高考物理二轮复习 专题五 物理实验 第2讲 电学实验提升训练
专题五第2讲电学实验
I/A U/V
0.60 0.90
0.70 0.78
0.80 0.74
0.89 0.67
1.00 0.62
1.20 0.43
(0.75±0.10) Ω ； 用作图法求得电池的内阻r＝________________ (3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA＝ 0.22 Ω ________.
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专题五 物理实验
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
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专题五 物理实验
热点三
以测电源电动势和内阻为核心的电学 实验
命题规律：测电源电动势和内阻可以有效地考查闭合电路欧姆 定律的知识以及数据分析处理能力，故也成为高考电学实验的 热点．除了基本的伏安法测电源电动势和内阻外，其他创新拓 展方法(如：安阻法、伏阻法、伏伏法、安安法等)也是热点．
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专题五 物理实验
热点一
实验仪器的读数与使用
命题规律：电流表、电压表、多用电表、电阻箱等仪器是电 学实验中的常用仪器，高考中要求正确使用仪器，会进行正 确读数，高考对此知识点的考查频率较高，是高三复习的重 要知识点．
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专题五 物理实验
(2013· 济南一模)如图甲为多用电表的示意图，现用它 测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：
的实验方法，问题设置结合科技、生产、生活的实际；因此，
2022届高考物理二轮专项训练——电学实验(Word版含答案)
2022年高考物理二轮专项训练——电学实验专项1．（2021·辽宁·高三阶段练习）某兴趣小组想探究某金属合金在室温下的电阻率，实验电路如图甲所示，R为待测金属电阻丝，其横截面积为2S。
实验步骤如下∶0.30mm（1）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳到“a”位置，调节滑动变阻器R1，使电流表为某一适当的读数，用毫米刻度尺测量并记下电阻丝R接入电路的有效长度L，某次测量结果如图乙，从图乙上读出测量结果，L=____mm；（2）保持滑动变阻器R1滑片位置不变，将开关S2扳到“b”位置，调节电阻箱R2使电流表的读数与开关S2位于“a”位置时的相同，记下此时电阻箱的读数R0，则对应的电阻丝的阻值为____；（3）移动电阻丝上的滑动触头，重复（1）（2）步骤，得到多组R、L数据，画出的R-L图线如图丙所示，则该电阻丝在室温下的电阻率ρ=____Ω·m（结果保留一位小数）。
2．（2022·安徽·马鞍山市第二中学博望分校高三模拟）如图所示是探究用电流表和电压表测定1节干电池的电动势和内阻的实验的电路图。
现备有以下器材：A．滑动变阻器（0～50 Ω）B．滑动变阻器（0～1 750 Ω）C．电压表（0～3 V）D．电压表（0～15 V）E．电流表（0～0.6 A）F．电流表（0～3 A）其中滑动变阻器应选_______，电压表应选________，电流表应选_________。
（均选填器材的字母代号）3．（2022·全国·高三专题练习）一同学欲测量某未知电阻的阻值。
他从实验室找到一块指针式多用电表，该多用电表可以正常进行欧姆调零。
（1）该同学怀疑由于长时间没有使用，电池参数可能发生变化，从而导致测量结果不准确，于是他将电池取下，先对电池进行了测量。
发现手边有一电阻箱，一块电流表（内阻未知），开关导线若干。
该同学设计了如图甲所示电路进行测量，改变电阻箱的阻值，得到多组R、I数据，计算之后，描点连线得到1RI-图像如图乙所示，由图像可知电池电动势E=______V（结果保留2位有效数字）；由此图像______（填“能”或“不能”）计算得到电池内电阻。
2021届高考物理二轮复习练习：电学实验
2021届高考二轮物理：电学实验含解析专题：电学实验1、某同学测一节干电池的电动势和内阻，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＝0.3 ΩC．电流表2：量程0～0.6 A，内阻约为0.1 ΩD．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：阻值范围为0～10 Ω，允许通过最大电流2 AG．滑动变阻器2：阻值范围为0～100 Ω，允许通过最大电流1 AH．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材，电流表选择________，电压表选择________，滑动变阻器选择________．(填写器材前的字母)(2)实验电路图应选择图________(填“甲”或“乙”)．(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.2、要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A．待测电压表V(量程3 V，内阻几千欧)B．电流表A(量程3 A，内阻0.01 Ω)C．定值电阻R(阻值2kΩ，额定电流50 mA)D．蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)E．多用电表F．开关K1、K2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用×100倍率，操作方法正确。
若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是________ Ω。
(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是________。
其理由是_____________________________________________________________。
高考物理二轮复习专项突破训练：电学实验
