”处;再次测量电阻R X阻值时,指针在刻度盘上停留位置如图9所示,则所测量值为Ω。
(2)为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材: A、电流表(量程15mA,内阻约100Ω)
Ω
图10
15 10
图9
B、电流表(量程0、6A,内阻约0、5Ω)
C、电阻箱(最大电阻99、99Ω)
D、电阻箱(最大电阻999、9Ω)
E、电源(电动势3V,内阻0、8Ω)
F、单刀单掷开关2只
G、导线若干
乙同学设计电路图如图10所示,现按照如下实验步骤完成实验:
①调节电阻箱,使电阻箱有合适阻值R1,仅闭合S1,使电流表有较大偏转且读数为I;
②调节电阻箱,保持开关S1闭合,开关S2闭合,再次调节电阻箱阻值为R2,使电流表读数仍为I。
a、根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择(填器材前字母)
b、根据实验步骤可知,待测电阻R x=(用题目所给测量数据表示)。
(3)利用以上实验电路,闭合S2调节电阻箱R,可测量出电流表内阻R A,丙同学通过调节电阻箱R,读出多组R和I值,作出了1R
图像如图11所
I
示。
若图像中纵轴截距为1A-1,则电流表内阻R A=Ω。
【答案】:(1)×1,欧姆调零,12;(2)A ,R2-R1;(3)2、 2。