2019年高考物理二轮专题复习练案：第14讲电学实验与创新 Word版含解析

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2019高考物理二轮复习电学实验专题及答案与解析

（3）该小组测出热敏电阻1R 的U-I 图线如图甲中曲线Ⅰ所示，说明该热敏电阻是热敏电阻________。

（填PTC 或NTC ）（4）该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻2R 的U-I 图线如图甲中曲线Ⅱ所示。

然后又将热敏电阻12R R 、分别与某电池组连成如图乙所示电路。

接通对应电路后，测得通过1R 和2R 的电流分别为0.30 A 和0.60 A ，则该电池组的电动势为_______V ，内阻为________Ω。

（结果均保留三位有效数字）3．（9分）在物理课外活动中，王聪明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。

已知选用的电流表内阻、满偏电流I 10 mA g ＝，当选择开关接3时为量程250 V 的电压表。

该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。

（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________。

（2）为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏。

②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C 处，此时电阻箱如图丙所示，则C 处刻度应为________Ω。

③计算得到多用电表内电池的电动势为________V 。

(保留2位有效数字)（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω。

(保留2位有效数字) 4．（9分）实验室有下列器材：灵敏电流计G （内阻约为50 Ω）；电压表V （0~3V ，内阻约为10 kΩ）；电阻箱1R （0~9999Ω）；滑动变阻器2R （0~100Ω，1.5 A ）；旧干电池一节；导线开关若干。

（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2 V ，灵敏电流计示数为4 mA ，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为Ω。