电学实验1.某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．图1回答下列问题：(1)在图1虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R1＝______Ω，R2＝________Ω.(保留到个位)2．有一新型圆柱形的导电材料，电阻阻值在8～10 Ω之间，为了测量该导电材料的电阻率，实验室提供了以下实验器材：A．20分度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1(0～100 mA，内阻约为10 Ω)D．电流表A2(0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)E．电压表V1(0～3 V，内阻约为3 kΩ)F．电压表V2(0～15 V，内阻约为15 kΩ)G．直流电源E(4 V，内阻不计)H．滑动变阻器R(0～10 Ω，2 A)I．开关及导线若干(1)用游标卡尺测得该样品的长度L.其示数如图2甲所示，其读数为________mm；用螺旋测微器测得该样品的外径D，其示数如图乙所示，其读数为________mm.图2(2)本次实验的电流表选用的是______，电压表选用的是______(填写所提供器材前的字母)．(3)测量新型圆柱形的导电材料的电阻R.应采用图3中的________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图．图33．某兴趣小组的同学为了测量某电压表的内阻，设计了如图4所示的电路．可供选择的器材如下图4A．待测电压表V1(量程3 V，内阻约为几千欧)B．电压表V2(量程5 V，内阻约为3 kΩ)C．定值电阻R1，阻值为200 ΩD．定值电阻R2，阻值为2 000 ΩE．滑动变阻器R3(阻值范围0～10 Ω)F．滑动变阻器R4(阻值范围0～10 kΩ)G．直流电源，电动势6 V，内阻不计H．开关一个，导线若干实验主要步骤如下：①选择恰当的实验器材，按实验电路将实物图连接好；②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，记录V1、V2的读数分别为U1、U2；③移动滑动变阻器的滑片，多次记录V1、V2的读数；④以U1为纵坐标，U 2为横坐标，作出U1－U2关系图象；⑤分析U1－U2关系图象，得到待测电压表的内阻．请回答下列问题：(1)步骤①中定值电阻R0最好选用________；滑动变阻器R最好选用________．(填写器材前面的序号)(2)步骤①中实物图的连接还有两根导线没有连好，请在图5甲中补充完整．图5(3)步骤②中V1示数如图乙所示，则V1的读数为________V.(4)步骤④中得到的U1－U2关系图象如图丙所示．步骤⑤分析得出U1－U2关系图象的斜率为k ，定值电阻的阻值为R 0，则可得待测电压表的内阻为________．4．某同学利用图6甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K 以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：电源(电动势约为3 V ，内阻可忽略)，电压表V 1(量程为3 V ，内阻很大)，电压表V 2(量程为3 V ，内阻很大)，定值电阻R 1(阻值4 kΩ)，定值电阻R 2(阻值2 kΩ)，电阻箱R (最大阻值9 999 Ω)，单刀双掷开关S ，导线若干，游标卡尺，刻度尺．实验步骤如下：图6A ．用游标卡尺测量玻璃管的内径d ；B ．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L ；C ．把S 拨到1位置，记录电压表V 1示数；D ．把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同，记录电阻箱的阻值R ；E ．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C 、D ，记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R ；F ．断开S ，整理好器材．(1)测玻璃管内径d 时游标卡尺示数如图乙，则d ＝________mm.(2)玻璃管内水柱的电阻R x 的表达式为：R x ＝________(用R 1、R 2、R 表示)．(3)利用记录的多组水柱长度L 和对应的电阻箱阻值R 的数据，绘制出如图7所示的R －关系图象．自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)．1L图7(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(填“偏大”“不变”或“偏小”)．5.用下列器材组装一个电路：A．待测电池组B．待测小灯泡(2 A,2.5 V)C．电流表A(量程3 A，内阻非常小)D．电压表V1(量程6 V，内阻非常大)E．电压表V2(量程1 V，内阻1 500 Ω)F．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流4 A)G．定值电阻R1( 3 000 Ω)H．开关一只，导线若干要求：既能测定电池组的电动势E和内阻r，又能同时测绘小灯泡的U－I曲线图8(1)请在图8甲的虚线方框中将设计相对合理的实验电路图补充完整；(2)每次实验操作需记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，经过多次测量换算，最后在U－I坐标系中，描绘出两条图线，且在P点相交，如图乙所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为________Ω；电池组的效率为________(计算结果保留两位有效数字)．6．现有一种特殊的电池，它的电动势E为9 V左右，内阻r大约为40 Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图9所示的电路进行实验，图中电压表的量程为6 V，内阻为20 kΩ，R1为电阻箱，阻值范围0～999 Ω，R0为定值电阻．图9(1)实验室备有以下四种规格的定值电阻A．100 Ω B．1 000 ΩC．2 000 ΩD．20 000 Ω为使实验能顺利进行，R0应选________(填字母序号)．(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图10所示的图线．根据图线可求得该电池电动势E为________V，内阻r为________Ω.图107．