2020年高考物理二轮复习专题18电学实验练含解析68

电学实验1．一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1I数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出1RI关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．R/Ω8.0 7.0 6.0 5.0 4.0I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.261I/A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】（1）①开关未断开②电阻箱阻值为零（2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对）（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。

3．【2017·新课标Ⅱ卷】（9分）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω）的内阻。

可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z（最大阻值为99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关S1和S2。

C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。

（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。

（2）完成下列填空：①R1的阻值为Ω（填“20”或“2 000”）。

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。

③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。

将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。

最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势（填“相等”或“不相等”）。

④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。

待测微安表的内阻为Ω（结果保留到个位）。

（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：。

【答案】（1）连线见解析（2）①20 ②左③相等④2 550 （3）调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】（1）实物连线如图：（3）为了提高测量精度，调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。

【4．【2016·全国新课标Ⅰ卷】（10分）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c I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1R（最大R（最大阻值为2 000 Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。

阻值为1 000 Ω），滑动变阻器2在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，c I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）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。

（2）在电路中应选用滑动变阻器________（填“1R”或“2R”）。

（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______（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是______。

②将开关向______（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。

【答案】（1）连线如图所示（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）电路连线如图。

（3）①本题采用的是等效替换法，先用变阻箱来代替热敏电阻，所以变阻箱的阻值要调节到热敏电阻的临界电阻也就是在60 ℃时阻值为650.0 Ω；为防止接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏，滑动变阻器的滑片应置于b端；②先把变阻箱的电阻接入电路，调节滑动变阻器的电阻，调至报警器开始报警时，保持滑动变阻器的阻值不变，接到热敏电阻上，当热敏电阻的阻值是650.0 Ω时，也就是温度达到了60 ℃，报警器开始报警。

【考点定位】考查电阻温度随时间的变化关系2．（1）在实验室，某同学用多用电表粗测一段样品的电阻。

经正确操作后，用“×100Ω”档时发现指针偏转情况如图所示，则他应该换用______档(填“×10Ω”档或“×1kΩ”)重新测量。

换档后，在测量前应_______________（2）某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势（电动势E大约在9 V左右，内阻r约为50Ω)已知该电池允许输出的最大电流为150 mA．该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2 kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，阻值为20Ω，起保护电路的作用．①在图甲的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接______。

②该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为_______V .③改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出如图丙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E =___V，内阻r =___Ω .（结果保留两位有效数字）④用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系______，_______（填“大于”、“小于”、“等于”）.【答案】；欧姆调零； 6.5V；10；50；小于；小于；【解析】【详解】（1）欧姆表指针偏转角度较小，电流较小，被测电阻的阻值较大，则应换大倍率档，即换用“×1kΩ”档。

换档后，重新测量前，应欧姆调零。

（2）①电路连接如图：【点睛】测电阻时，指针要指在表盘中间附近，若指针偏转小，说明被测电阻较大，应换成较大倍率档；若指针偏转大，说明被测电阻较小，应换成较小倍率档。

换档后，测量前要欧姆调零。

4．测量电压表V1的内阻（量程为1.5V，内阻约为1600）。

以下是可供选用的实验器材：①电源E，电动势约为3V，内阻不计；②电压表V2，量程为3V；③电阻R1=200；④电阻R2=500；⑤电阻R3=800；⑥滑动变阻器R，最大阻值约为20；⑦滑动变阻器R′，最大阻值约为2k；⑧单刀单掷开关S一个，导线若干。

(1)请在方框中画出实验电路的原理图___________，要求电路简捷．．，电压表的读数不得小于量程的三分之二，图中的元件必须用题中相应的字母标注．．．．。

(2)若电压表V1和V2读数分别用U1和U2表示，则由已知量表示电压表内阻的表达式是_____，且电压表V2的读数应控制在_____V的范围之内。

【答案】2～2.25【解析】【详解】【点睛】若遇到电表量程较小时应考虑将电表较小改装，电压表扩大量程时需要将电压表与分压电阻串联，电流表扩大量程时需要将电流表与分流电阻并联.6．某同学欲测量欧姆表“×1”档的内电阻和内部电源电动势。

现有以下实验器材：A1：电流表200，300A2：电流表30mA，5R1：电阻箱0～9999R2：滑动变阻器0～50电键、导线若干。

他利用电阻箱R1与电流表A1串联接入图1电路。

其电阻箱的阻值选择如图2。

(1)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2。

多次改变滑动端的位置，得到的数据为：在图3所示的坐标纸上I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1~I2如曲线。

(2)利用所得曲线求得欧姆表内电源的电动势E=____V，欧姆表内阻r=___。

(结果保留三位有效数字)(3)将该欧姆表两个表笔短接，欧姆表的电流为I=_____A。

(结果保留三位有效数字)【答案】 1.46（1.45～1.49）；14.6（14.0～15.5）0.100（0.0980～0.102）【解析】【详解】（1）根据描点法可得出对应的I-U图象，如图所示；所作图线：（3）若把该欧姆表红黑表笔短接，通过欧姆表的电流大小为.1．现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。

现对其中一个元件R0进行测试，实验中可供选择的仪器为：A．电压表V1（0 ~ 3V，内阻30 k） B．电流表A1（0 ~ 0.6A，内阻约1）C．电流表A2（0 ~ 30 mA，内阻约20） D．滑动变阻器R1（1000，1A）E．滑动变阻器R2（100，5A） F．电池（3V，内阻不计）G．开关、导线若干测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：I / mA 0.40 2.0 4.5 8.0 12.5 18.0 25.0U / V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80（1）实验中电流表应选择______________；滑动变阻器应选择____________（填字母序号）。

（2）请在方框(a)中画出实验电路图。

（3）根据表中数据，判断元件R0可能是由____________材料制成的（填“金属”或“半导体”）。

（4）请根据表中数据在(b)图中作出I – U图线。

（5）把元件R0接入如图(c)所示的电路中，电源（3V，内阻不计），闭合开关后，电流表读数为20.0 mA，则此时定值电阻R的电功率__________W。

（保留两位有效数字）【答案】 (1)C；E(2)（3）半导体（4）（5）0.0080 W～0.012W【解析】【详解】（3）随着电流增大，即元件R0的发热功率越大，对应电压与电流的比值越小，即电阻值越小，所以元件R0可能是由上述半导体材料制成的。

【解析】（5）当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即电源的输出功率随着U先变大再变小，A、B错误；输出功率与路端电压的关系可以表示为：，由数学知识可得C正确，D错误。