教育最新2019年版本高考物理二轮复习电学实验试题-Word版

电学实验(附参考答案)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．(2)如果要用此多用电表测量一个约1.8×10Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选用的欧姆挡是__________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)．解析：(1)选择开关处于直流100 mA，则a读数为26.0 mA.选择开关处于直流2.5 V，则a读数为0.65 V．选择开关处于电阻“×10”挡，则b读数为40 Ω.(2)测1.8×103Ω的电阻应选择“×100”挡．答案：(1)26.0 0.65 40 (2)×1002．在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V，0.3 A”．合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障，①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；A．2.5 V B．10 VC．50 V D．250 V②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是________；A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开 D．B灯被短路(2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”．①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________ Ω，此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________________________________________________________________________ Ω，它不等于测量值，原因是：________________________________________________________________________解析：(1)①由于四节干电池串联的总电动势为10 V ，故选B ；②c 、d 间电压约为5.8 V ，说明c 、d 间有断路，即A 灯丝断开；(2)①要用欧姆挡测试，必须断开外电路；②6 Ω；12.7 Ω.原因：金属丝的电阻率随温度的升高而增大，利用R ＝U I算出小灯泡的电阻是在较高温度下正常发光时的电阻，而用欧姆表测量的电阻是小灯泡常温下的阻值，故不相等．答案：(1)①B ②A (2)①断开 ②6 e 、f 12.7 原因见解析3．(2014·广东高考)某同学设计的可调电源电路如图甲所示，R 0为保护电阻，P 为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.(1)用电压表测量A 、B 两端的电压：将电压表调零，选择0～3 V 挡，示数如图乙，电压值为________________________________________________________________________V.(2)在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P 应先置于________端． (3)要使输出电压U 变大，滑片P 应向________端滑动．(4)若电源电路中不接入R 0，则在使用过程中，存在________(选填“断路”或“短路”)的风险．解析：(1)选择0～3 V 挡，则读下面的数据，再估读一位，电压值为1.30 V ；(2)为了保证外电路的安全，接通电路后应让输出电压为最小，当滑片P 置于A 端时，接通外电路之后输出电压为0，这样能保证外电路的安全；(3)要增大外电路电压，需要使滑片滑向B 端；(4)保护电阻的作用是防止电流过大，如果电路中不接入保护电阻，可能会存在短路的风险．答案：(1)1.30 (2)A (3)B (4)短路4．(2015·安徽高考)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100 μA ，内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)和若干导线；(1)由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50 mA 的电流表，则应将表头与电阻箱________(填“串联”或者“并联”)，并将电阻箱阻值调为________Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量，实验电路图如图所示，通过改变电阻R 测相应的电流I ，并且作相关计算后一并记录如下表．2中，并画出IRI 图象．②根据图线可得电池的电动势E 是________V ，内阻r 是________Ω.解析：(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需并联小电阻，由并联的特点，电压相等(I －I g )R ＝I g R g ，得R ＝5.0 Ω.(2)如图所示，由E ＝IR ＋I (r ＋R A )得IR ＝E －I (r ＋R A )，纵截距为电源的电动势E .r ＋R A ＝1.53－1.1850×10－3 Ω，R A ＝5.0 Ω，得r ＝2.0 Ω.答案：(1)并联 5.0 (2)①如图所示②1.53 2.05．(2015·山东高考)如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I0，R 为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器R L消耗的电功率．改变R L的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的UI关系图象．回答下列问题：(1)滑动触头向下滑动时，电压表示数将________(填“增大”或“减小”)．(2)I0＝________A.(3)R L消耗的最大功率________W(保留一位有效数字)．解析：(1)滑动头向下移动时，R L阻值减小，则总电阻减小，电压变小，则电压表读数变小．(2)由电路图可知：I 0＝I ＋U R ，即：U ＝I 0R －IR ，由UI 图线可知，I 0R ＝20；R ＝k ＝201.0Ω＝20 Ω，则I 0＝1.0 A.(3)R L 消耗的功率为P ＝IU ＝20I －20I 2，则当I ＝0.5时，功率的最大值为P m ＝5 W. 答案：(1)减小 (2)1.0 (3)5 6．小明同学用下列器材描绘额定电压为3.0 V 的小灯泡伏安特性图线(要求电压变化从零开始)，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题．A ．电流表(0.6 A ，1 Ω)B ．电压表(3 V ，1 k Ω)C ．滑动变阻器(10 Ω，1 A)D ．电源(4 V ，内阻不计)(1)用笔画线代替导线，将图中的仪器连成完整的实验电路．(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于______(填“a ”或“b ”)端．(3)闭合开关，变阻器的滑片向b 端移动，电压表的示数逐渐增大，电流表指针却几乎不动，则电路的故障为________________________________________________________________________．(4)排除故障后，小明完成了实验，并由实验数据画出小灯泡I U 图象如图中实线所示．由图可确定小灯泡在电压为2.0 V 时实际功率为______W(保留两位有效数字)．(5)若IU图中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实践相比，虚线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)才是其真实的伏安特性曲线．答案：(1)连线如下图所示(2)a(3)小灯泡断路(4)0.38 (5)Ⅱ课时过关(B卷)1．欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a．无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程；b．有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．现备有如下器材：A．待测电流表A1(量程3 mA，内阻约为50 Ω)B．电压表V(量程3 V，内阻未知)C．电流表A2(量程15 mA，内阻为10 Ω)D．保护电阻R＝120 ΩE．直流电源E(电动势2 V，内阻忽略不计)F．滑动变阻器(总阻值10 Ω，额定电流0.5 A)G．开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择________、________(填字母代号)．(2)请画出符合要求的实验电路图．解析：根据题中给出的备用器材，选择伏安法测量电流表的内阻，选择内阻已知的电流表A2作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联．由于电流表两端电压最大只有0.15 V，滑动变阻器最大电阻只有10 Ω，所以选择分压电路，电路图如图所示．答案：(1)C D (2)见解析2．有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法测绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)E．滑动变阻器(10 Ω，5 A)F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用如图所示的电路进行测量，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______(用序号字母表示)．(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω.(3)若将此灯泡与电动势 6 V 、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________________________________________________________________________Ω的电阻．解析：(1)小灯泡的额定电压为2.8 V ，故电压表选用A ；小灯泡的功率约为0.8 W ，故小灯泡的电流约为0.3 A ，电流表选取D ；实验原理图中滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器一般选择小量程的便于调节，选择E.(2)根据IU 曲线的横坐标电压2.8 V ，对应的纵坐标电流为0.28 A ，根据欧姆定律得电阻为10 Ω.(3)当与6 V 电源相连时，根据欧姆定律可得ER L ＋R ＝U L R L ，解得R ＝807 Ω，故需串联807Ω的电阻．答案：(1)A D E (2)10 (3)8073．(2015·浙江高考)如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．(1)根据如图画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的①②③④所示，电流表量程为0.6 A ，电压表量程为3 V ．所示读数为：①________；②________；③________；④________．两组数据得到的电阻分别为________和__________．解析：(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压接法，故电路图如图所示．(2)电流表的量程为0.6 A ，所以每小格表示的分度值为0.02 A ，故①的读数为0.10 A ，②的读数为0.24 A ，电压表的量程为3 V ，则每一小格表示0.1 V ，所以③的示数为2.0 V ，④的示数为0.27 V ，电压小，两端的电流小，故①④为同一组数据，故得到的电阻为R ＝0.270.1＝2.7 Ω，②③为另外一组数据，故得到的电阻为R ＝2.00.24＝8.3 Ω.答案：(1)如图(2)①0.10 A ②0.24 A ③2.0 V ④0.27 V (8.3±0.1)Ω (2.7±0.1)Ω[如填为(2.7±0.1)Ω和(8.3±0.1)Ω也行]4．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下：A ．待测螺线管L (符号)：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，直径为D ，阻值约几十欧B ．电流表A 1：量程10 mA ，内阻r 1＝40 ΩC ．电流表A 2：量程500 μA ，内阻r 2＝750 ΩD ．电压表V ：量程为10 V ，内阻为10k ΩE ．保护电阻R 1：阻值为100 ΩF ．滑动变阻器R 2：总阻值约为10 ΩG ．电源E ，电动势约为1.5 V ，内阻忽略不计 H ．开关一个及导线若干(1)用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和“×10”，经正确操作后，多用电表表盘示数如图所示，则金属丝的电阻约为________Ω.(2)为了尽可能准确地测量R L ，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的13，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在虚线框中，并标明所用器材的代号．(3)已知金属丝的直径为D ，要测量的物理量是通过电流表A 1的电流I 1，通过电流表A 2的电流I 2.用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l ，则l ＝____________．解析：(1)由于欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时的读数较准，所以应按“×1”倍率读数，读数为R ＝1×48 Ω＝48 Ω.(2)由于电源电动势为1.5 V ，小于电压表量程的13，所以不能使用电压表V 来测量电压，由于两电流表的满偏电压分别为U 1＝I 1m r 1＝0.4 V ，U 2＝I 2m r 2＝0.375 V ，可将待测电阻与电流表A 2串联后再与A 1并联，如电路图甲所示；因电流表A 2的满偏电流小于A 1的满偏电流，可将待测电阻与电流表A 2并联再与A 1串联，如电路图乙所示；又由于滑动变阻器的最大电阻远小于待测电阻，所以变阻器应用分压式接法．(3)电路图甲：L 与A 2两端电压U 1＝I 1r 1，L 两端电压U 1′＝I 1r 1－I 2r 2，通过L 的电流为I 2，由欧姆定律及电阻率公式得金属丝的长度l ＝πD 2（I 1r 1－I 2r 2）4ρI 2；电路图乙：L 的电压与A 2的电压相同，流过L 的电流I 2′＝I 1－I 2，由欧姆定律及电阻率公式得金属丝的长度l ＝πD 2I 2r 24ρ（I 1－I 2）. 答案：(1)48 (2)见解析图甲或乙(画出其中一个即可) (3)πD 2（I 1r 1－I 2r 2）4ρI 2或πD 2I 2r 24ρ（I 1－I 2）5．(2015·石家庄模拟)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率，所用的器材包括：输出电压为3 V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、米尺、电阻箱、开关和导线等．(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，在虚线框中设计实验电路，并连接电路实物图(如图)．(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关．②读出电流表的示数，记录金属夹的位置．③断开开关，_________________，合上开关，重复②的操作．(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此给出了如图所示的关系图线，其斜率为____________A－1·m－1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了____________________的电阻之和．解析：(1)本题以创新型实验的形式考查了电阻率的测量，对利用图象获取信息的能力有较高的要求．依据实验器材和实验目的“测量金属丝的电阻率”，电路图如图甲所示：电路实物图如图乙所示：(2)③读出接入电路中的金属丝的长度，改变金属夹位置．(3)依据闭合电路欧姆定律得E ＝I (R A ＋R 0＋R x )，参照题目给出的图象可得1I ＝R A ＋R 0E＋ρL ES ，依据直线可得其斜率为10.0 A －1·m －1，截距为R A ＋R 0E，则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为电流表的内阻与电阻箱的电阻之和．答案：(1)见解析图(2)③读出接入电路中的金属丝的长度，改变金属夹位置 (3)10.0 电流表的内阻与电阻箱 6．(2015·四川高考)用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值R x .已知电池的电动势约6 V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：电流表A 1(量程0～30 mA)；电流表A 2(量程0～100 mA)；电压表V(量程0～6 V)；滑动变阻器R 1(阻值0～5 Ω)；滑动变阻器R 2(阻值0～300 Ω)；开关S 一个，导线若干条．某同学的实验过程如下：(1)设计如图甲所示的电路图，正确连接电路．(2)将R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R 的阻值，测出多组U 和I 的值，并记录．以U 为纵轴，I 为横轴，得到如图乙所示的图线．(3)断开开关，将R x 改接在B 、C 之间，A 与B 直接相连，其他部分保持不变．重复(2)的步骤，得到另一条UI 图线，图线与横轴I 的交点坐标为(I 0，0)，与纵轴U 的交点坐标为(0，U 0)．回答下列问题：①电流表应选用______，滑动变阻器应选用________________________________________________________________________；②由图乙的图线，得电源内阻r ＝________Ω；③用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x ＝________________________________________________________________________，代入数值可得R x ；④若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________(选填“相同”或“不同”)．解析：①根据题设条件中电池的电动势6 V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用A 2，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用R 2.②根据如图甲电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此如图乙中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有：r ＝|k |＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪5.5－4.5（60－20）×10 Ω＝25 Ω.③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有：r ′＝r ＋R x ＝|k ′|＝U 0－0I 0－0，解得：R x ＝U 0I 0－r .④若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，R x 接在B 、C 之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而R x 接在A 、B 之间时，电压表测量的是滑动变阻器与R x 两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同．答案：(3)①A 2 R 2 ②25 ③－r ④相同不同。