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．图11(1)甲同学按图11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．乙同学分析了图象出现异常的原因后，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.(结果保留2位有效数字)8．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等．图12(1)使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1” 欧姆挡测量，示数如图12甲所示，读数为________Ω，据此应选择图中的________(选填“乙”或“丙”)电路进行实验．(2)连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________(选填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．(3)图丁是根据实验数据作出的U－I图线，由图可判断元件________(选填“X”或“Y”)是非线性元件．(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21 Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图戊所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V，断开S2，电压表读数为1.00 V，结合图丁可算出E＝________V，r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表)9．某同学用如图13甲所示的实验电路来测量未知电阻R x的阻值，将电阻箱接入a、b 之间，闭合开关S，适当调节滑动变阻器R′后保持滑片位置不变，改变电阻箱的阻值R，得到多组电压表的示数U与R的数据，并绘出U－R图象如图乙所示．图13(1)用待测电阻R x替换电阻箱，读得电压表示数为5.0 V，利用图乙中的U－R图象可得R x＝________.(保留两位有效数字)(2)使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图乙中的U－R图象来测定某一电阻，则测定结果将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．若仍想使用该电路和图乙中测绘的U－R关系图象来测量电阻，则需要对电路进行简单修正：将电阻箱的阻值调到10 Ω，并接入a、b之间，调整滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为________V，之后保持滑动变阻器阻值不变，即可用原来的方法继续测量电阻．参考答案1.答案 (1)见解析图(2)100 2 910解析 (1)如图所示．(2)接a 时改装成量程为1 mA 的电流表，有I g R g ＝(I －I g )R 1解得R 1＝100 Ω接b 时改装成量程为3 V 的电压表，有U ＝I g R g ＋IR 2解得R 2＝2 910 Ω.2.答案 (1)41.753.627(3.626～3.629均可) (2)D E (3)甲解析 (1)长度为L ＝41 mm ＋15×0.05 mm ＝41.75 mm ；外径为D ＝3.5 mm ＋12.7×0.01 mm ＝3.627 mm.(3)因为电流表内阻和导电材料电阻相接近，故采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，故选甲图．3.答案 (1)D E(2)如图所示(3)1.90 (4)R 0k1－k 解析 (1)因为待测电压表的内阻约为几千欧，故定值电阻R 0的阻值不能太小，否则分的电压太小，影响实验结果的准确性，故选D ；该实验中，因为要求电压表的示数从0开始，并且要多测几组数据，故滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作，要选择最大阻值较小的滑动变阻器，选择E.(2)连接的实物图如图所示．(3)V 1的量程是3 V ，故题图乙中的读数为1.90 V ；(4)定值电阻R 0与V 1串联，电流相等，则有：＝，变形得：U 1＝U 2，U 1R V1U 2－U 1R 0R V1R 0＋R V1由U 1－U 2关系图象可知斜率k ＝，解得：R V1＝R 0.R V1R 0＋R V1k 1－k4.答案 (1)30.00 (2) (3)14 (4)偏大R 1R 2R解析 (2)设把S 拨到1位置时，电压表V 1示数为U ，则此时电路电流为，总电压U U R 1总＝＋U ，当把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同UR x R 1也为U ，则此时电路中的电流为，总电压U 总′＝R 2＋U ，由于两次总电压相等，都等于电U R U R源电压E ，可得＝，解得R x ＝R x R 1R 2R R 1R 2R(3)由题图可知，R ＝2×103 Ω时，＝5.0 m －1，此时玻璃管内水柱的电阻R x ＝＝4 1L R 1R 2R 000 Ω，水柱横截面积S ＝π2≈7.065×10－4 m 2，由电阻定律R x ＝得ρ＝＝4 (d 2)ρL S R x S L 000×7.065×10－4×5 Ω·m≈14 Ω·m(4)若电压表V 1内阻不是很大，则把S 拨到1位置时，此时电路电流大于，实际总电U R 1压将大于U 总＝＋U ，所以测量的R x 将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大．UR x R 15.答案 (1)如图所示(2)0 56%解析 (1)伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表V 1测路端电压，电流表A 测量电流；测绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表A 测流过灯泡的电流，考虑到电压表V 2量程偏小，可与定值电阻R 1串联增大量程；此时电压表V 2的内阻与R 1之和远大于灯泡内阻，可用电流表外接法，则电路如图所示．(2)电源的U －I 图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E ＝4.5 V ，电源内阻r ＝＝ Ω＝1.0 Ω.两图象的交点坐标，即灯泡两端电压U L ＝2.5 V ，电路电流I ＝ΔU ΔI 4.5－2.52.02.0 A ，此时电源电动势E ＝Ir ＋U L ＋IR 滑，即4.5 V ＝2.0 A×1.0 Ω＋2.5 V ＋2.0 A×R 滑，则R 滑＝0 Ω；电池组的效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈56%.P 出P 总UI EI U L E 2.54.56.答案 (1)D (2)10 41.7解析 (2)定值电阻阻值与电压表内阻相等，则电压表与定值电阻串联电压是电压表示数的两倍，在闭合电路中，E ＝U 外＋Ir ＝2U ＋r ，则＝＋·，2U R 11U 2E 2r E 1R 1由图象可知，图象截距b ＝＝0.2，斜率k ＝＝＝≈8.33，则电源电动2E 2r E Δ1U Δ1R 1 1.2－0.20.12势E ＝10 V ，r ≈41.7 Ω.7.答案 (1)保护电路 2.8 0.60 (2)3.0 0.50解析 (1)定值电阻在电路中主要起到保护电路的作用；根据U ＝E －Ir 可知，图象与纵轴的交点表示电源电动势，故E ＝2.8 V ，图象的斜率表示内电阻：r ＝ Ω＝0.60 Ω.2.8－1.62.0(2)由乙同学的电路接法可知，滑动变阻器的左右两部分并联后与定值电阻串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现题图丙所示的图象，则由图象可知，当电压为2.5 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2.4 V 时，电流分别对应0.33 A 和0.87 A ，则说明当电压为2.4 V 时，干路电流为I 2＝(0.33＋0.87 A)＝1.2 A ；则根据闭合电路欧姆定律可得：2.5＝E －r,2.4＝E －1.2r解得：E ＝3.0 V ，r ＝0.50 Ω.8.答案 (1)10 乙 (2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50解析 (1)使用多用电表粗测元件X 的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如题图甲所示，读数为10 Ω，元件X 的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择题图乙所示实验电路．(2)连接所选电路，闭合S ；滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；(3)由题图丁可知，元件Y 是非线性元件；(4)根据U －I 图线得出元件X 的电阻R X ＝Ω＝10 Ω；闭合S 1和S 2，电压表读数30.30为3.00 V ；断开S 2，电压表读数为1.00 V ，根据闭合电路欧姆定律得E ＝3＋×r ，E ＝1＋(r ＋21)310110解得：E ＝3.2 V ，r ＝0.50 Ω.9.答案 (1)25 (2)偏小 4.0解析 (1)由题图乙读出当电压U ＝5.0 V 时，电阻约为25 Ω；(2)a 、b 两点间这段电路可以当作一个等效的电源，当等效电源的内电阻变大，外电阻相同时，外电路分得的电压减小，重新作出U －R 图象，如图所示，由图象可知相同的电压表读数，测量值小于真实值；要想进行修正，应让对应的图象与原图象重合，则可知，电阻箱电阻为10 Ω时，对应的电压为4.0 V，故应调节滑动变阻器使电压表示数为4.0 V，然后保持滑动变阻器阻值不变，即可进行测量．。
【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—电学实验探究(提升篇)含解析
【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—电学实验探究（提升篇）题型精练1.(2021通州一模)如图甲是“用伏安法测量电阻R x的阻值”所连接的部分电路。
请回答下列问题:(1)若闭合开关前,滑片P要置于滑动变阻器最左端,图甲中未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)接线柱上。
(2)正确连接后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中,发现电流表示数逐渐变大,电压表示数始终为零,则电路出现的故障可能是 。
A.电流表处有短路B.电阻R x处有短路C.电阻R x处有断路D.滑动变阻器处有断路(3)找到故障并排除后,在实验中,某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示,测得的R x= Ω。
2.(2021西城一模)小勇猜想“电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关”,为了验证猜想,他准备A、B两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的同种煤油,并将两段阻值不同的电阻丝R1、R2浸在煤油中,再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口,如图甲所示。
然后他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶A、导线连成如图乙所示的电路。
请你分析并回答下列问题:甲乙(1)小勇还需要添加的实验器材是 ;(2)以下是小勇设计的部分实验步骤,请你帮他补充完整:①闭合开关,移动滑动变阻器滑片到适当位置,使电流表的示数为I,读取温度计示数t0,30 s后读取温度计示数t,记录相关数据;②断开开关, ,闭合开关, ,读取温度计示数t0, ,记录相关数据;③根据公式Δt=t-t0计算出Δt并记录。
3.(2021天津中考)现准备自制一个最大阻值为R m的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。
可供选择的器材有:一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2 ～3 Ω之间,两端留有接线头),电压约为12 V的电源(电源电压不变),阻值为5 Ω的定值电阻R0,一个量程为0 ～ 0.6 A的电流表,一个量程为0 ～ 15 V的电压表,开关和导线若干。
2020版高考物理二轮复习专题限时集训电学实验含解析
分尺上的读数为12×0.05 mm＝0.60 mm＝0.060 cm
游标尺最终读数为6.160 cm。