2019届高考物理二轮复习专题13：电学实验Word版含答案

电学实验每年都考，主要体现在：()基本仪器的原理和使用；()基本的实验目的、原理和实验思想，如实验器材的选取，电流表的内、外接法及滑动变阻器的连接方式、电路故障的分析等；()处理实验数据的基本方法，如图象法、平均值法等。

电学实验、测定金属的电阻率（螺旋测微器的使用）、描绘小灯泡的伏安特性曲线、把电流表改成电压表、测定电源的电动势和内阻、多用电表的使用、示波器的使用、传感器的简单使用、测定金属的电阻率[实验目的][实验原理]用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。

根据电阻定律公式，只要测量出金属导线的长度和它的直径，计算出导线的横截面积，并用伏安法测出金属导线的电阻，即可计算出金属导线的电阻率。

[实验器材]被测金属导线，直流电源（），电流表()，电压表（），滑动变阻器（Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺等。

[实验步骤]．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值，计算出导线的横截面积。

．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量次，求出其平均值。

．把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键。

改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数和的值，断开电键，求出导线电阻的平均值。

．将测得的、、值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率。

．拆去实验线路，整理好实验器材。

[注意事项]．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两接入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。

．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。

．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。

2019届高考物理二轮复习电学实验与创新课件(73张)(全国通用)

⇨拓展训练
1．(1)利用多用电表测电压、电阻，若选择开关处在“直流电压 2.5 V”挡时指针位于图甲位置，则被测电压是__1_._0_5_V__ V；若选择开关处在“×10”欧姆挡时指针位于图甲位置，则被测电阻是__2_0_0__Ω__ Ω.
(2)① 图乙用 0.6 A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表
②电压表使用 3 V 量程时，每小格表示 0.1 V，指针示数为 1.70 V；使用 15 V 量程时，每小格为 0.5 V，指针示数为 8.5 V.
(3)电阻为 1 987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到 2，再将“×100”旋钮调到 0.每个电阻箱的最大阻值是 999 9 Ω，用这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻 2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为 0～19 998
(2)由并联电路规律有，I2＝I1＋IR0，IR0R0＝I1r 解得 I1＝R0R＋0 rI2 由R0R＋0 r＝k，解得 r＝(1k－1)R0. (3)他测量电流表 G1 内阻的方法本质上属于伏安法，D 正确．
2．某同学欲将一量程为 3 V 的电压表改装成可直接测量电阻的欧姆表．
(1)先用如图(a)所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关 S，将电阻箱 R 阻值调到 3 kΩ 时，电压表恰好满偏；将电阻箱 R 阻值调到 12 kΩ 时，电压表指针指在如图(b)所示位置，则电压表的读数为__1_._5_0___ V．由以上数据可得电压表的内阻 RV＝___6_____ kΩ.
[例 2] 同学测量电阻 Rx 的阻值(阻值约为 25 kΩ)，现备有下列器材：
A．电流表(量程为 0～100 μA，内阻约 2 kΩ)； B．电流表(量程为 0～500 μA，内阻约 300 Ω)； C．电压表(量程为 0～15 V，内阻约 100kΩ)； D．电压表(量程为 0～50 V，内阻约 500kΩ)； E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．开关和导线若干．电流表应选____B____，电压表应选___C_____．(填字母代号)