图乙螺旋测微器主尺读数为2.5 mm
分尺读数为10.3×0.01 mm＝0.103 mm
螺旋测微器最终读数为：2.603 mm(2.600～2.604 mm都可以)。
(1)实验时，选用图甲的电路图而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________。
(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(用字母表示)
(3)把图丙所示的实验器材用实线连接成实物电路图。
(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在图丁所示的IU坐标系中，请用一光滑的曲线将各点连接好。
B．电压表(0～15 V，内阻为20 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻为1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻为0.4 Ω)
E．滑动变阻器(0～10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
F．滑动变阻器(0～500 Ω，允许通过的最大电流为1 A)
G．学生电源(直流，电源电动势为6 V)、开关、导线若干
Ⅱ.将开关S1闭合，缓慢向右移动滑动变阻器的滑片，直到待测电压表的示数为0.3 V；
Ⅲ.将开关S2断开，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱的阻值，直到待测电压表的示数为0.1 V，此时读出电阻箱的示数为602.0 Ω。
根据以上操作回答下列问题：
(1)为了减小实验误差，滑动变阻器应选择________，定值电阻应选择________。(填器材所对应的物理符号)
电阻R/Ω
4.5
6.0
8.0
10.5
高考物理二轮专题复习 素能提升 1513 电学实验(含解析)新人教版
【优化探究】2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-5-13 电学实验（含解析）新人教版1．(2014年高考新课标Ⅱ全国卷)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx 约为200 Ω，电压表○V 的内阻约为2 kΩ，电流表○A 的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图a 或图b所示，结果由公式Rx ＝U I 计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数．若将图a 和图b 中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值．解析：Rx RA ＝20，RV Rx ＝10，因此Rx 属于大电阻，用电流表内接法时测量值更接近真实值，即Rx1更接近真实值；因Rx1＝U I ＝Rx ＋RA ，故Rx1>Rx ，Rx2＝U I ＝R 并(即Rx 与RV 的并联值)，故Rx2<Rx.答案：Rx1 大于 小于2.(2014年高考新课标Ⅰ全国卷)利用如图a 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999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表○A (量程为200 mA ，内阻为RA ＝6.0 Ω)，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1I 为纵坐标，R 为横坐标，作1I -R 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1I 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 ＝3.0 Ω时电流表的示数如图b 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/A0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 1I /A －1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0(3)在图c 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 －1·Ω－1，截距b ＝________A －1.(4)根据图线求得电源电动势E ＝________V ，内阻r ＝________ Ω.解析：(1)由闭合电路欧姆定律有E ＝IRA ＋(I ＋IRA R1)·(R ＋R0＋r)，整理得1I ＝RA ＋R1ER1R ＋1E [RA ＋RA ＋R1R1(r ＋R0)]，代入数据得1I ＝3.0E R ＋3.0E (5.0＋r)．(2)①由题意知该电流表的最小分度为2 mA ，由题图b 可得读数为110 mA ，考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数，故结果应为0.110A ．②1I ＝9.09 A －1.(3)描点作图如图所示，由图线可得k ＝13.0－6.07.0－0A －1·Ω－1＝1.0 A －1·Ω－1，b ＝6.0 A －1.(4)由1I ＝3.0E R ＋3.0E (5.0＋r)可知k ＝3.0E ，b ＝3.0E (5.0＋r)，将k ＝1.0 A －1·Ω－1，b＝6.0 A －1代入可得E ＝3.0 V ，r ＝1.0 Ω.答案：(1)1I ＝RA ＋R1ER1R ＋1E [RA ＋RA ＋R1R1(r ＋R0)]或1I ＝3.0E R ＋3.0E (5.0＋r)(2)①0.110 ②9.09(3)图见解析 1.0(在0.96～1.04之间均对) 6.0(在5.9～6.1之间均对)(4)3.0(在2.7～3.3之间均对) 1.0(在0.6～1.4之间均对)3．(2014年高考山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m ，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω；电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω；定值电阻：R0＝3 Ω；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________ V.(4)导线实际长度为________ m(保留2位有效数字)．解析：(1)根据R＝ρlS，得铜导线的阻值约为Rx＝1.7 Ω，即Rx＋R0＝4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选R1，则当滑动变阻器滑片移至a端时，电压表的示数约为3 V，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R2.闭合开关S前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a端．(2)连线如图所示．(3)由题图乙知该电压表的分度值为0.1 V ，故按“十分之一”估读法可知测量结果为2.30 V.(4)测量电路的总电阻R0＋Rx ＝U I ＝4.60 Ω，故Rx ＝1.60 Ω.由Rx ＝ρL S 可得L ＝RxS ρ，代入数据可得L ＝94 m.答案：(1)R2 a (2)图见解析 (3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)4．如图甲所示的实验电路，试分析下列问题： (1)为了粗测“2.5 V 0.6 W”小电珠的电阻，必须将开关______断开．把多用电表选择开关旋转到“×______”欧姆挡；进行欧姆调零后，将红、黑表笔分别与小电珠两端接线柱相接触，测得小电珠的阻值如图乙所示，其读数为________Ω.(2)将选择开关置于直流电压挡，闭合S1、S2，此时测得的是________两端的电压．(3)为了测量小电珠的电流，应将选择开关置于直流电流挡，闭合开关________，断开开关________，然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱．解析：(1)由“2.5 V 0.6 W”可知小灯泡在额定电压下的电阻为R ＝U2P ＝2.520.6 Ω＝10.42 Ω.用多用电表测量电路中用电器的电阻时应将该用电器与电源断开，然后再用多用电表的欧姆挡测量用电器的电阻．为减小实验误差，测量时应使多用电表的指针指到刻度盘的中央附近，因此多用电表的选择开关应旋到“×1”欧姆挡，由题图乙可知多用电表测得小电珠的电阻为R ＝8.0 Ω.(2)多用电表此时当作电压表使用，它与小电珠并联，故测得的是小电珠两端的电压．(3)多用电表作电流表使用时，应将选择开关置于直流电流挡，然后将其与小电珠串联在一起，此时应闭合开关S1，断开开关S2，然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱． 答案：(1)S2 1 8.0(填8也可) (2)小电珠(填L 也可) (3)S1 S25．某同学用图甲所示的原理图来测定某电源的电动势和内阻．实验时调节电阻箱的阻值并读出相应的电流值．通过多次实验后得到了如图乙所示的1I -1R 图象．已知R0＝8 Ω.试分析下列问题．(1)请根据图甲将图丙所示的实物图连接好；(2)某次实验中电阻箱的示数如图丁所示，则实验中电阻箱的阻值为R ＝________Ω；(3)图线的斜率k ＝________ A －1/Ω－1，图线在纵轴上的截距为a ＝________A －1；由此可得电源电动势E ＝________V ，电源的内阻r ＝________ Ω(结果均保留三位有效数字)． 解析：(1)所连的实物图如图所示．(2)电阻箱的阻值R ＝20 Ω.(3)由电路结构可知，路端电压可由定值电阻与电流表组合进行测量有U ＝IR0，而对于电路中的总电流I 总可由部分电路欧姆定律求得I 总＝IR0R ＋I.由闭合电路欧姆定律得E ＝IR0＋(IR0R ＋I)r.由上式可得1I ＝R0r E ·1R ＋R0＋r E ，则在1I -1R 图象中，图象的斜率k ＝R0r E ，图象的截距a ＝R0＋r E ，根据题图乙可求出电源的电动势和内阻．为求直线的斜率可在图象上取两个距离较远的点，如(0.5,14.0)和(1.5,29.0)，根据数学知识可知图象的斜率为k ＝29.0－14.01.5－0.5A －1/Ω－1＝15.0 A －1/Ω－1，即k ＝R0r E ＝15.0 A －1/Ω－1. 由题图乙可知图象的截距大小为a ＝R0＋r E ＝6.00 A －1.由以上两式解得r ＝3.64 Ω，E ＝1.94 V.答案：(1)图见解析 (2)20 (3)15.0 6.00 1.94 3.646．要测量某一段横截面积为5.0×10－6 m2的圆柱形半导体的电阻率，先用伏安法测量该半导体的电阻，然后将实验数据描入如图甲所示的U-I 坐标系中，分析下列问题：(1)请你根据图甲作出该半导体的U-I 图线并由图线求出该半导体的电阻R ＝________Ω.实验中半导体的长度为1 m ，则该材料的电阻率为ρ＝________Ω·m.(2)根据图中的测量数据，请将图乙所示的实物图连接好．(3)为了测定该材料中的载流子(参与导电的“带电粒子”)是带正电还是带负电，现取一块与实验材料一样的偏平的六面体样品并接入如图丙所示的电路中．把靠外的偏平面标记为M ，靠里的偏平面标记为N ，然后在垂直于大平面的方向加上一个磁感应强度大小为B 的匀强磁场．接通开关S ，调节可变电阻R ，使电路中产生合适的电流．然后用电压表来判定M 、N 两个面的电势高低并测定M 、N 间的电压(也叫霍尔电压)，从而得到这种半导体材料载流子的电性．当M 的电势比N 的电势低时，材料中的载流子带________电(选填“正”或“负”)．解析：(1)所作图线如图a 所示，由图线斜率的物理意义求得该半导体的电阻为R ＝5 000 Ω.该材料的电阻率为ρ＝RS L ＝2.5×10－2 Ω·m.(2)由题图甲可知测量数据从零开始，有多组测量数据，故滑动变阻器要采用分压式接法，实验中所测的最大电压约为2.5 V ，故电压表的量程应选0～3 V 的量程，因测量电阻阻值较大，故电流表采用内接法，所连实物图如图 b.(3)根据左手定则，载流子如果带正电，则M 板将带正电，是高电势，因此材料中的载流子带负电．答案：(1)5 000 2.5×10－2 (2)图见解析 (3)负课时跟踪训练1．某同学欲测量一个圆柱体的电阻率，试分析下列问题：(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量该圆柱体的长度L 和直径D ，测量结果如图a 和图b 所示，则长度L ＝________cm ，直径D ＝________mm.