2019届二轮复习电学创新实验学案（全国通用）

2019届二轮复习电学创新实验学案（全国通用）全国高考卷的实验题经常出现电学创新实验,该类实验的特点是题目于教材,但又高于教材,需要考生学会迁移应用,准确理解实验创新点.一般电学创新实验有两个大方向:1.实验原理的拓展与创新,实验的基本原理和思想方法是考查的核心,要解决此类实验问题,应摒弃简单地背诵实验而向分析理解实验转变.2.实验器材的创新与使用,试题的创新点有时是改变实验器材,或者将一个“全新”的元件引入实验中进行应用或研究,注重考查考生的知识迁移能力和解决实际问题的能力.考点一实验原理的拓展与创新知识梳理实验原理的创新方法通常有:1.转换法:将无法(或不易)测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再求待测物理量,这种方法叫转换测量法(简称转换法).如在“测量金属电阻率”的实验中,虽然无法直接测量电阻率,但通过测金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,可以计算出它的电阻率.2.替代法:用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量.3.控制变量法:研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,要使其中一个或几个物理量不变,分别研究这个物理量与其他各物理量的关系,然后再归纳总结.如“探究电阻的决定因素”实验.题组演练1.利用如图13-1所示的电路可以较为准确地测量电源的电动势.图中a为标准电源,其电动势为E s,b为待测电源,E为工作电源,R为滑动变阻器,G为零刻度在中央的灵敏电流计,AB为一根粗细均匀的金属丝,滑片C可在金属丝上移动,A、C之间的长度可用刻度尺量出.图13-1实验步骤如下:(1)按图连接好电路;(2)调整滑动变阻器的滑片至合适位置,闭合开关S1;(3)将S2接1,调节滑片C使电流计示数为零,记下;(4)将S2接2,重新调整C位置,使,并记下;(5)断开S1、S2,计算待测电源的电动势的表达式为E x=.2.某同学用图13-2中所给器材进行与安培力有关的实验.两根金属导轨ab和a1b1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(电阻不计)置于导轨上且与两导轨垂直.图13-2(1)在图中画出连线,完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动.(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是.3.导电玻璃是制造LCD的主要材料之一.为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取长度L=25.00 cm、直径d=0.900 mm的圆柱体导电玻璃进行实验,用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻R x,发现其电阻约12.0 Ω.图13-3(1)为精确测量R x的阻值,该小组设计了如图13-3所示的实验电路.可供使用的主要器材如下:电源E(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);定值电阻R0(阻值为20 Ω);电压表V1(量程03 V,内阻约3 Ω);电压表V2(量程015 V,内阻约15 Ω);电流表A1(量程0200 mA,内阻约1.5 Ω);电流表A2(量程03 A,内阻约0.5 Ω);滑动变阻器R1(阻值范围01 Ω);滑动变阻器R2(阻值范围020 Ω).①图中电压表应选用;电流表应选用;滑动变阻器应选用.(填器材代号)②该小组进行了如下操作:A.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置1,闭合S2,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表的示数分别为0.185 A和2.59 V;B.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置2,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表的示数分别为0.125 A和2.65 V;C.将滑动变阻器的滑片移到最右端,断开S1、S2.可求得R x=Ω.(2)由以上实验可求得该导电玻璃的电阻率ρ=Ω·m.4.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1000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000 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)请完成图13-4中待调节的报警系统原理电路图的连线.图13-4(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.5.某实验小组要精确测定一个额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约为300 Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有:A.电流表A1(量程015 mA,内阻R A1约为10 Ω);B.电流表A2(量程02 mA,内阻R A2=20 Ω);C.定值电阻R1=10 Ω;D.定值电阻R2=1980 Ω;E.滑动变阻器R(020 Ω);F.电压表V(量程015 V,内阻R V约为3 Ω);G.蓄电池E(电动势为4 V,内阻很小);H.开关S一个、导线若干.(1)要完成实验,除蓄电池、开关、导线、滑动变阻器外,还需选择的器材有(填写器材前的字母编号).(2)在虚线框中画出实验电路图.(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式.R x=,说明式中题目未给出的各物理量的意义:.归纳1.在解决设计型实验时,要注意条件的充分利用,如对于给定确切阻值的电压表和电流表,电压表可当作电流表使用,电流表也可当作电压表使用,利用这一特点,可以拓展伏安法测电阻的方法,如伏伏法、安安法等.2.对一些特殊电阻的测量,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计有其特殊性,即首先要注意到其自身量程对电路的影响,其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能,因此在测电压表内阻时无需另并联电压表,测电流表内阻时无需再串联电流表.考点二实验器材的创新与使用知识梳理一般电学实验器材的创新有两方面:1.引用新的器件,如二极管、感光材料、热敏电阻等与实际生产、生活密切相关的常见器件,要求学生多关注一些生活中的传感器;2.改变器材的使用方法,电源进行串联或并联、把电压表当电流表或者改装电压表等.题组演练1.某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200 Ω·m).如图13-5甲所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左、右两侧带有接线柱,容器内表面长a=40 cm,宽b=20 cm,高c=10 cm,将水样注满容器后,用多用电表粗测,水样电阻约为2750 Ω.图13-5(1)为精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:A.电流表(量程05 mA,内阻R A为50 Ω);B.电压表(量程015 V,内阻R V约为10 Ω);C.滑动变阻器(020 Ω,额定电流1 A);D.电源(12 V,内阻约10 Ω);E.开关一只、导线若干.请在图乙的实物图中完成电路连接.(2)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,测出一系列数据如下表所示,请在如图丙所示的坐标纸中作出U-I图线.U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6 I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15图13-6(3)待测水样的电阻率约为Ω·m.据此可知,所得水样(选填“达标”或“不达标”).2.某物理学习小组为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内阻,设计了如图13-7所示的电路,在一定光照条件下进行实验.图13-7(1)请根据图13-7完成图13-8中实物的连线.图13-8(2)该小组成员将测量出来的数据记录在表格中,请在图13-9中作出该硅光电池组的U-I图线.组数 1 2 3 4 5 6 7 8 U/V 1.77 1.75 1.70 1.65 1.54 1.27 1.00 0.50 I/μA 12 30 48 60 68 76 80 86图13-9(3)由所作的U-I图线可知该硅光电池组的电动势E=V,电池组的内阻随输出电流的变化而改变,在电流为80 μA时,该电池组的内阻r=Ω.(均保留两位有效数字)3.