(2)为测量圆柱体Rx的电阻值，某同学设计了如图c所示的电路原理图，电源电动势为1.5 V，图中电压表有两个量程，分别是0～3 V和0～15 V，为使实验结果尽量精确，则电压表在使用时应选________量程，这样读数误差较小．(3)该同学测量Rx的电阻值的实验步骤如下，请将该同学步骤中所缺的内容填写完整：①闭合开关S1，将开关S2旋向a处，待电压表读数稳定后读出其示数．某次实验中电压表的示数如图d所示，则此次电压表的示数U＝________ V.②然后将开关S2旋向b处，调节电阻箱，______________，电阻箱此时的示数如图e所示，则电阻箱此时的阻值R1＝________Ω.③被测电阻Rx的电阻值Rx＝________ Ω.(4)根据以上测量数据可以得出圆柱体的电阻率ρ＝________ Ω·m(结果保留两位有效数字)．解析：(1)圆柱体的长度L＝50.0 mm＋1×0.1 mm＝50.1 mm＝5.01 cm；圆柱体的直径D＝5 mm ＋31.5×0.01 mm＝5.315 mm.(2)由于电源的电动势为1.5 V，故电压表在使用时应选0～3 V量程，这样电压表的示数会比较明显，读数的误差会较小．(3)①电压表示数为1.50 V.②调节电阻箱，使电压表的示数仍为U，此时电阻箱的读数R1＝14 Ω.③此实验的原理是等效替代法，开关S2接a时与开关S2接b时电压表的读数相同，说明Rx 的阻值与R1的阻值相同．因此根据等效替代的原理知Rx＝14 Ω.(4)根据Rx＝ρLS，可知ρ＝RxSL＝πRxD24L，代入数据解得ρ＝6.2×10－3 Ω·m.答案：(1)5.01 5.315(2)0～3 V(3)①1.50②使电压表的示数仍为U14③14(4)6.2×10－32．(1)某同学选用多用电表倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，电表示数如图甲所示，此时被测电阻的阻值约为________Ω.(2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡位置时，其内部简化电路图如图乙所示．若已知电流表的满偏电流为1 mA 、内阻为300 Ω，电池的电动势E ＝9 V 、内阻r ＝0.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值适当．按正确方法测量电阻Rx 的阻值时，电流表指针指在刻度盘的正中央，则Rx ＝________Ω.若该欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx ，其测量结果与原结果相比较________(填“变大”、“变小”或“不变”)．解析：(1)被测电阻的阻值为30×100 Ω＝3 000 Ω.(2)由I ＝Ig 2＝E Rg ＋R0＋r ＋Rx ，Ig ＝E Rg ＋R0＋r得Rx ＝9 000 Ω；当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆表重新调零，由于满偏电流Ig 不变，由Ig ＝E Rg ＋R0＋r可知，欧姆表的内阻R 内＝Rg ＋R0＋r 需调小，待测电阻Rx 的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I ＝E R 内＋Rx ＝IgR 内R 内＋Rx＝Ig 1＋Rx R 内，可知当R 内变小时，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了． 答案：(1)3 000 (2)9 000 变大3.(2014年皖南八校联考)一电压表的量程标定不准确，某同学利用图甲所示电路测量该电压表的实际量程Um.所用器材有：量程标定为3 V 的不准确的电压表V1，内阻r1＝3 kΩ；量程标定为15.0 V 的标准电压表V2；标准电阻R0，阻值为9 kΩ；滑动变阻器R ，总电阻为20.0 Ω；电源E ，电动势为18.0 V ，内阻可忽略；开关S ；导线若干．回答下列问题：(1)按电路图甲连接实物图乙．(2)开关S 闭合前，滑动变阻器的滑动端P 应滑至________端．(填“a”或“b”)(3)开关S 闭合后，调节滑动变阻器，使电压表V1满偏．若此时电压表V2的示数为U2，则V1的量程为________．(4)若测量时电压表V1未调到满偏，两电压表的示数如图丙， 从图丙中读出V1的示数U1＝________，V2的示数U2＝________；由读出的数据计算Um ＝________(计算结果保留三位有效数字)．解析：(1)实物连线如图所示．(2)在闭合开关前，应使分压部分电压为零，即滑片应置于a 端．(3)闭合开关后，并联部分电压相等，即U1＋UR0＝U2，又因U1UR0＝r1R0＝13，所以电压表V1的量程为U2/4.(4)题图丙中两电压表读数为U1＝2.50 V 和U2＝12.0 V ；电压表的量程为Um ，则有U2R0＋r1r1Um ＝2.503，解得Um ＝3.60 V.答案：(1)图见解析 (2)a (3)U2/4 (4)2.50 V 12.0 V 3.60 V4．一位同学想将一个量程约为5 V 有清晰刻度但没有示数、内电阻约为10 kΩ的电压表Vx ，改装成一个量程为15 V 的电压表，可以使用的实验器材如下：A ．电源(电动势约15 V ，内电阻小于2 Ω)B ．标准电压表V0(量程为15 V ，内电阻约30 kΩ)C ．电阻箱(阻值范围0～9 999.9 Ω)D ．电阻箱(阻值范围0～99 999.9 Ω)E ．滑动变阻器(阻值为0～20 Ω)F ．滑动变阻器(阻值为0～20 kΩ)G ．开关S 和导线若干为了正确改装，需要测量出电压表Vx 的量程和内电阻，该同学的实验操作过程为：(1)将实验仪器按图甲所示电路连接，电阻箱R1应选________，滑动变阻器R0应选________(填仪器前的字母序号)；(2)将电阻箱R1的阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片P 移至滑动变阻器接近右端处，闭合开关S ；接着调节电阻箱，直至电压表Vx 满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数U ；(3)向左移动滑片P 至滑动变阻器的另一位置，再次调节电阻箱R1直至电压表Vx 满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数；(4)重复步骤(3)3～5次；(5)该同学将实验中记录的各组电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数U的数据在U-R坐标系中正确地描好了点(如图乙)，请你在图中完成U-R图线．