某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度计,他所选用的器材有:灵敏电流表(待改装),学生电源(电动势为E,内阻不计),滑动变阻器,单刀双掷开关,导线若干,导热性能良好的防水绝缘材料,标准温度计,PTC热敏电阻R T(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为R T=a+ t,a>0, >0).设计电路图如图13-10所示,并按如下步骤进行操作.图13-10(1)按电路图连接好实验器材.(2)将滑动变阻器滑片P滑到(选填“a”或“b”)端,单刀双掷开关S掷于(选填“c”或“d”)端,调节滑片P使电流表,并在以后的操作中保持滑片P位置不动,设此时电路总电阻为R,断开电路.(3)容器中倒入适量开水,观察标准温度计,每当标准温度计示数下降5 ℃,就将开关S置于d 端,并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I,然后断开开关.请根据温度表的设计原理和电路图,写出电流与温度的关系式:I=(用题目中给定的符号表示).(4)根据对应温度记录的电流表示数,重新刻制电流表的表盘,改装成温度计.根据改装原理,此温度计表盘刻度线的特点是:低温刻度在(选填“左”或“右”)侧,刻度线分布是否均匀? (选填“是”或“否”).4.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻现象”,利用这种效应可以测量压力大小,图13-11甲为某压敏电阻在室温下的-F曲线,其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值,为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值R F,请按要求完成实验.图13-11(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所受压力已给出,待测压力大小约为0.4×1020.8×102 N,不考虑压力对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:A.压敏电阻(无压力时阻值R0=6000 Ω);B.滑动变阻器R(总电阻约200 Ω);C.电流表A(量程02.5 mA,内阻约3 Ω);D.电压表V(量程03 V,内阻约3 Ω);E.直流电源E(电动势3 V,内阻很小);F.开关S,导线若干.(2)正确连线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图13-12所示,则电压表的读数为V.图13-12(3)此时压敏电阻的阻值为Ω;结合图13-11甲可知待测压力的大小F=N.(计算结果均保留两位有效数字)5.图13-13中矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直的匀强磁场.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.图13-13(1)在图中画线连接完成实验电路图,要求接通电源后电流由a流向b.(2)完成下列主要实验步骤中的填空:①按图接线;②保持开关S断开,读出电子秤示数m0;③闭合开关S,调节R的阻值使电流大小适当,此时电子秤仍有读数,然后读出并记录、;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,可以得到B=.(4)判断磁感应强度方向的方法是:若,磁感应强度方向垂直金属棒向外:反之,磁感应强度方向垂直金属棒向里.第13讲电学创新实验高频考点探究考点一1.(3)A、C间的长度L1(4)电流计示数为零A、C间的长度L2(5)E s[解析由(1)、(2)可知金属丝AB中的电流保持不变,要使电流计指针指向零刻度,则加在AC 两端下方的电压等于金属丝上的分压,即电源电动势等于金属丝上的分压,根据分压关系可知,分压之比等于金属丝长度之比,故记录金属丝AC段的长度即可求得电压之比,故第(3)步中记下A、C间的长度L1;第(4)步时,测量待测电源的电动势,电流方向不变,使电流计指针指向零,再记下A、C间的长度L2;(5)要使G中电流为零,则应使AC段的电压恰好等于下方接入电源的电动势,设AB上单位长度的电阻为r,则有I0L1r=E s,I0L2r=E x,联立解得E x=E s.2.(1)如图所示(2)AC[解析(1)实验电路连线如图所示.(2)为使金属棒获得更大的速度,可使金属棒运动时有更大的加速度,根据牛顿第二定律有a=,所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大.故选项A、C正确,选项B错误.3.(1)①V1A1R2②12.8(2)3.26×10-5[解析(1)电源电动势为4.5 V,小于电压表V2量程的,因此结合待测电阻R x的粗测阻值,可知电压表应选用量程为03 V的V1;电流表应选用量程为0200 mA的A1;滑动变阻器应选用最大阻值与待测导电玻璃阻值差不多的R2.设电流表内阻为R A,对操作步骤A,由欧姆定律可得U1=I1(R A+R x);对操作步骤B,由欧姆定律可得U2=I2(R A+R0).联立解得R x=-+R0=12.8 Ω.(2)由电阻定律得R x=,S=,解得该导电玻璃的电阻率ρ=3.26×10-5Ω·m.4.(1)如图所示(2)R2(3)①650.0b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)电路图连接如图所示.(2)报警器开始报警时,对整个回路有U=I c(R滑+R热),代入数据可得R滑=1150.0 Ω,因此滑动变阻器应选择R2.(3)①在调节过程中,电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用,电阻箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值,即为650.0 Ω.滑动变阻器在电路中的接法为限流接法,滑片应置于b端附近,若置于另一端a时,闭合开关,则电路中的电流I=A≈27.7 mA,超过20 mA,报警器可能损坏.②开关应先向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至报警器开始报警.5.(1)ABD(2)如图所示(3)I1、I2分别为电流表A1、A2的读数[解析(1)要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表V的量程偏大,测量误差较大,不能用电压表V测量LED 灯两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻R2串联改装为电压表测量电压;LED灯正常工作时的电流在10 mA左右,可以用电流表A1和A2测量通过LED灯的电流.(2)因为滑动变阻器阻值较小,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示.(3)根据欧姆定律知,LED灯两端的电压U=I2(R2+R A2),通过LED灯的电流I=I1-I2,所以LED灯正常工作时的电阻R x==,I1、I2分别为电流表A1、A2的读数.考点二1.(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)134(130140均可)不达标[解析(1)因为要精确测量电阻值,需要电路中电压有较大的变化范围,而滑动变阻器阻值比待测电阻小得多,所以连线时滑动变阻器要用分压式接法;又电流表内阻已知,则采用电流表内接法,电路连接如图甲所示.(2)描点、连线,U-I图线如图乙所示.(3)由所作图线斜率可知,总电阻为2727 Ω,又R=R总-R A=2677 Ω,根据电阻定律R=ρ,代入数据得ρ≈134 Ω·m<200 Ω·m,故不达标.2.(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)1.81.0×104[解析(1)实物连接图如图甲所示.(2)根据表格中数据描点后用平滑曲线连接,U-I图线如图乙所示.(3)由所作的U-I图线可知该硅光电池组的电动势E=1.8 V,在电流为80 μA时,由表中数据可知此时电源的路端电压U=1.00 V,由闭合电路欧姆定律知电源内电压为U'=E-U=0.80 V,所以电池组的内阻r==×106Ω=1.0×104Ω.3.(2)a c满偏(3)(4)右否[解析(2)根据实验的原理可知,开始时需要将滑动变阻器滑片P滑到a端,以保证电流表的安全;然后将单刀双掷开关S掷于c端,调节滑片P使电流表满偏.(3)当温度为t时,热敏电阻的阻值为:R T=a+ t,根据闭合电路的欧姆定律可得I==.(4)由上式可知,温度越高,通过电流表的电流越小,所以低温刻度在表盘的右侧;由于电流与温度的关系不是线性函数,所以表盘的刻度是不均匀的.4.(1)如图所示(2)2.00(3)1.5×1030.60×102[解析(1)采用伏安法测量电阻,由于待测电阻较大,电流表采用内接法,滑动变阻器采用分压式接法,如图所示.(2)由电压表的表盘刻度,可以读出其示数为2.00 V.(3)根据欧姆定律可以得到此时压敏电阻的阻值为:R F==Ω≈1.5×103Ω;由==4,结合图像可知此时压力为0.60×102 N.。

2019届高考物理大二轮复习专题复习指导练习第14讲电学实验与创新含答案

第14讲电学实验与创新限时：40分钟1．(2017·昭通市二模)某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体电阻的电阻率，进行如下实验：导学号 86084307(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图所示，其读数分别是L＝ 23.7__mm，d＝ 2.795(2.792～2.796)__mm.(2)图(a)是一个多量程多用电表的内部简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S转到位置5、6时，可用来测量电压__；当S转到位置1、2时，可用来测量电流，其中S转到 1__位置时量程较大.图(a)(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确操作步骤测得此圆柱体的电阻值，读数如图(b)，则该电阻的阻值约为 220__Ω.图(b)(4)该同学想用伏安法更精确地测量该电阻R，现有器材规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E(电动势为4 V，内阻不计)电流表A1(量程为0～4 mA，内阻约50 Ω)电流表A2(量程为0～10 mA，内阻约30 Ω)电压表V1(量程为0～3 V，内阻约10 kΩ)电压表V2(量程为0～15 V，内阻约25 kΩ)滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流为2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A)开关S，导线若干为减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，请在方框内画出测量电路图(标明所选器材代号).[解析] (1)游标卡尺的读数为L＝23 mm＋7×0.1 mm＝23.7 mm；螺旋测微器的读数为d＝2.5 mm＋29.5×0.01 mm＝2.795 mm(2)当转换开关S转到位置5、6时，电阻和表头串联，为电压表，测量电压；S旋到位置1时，并联电阻阻值较小，则分流较大，故S旋到位置1时，电流表量程较大.(3)电阻R＝22.0×10＝220 Ω(4)为了获得较大的电压调节范围，滑动变阻器采用分压接法，并且选用最大阻值较小的滑动变阻器，便于操作；电路中最大电流I max＝3220＝14mA，故选用电流表A2，电流表内阻和被测电阻相近，故采用电流表外接法，如图所示2．(2017·江西省二模)某同学参加了一物理兴趣小组，想通过实验测量一个待测电阻的阻值，实验室内除待测电阻外还有如下器材：导学号 86084308A．电阻箱R1、R2、R3、R4B．滑动变阻器R0C．灵敏电流计GD．不计内阻的恒定电源EE．开关、导线若干(1)指导教师先让该同学对如图1所示电路进行分析，调节四个电阻箱的阻值，当a 、b 之间的电流表G 无示数时(此时也称为“电桥平衡”)，则a 、b 两点间的电势差为零__(选填“为零”或“不为零”)，4个电阻之间的关系是： R 1·R 4＝R 2·R 3__(用R 1、R 2、R 3、R 4表示).(2)该同学还受此启发很快设计了如图2所示电路，并按照以下步骤就测出了R x ：A ．按图2接好电路，调节 R __，P 为滑动变阻器的滑头，当G 表示数为零时，读出此时电阻箱阻值R 1；B ．将R x 与电阻箱R 互换位置，并且控制 P __不动，再次调节 R __，直至电桥再次平衡时，读出此时电阻箱阻值R 2；C ．由以上数据即可得R x 阻值，其大小为R x ＝[解析] (1)电流表G 无示数，说明两点间电势相同，故电势差为零；根据原理可知两端的电压相同，根据欧姆定律可得ER 1＋R 2R 1＝E R 3＋R 4R 3，化简可得R 1·R 4＝R 2·R 3 (2)由题意可知，该同学采用电桥平衡法进行实验；故应调节R ，使G 表中电流为零，此时读出R 1，则R 1与R x 的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；B ．应控制P 不动，使两边电阻的比值不变；互换R x 与变阻箱R ；再次调节R ，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；C ．根据题意有R 1R x ＝R x R 2，解得R x ＝R 1R 2.3．(2017·湖南省衡阳市八中一模)某同学要测量一个微安表(量程为0～500 μA)的内阻.可供选择器材有：导学号 86084309A ．电源(电动势6 V ，内阻较小)B ．电压表(量程0～3 V ，内阻约几千欧姆)C ．电阻箱R 1(0－999.9 Ω)D ．电位器(可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～1.5k Ω)E ．电位器(0～15k Ω)该同学设计了如图的电路进行实验.连接后，主要操作步骤如下：1．开关K 和K 1处于断开状态；2．将电位器R 和电阻箱R 1调至最大值.闭合开关K ，调节电位器R ，让微安表达到满偏，此时电压表示数为2.00 V ；3．闭合开关K 1，调节电位器R 和电阻箱R 1，让微安表达到半偏，此时电阻箱的示数为300.0 欧，电压表的示数为2.50 V.完成下列填空：(1)电位器R 应该选择 E__.(2)由实验数据可知电压表的内阻为R V ＝ 4000(4k,4000.0)Ω__，微安表的内阻为R A ＝ 450.0Ω__；(3)若电压表在制造过程中，由于分压电阻的误差，使得示数比真实值偏大，则由此造成微安表内阻的测量值等于__(选填“大于”、“小于”、“等于”)真实值.[解析] (1)由电路图知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻较大，所以电位器应选择大阻值的，故选E ；(2)当K 1断开时，电流表与电压表串联，所以电压表内阻R V ＝U I ＝2500×10－6＝4000 Ω；(3)闭合开关K 1，可求电压表的电流为：I ＝U R V ＝2.504000＝25004 μA ，根据并联电路的电流规律，可求电阻箱的电流为：I R ＝25004 μA －250 μA ＝15004 μA ，电阻箱的电压U R ＝RI R ，所以电流表的内阻：R A ＝U R I A＝450.0 Ω；(4)由于分压电阻的误差，使得电压表示数比真实值偏大，但等比例变化并不改变两次测量结果(R A ＝(1－12·U 1U 2)R 1)，故测量值依然等于真实值.4．(2017·江西省师大附中一模)某同学想用以下器材组装一只欧姆计，并测量一只约几千欧电阻的阻值.导学号 86084310A .电流表，满偏电流为1 mA ，内阻为20 ΩB ．电流表，满偏电流为0.6 A ，内阻为5 ΩC ．电动势15 V ，内阻5 Ω的直流电源D ．电动势3 V ，内阻3 Ω的直流电源E .最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器F. 最大阻值为100 Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用 A 、D 、E__(填字母).(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入部分的阻值为 2977__Ω(3)若用此欧姆计测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为 6000__Ω[解析] (1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏，题中电源和电流表有四种组合：组合一：AC 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：15 V 1 mA＝15 k Ω；组合二：BC 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：15 V 0.6 A＝25 k Ω；组合三：AD 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：3 V 1 mA ＝3 k Ω；组合四：BD 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：3 V 0.6 A＝5 Ω. 考虑滑动变阻器最大为5000 Ω，应该选组合三，故电流表选A ，电源选D ，滑动变阻器选E ；(2)根据闭合电路欧姆定律有：I g ＝E r ＋r g ＋R ，解得R ＝E I g －r －r g ＝3 V 1 mA－20 Ω－3 Ω＝2977 Ω(3)指针指在满偏电流的三分之一处，根据闭合电路欧姆定律，有13I g ＝E r ＋r g ＋R ＋R x，解得R x ＝2(r ＋r g ＋R )＝6000Ω.5．某同学用下列器材测定一块手机电池的电动势和内电阻.导学号 86084311 电流表A(量程3 A ，内阻约0.5 Ω)；电压表V(量程15 V ，内阻约15 k Ω)；滑动变阻器R (0～50 Ω，额定电流3 A)；定值电阻R 0＝3 Ω；开关S 及导线若干.(1)为减小实验误差，电路图中的导线应连接到 a __(选填“a ”或“b ”).(2)连接好电路闭合S 前，滑动变阻器的滑片P 应置于 d __(选填“c ”或“d ”)端.(3)根据正确操作，依据得到的电压表和电流表读数，作出对应的U －I 图象如图所示.由图线可知该电池的电动势E ＝ 8.5__V ，内电阻r ＝ 0.75__Ω(结果保留两位有效数字).(4)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U 及滑动变阻器消耗的功率P 都会发生变化.以下各示意图中正确反映P －U 关系的是 C__.[解析] (1)为减小实验误差，应采用电流表内接，电路图中的导线应连接到a .(2)连接好电路闭合S 前，滑动变阻器阻值置于电阻最大的位置，即滑片P 应置于d 端.(3)由图线可知该电池的电动势E ＝8.5 V ，r ＋R 0＝ΔU ΔI ，r ＝8.5－4.01.2－3＝0.75 Ω. (4)滑动变阻器消耗的功率P ＝E －U R 0＋r U ＝E R 0＋r U －1R 0＋rU 2，，即P －U 关系为二次函数关系，故选C.6．(2017·揭阳市二模)有一约7 V 数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据.现要更加准确测量其电动势E 和内电阻r ，实验室备有下列器材：导学号 86084312A ．电流表(量程0.6 A ，内阻为3Ω)B ．电压表(量程3 V ，内阻为3 k Ω)C ．电压表(量程30 V ，内阻为30 k Ω)D ．定值电阻R 1＝500 ΩE ．定值电阻R 2＝5000 ΩF ．滑动变阻器(阻值范围0～30 Ω)G ．开关及导线 (1)该实验中电压表应选 B__，定值电阻应选 E__.(均选填选项前的字母序号)(2)电路图如图所示，将实物连线图补充完整.(3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表读数为U ，电流表读数为I ，则电源电动势和内阻间的关系式为 E ＝83U ＋(I ＋U 3000)r . [解析] (1)因电源的电压约为7V ，如果采用30V 的电压表，则量过大，误差太大，因此电压表量程只能选择3V.因为小于电动势，故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程，并且至少应扩大到7V ，则根据改装原理可以知道：7＝3＋33000R ，计算得出R 至少有4000Ω，故定值电阻应选择E .(2)实物连线图如下：(3)电压表读数为U ，电流表读数为I 时，路端电压为U ＋U 3000×5000＝83U ，干路电流为I ＋U 3000，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝83U ＋(I ＋U 3000)r。

【精品】2019年高考物理二轮专题复习课件：第14讲电学实验与创新

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分压式接法滑动变阻器限流式接法灵敏电流表Ⓖ 电表的改装电流表 Ⓐ 仪器仪表多用电表的读数 ―→ 电压表练习使用多用电表探测黑箱的电学元件欧姆表电流―→测电源电动势和内电阻描绘小电珠的伏安特性曲线电阻测定金属的电阻率测电阻大电阻、小电阻、电压表、电流表．(2018·全国Ⅲ，23)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电
阻Rx的阻值。图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0Ω)；可视为理想电压表； S1为单
刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验： (1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线。
端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大。 (3) 由图象可知 t ＝ 44.0℃ 时，电阻的阻值为 450Ω。 (4)由图(c)可得电阻箱阻值为620.0Ω，由图象可得温度约为33.0℃。
图(c)
2．(2018·全国Ⅱ，22)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微
安表头(量程100μA，内阻900Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9Ω)；电阻箱R2(阻
U2 Rx＝U －1R0 1
U2 U2 (6)将各次的代入 Rx＝U －1R0 得 U1 1
Rx1＝48.8Ω
Rx2＝48.6Ω
Rx3＝47.8Ω
Rx4＝48.0Ω
Rx5＝47.8Ω
Rx1＋Rx2＋Rx3＋Rx4＋Rx5 然后求平均值，即 Rx＝＝48.2Ω。 5

高考物理二轮专题复习_电学实验与创新课件

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2019-2020年高考物理二轮复习第14讲电学实验与创新课件

• 当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，流过小灯泡的电流大内，阻小1.0灯0Ω泡)的的伏实安际特功性率曲最线大，，函在数题表图达(a)式中为画U出＝电4－源IE(V0(电)，动图势线4如V 中 3.6Ⅱ8×所0.示31，8W故≈小1.灯17泡W的。最大功率为Pmax＝U2I2＝
2．(2017·全国Ⅱ，23)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量 100μ A，内阻大约为 2500Ω)的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1，中一个阻值为 20Ω，另一个阻值为 2000Ω)；电阻箱 Rz(最大阻值为 99999.9 电源 E(电动势约为 1.5V)；单刀开关 S1 和 S2，C、D 分别为两个滑动变阻器片。导学号 86084295
3．(2017·全国Ⅲ，23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4 和 R5 是固定电阻，R6 是可变电阻；表头的电流为 250 μA，内阻为 480 Ω。虚线方框内为换挡开关，A 端和 B 端分别与笔相连。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，电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω 挡。导学号 86084296
• (1)图(a)中的A端与__黑____(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B______(填正确答案标号)。 • A位．置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
• B右．端使电用阻欧“姆0”挡位时置，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表
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专题五实验技能与创新
第14讲电学实验与创新
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教育最新2019年版本高考物理二轮复习专题测试：-电学实验-Word版含解析-Word版

高考物理二轮复习专题测试：电学实验(附参考答案)1.(2014·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,所用的实验器材有: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 。

实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数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 I1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)实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 。

(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k= A -1Ω-1,截距b= A -1。

(4)根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,根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)根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=-=0.153bEr 。

答案:(1) Er R E I 15331++= (2)0.110 9.09 (3)1.0(或在0.96～1.04之间) 6.0(或在5.9～6.1之间) (4)3.0(或在2.7～3.3之间) 1.0(或在0.6～1.4之间)2.(2014·北京高考)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。