(6)根据图线可以求得电压表Vx的量程为______V，内电阻为________Ω.将电压表Vx与一个阻值为________Ω的电阻串联就可以组成量程为15 V的电压表．解析：本题考查电压表改装的实验，意在考查考生对电压表改装的掌握情况，以及对该实验的理解．电压表内阻约为10 kΩ，电阻箱应选择D；电路为分压电路，因此滑动变阻器应该选择E；描点连线作出图象，由图象可知，纵轴截距表示Vx的量程，由图可知电压表Vx量程为4.5 V；当电压表V0的示数为Vx量程的2倍时，电阻箱分压与电压表Vx分压相等，此时电阻箱的电阻值等于电压表Vx的内阻，由U-R图线可得内阻为9 000 Ω，允许通过电压表Vx的最大电流Im＝4.59 000A＝5×10－4 A，将该电压表改为量程为15 V的电压表后，其内阻r＝155×10－4Ω＝30 000 Ω，所以需要串联的电阻阻值为30 000 Ω－9 000 Ω＝21 000 Ω.答案：(1)D E(5)图线如下图(6)4.59 00021 0005.(2014年高考四川卷)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：(ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；(ⅱ)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15 A ，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2； (ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R1和I2值； (ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点． 根据实验回答以下问题：(1)现有四只供选用的电流表：A ．电流表(0～3 mA ，内阻为2.0 Ω)B ．电流表(0～3 mA ，内阻未知)C ．电流表(0～0.3 A ，内阻为5.0 Ω)D ．电流表(0～0.3 A ，内阻未知)A1应选用________，A2应选用________．(2)测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A ，应让滑动变阻器R 接入电路的阻值__________(选填“不变”、“变大”或“变小”). (3)在坐标纸上画出R1与I2的关系图．(4)根据以上实验得出Rx ＝________ Ω.解析：(1)由电路图可知I1(R0＋R1＋RA1)＝I2(Rx ＋RA2)，即R1＝Rx ＋RA2I1I2－(R0＋RA1)，在I1＝0.15 A 保持不变时R1-I2图线是一条直线，当由其斜率k ＝Rx ＋RA2I1求Rx 时，RA2必须是已知的．因两支路的阻值在同一数量级，则两支路中电流亦必在同一数量级，再结合I1＝0.15 A ，可知A1只能选用D ，A2只能选用C.(2)要保持I1＝0.15 A 不变，当R1阻值减小时并联支路两端的电压亦减小，即需增大滑动变阻器分得的电压，需增大滑动变阻器接入电路中的阻值．(3)该图线为一直线，离线较远的一组数据为错误数据，应舍去，其他点应在直线上或应对称分布在直线两侧．(4)由图线可求得斜率k ＝240 Ω/A.结合k ＝Rx ＋RA2I1得Rx ＝kI1－RA2＝31 Ω. 答案：(1)D C (2)变大 (3)关系图线如图 (4)316．(2014年高考北京卷)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．(1)应该选择的实验电路是下图中的________(选填“甲”或“乙”)．(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表(0～15 V)B．电压表(0～3 V)C．滑动变阻器(0～50 Ω)D．滑动变阻器(0～500 Ω)实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母) (3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出序号 1 2 3 4 5 6电压U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下面各示意图中正确反映P-U 关系的是________．解析：(1)干电池内电阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内电阻的测量值相对误差小．(2)一节干电池的电动势只有1.5 V 左右，故应选用量程较小的电压表，根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为50 Ω的滑动变阻器C.(3)第4组数据误差较大，应舍去，连线如图所示．(4)由U ＝E －Ir 知U-I 图线在U 轴上的截距表示E ，斜率的绝对值表示r ，由图线可得E ＝1.50 V ，r ＝0.83 Ω.(5)由P ＝IU ＝E －U r ×U ＝1r (UE －U2)可知，P-U 图线是一条开口向下的抛物线，故选C. 答案：(1)甲 (2)B C (3)图见解析(4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85) (5)C 阶段达标检测(三) 力、电综合一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是( ) A ．质点、点电荷、位移都是理想化物理模型B ．重心、合力等概念的建立都体现了等效替代的思想C ．加速度a ＝F m 、场强E ＝F q 、电阻R ＝UI 都是采用比值法定义的D ．根据速度定义式v ＝Δx Δt 可知，当Δt 非常小时，ΔxΔt 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义应用了微元思想解析：选项A 中的位移不是理想化物理模型，故A 错误；选项C 中的a ＝Fm 不是加速度的定义式，它说明加速度a 与F 成正比、与m 成反比，故C 错误；选项D 中瞬时速度的定义是极限思想的体现． 答案：B2.(多选)(2014年潍坊联考)如图所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B 靠在竖直墙壁上，物块A 放在斜面体B 上，开始A 、B 静止．现用水平力F 推A ，A 、B 仍静止，则此时B 受力的个数可能是( )A．3个B．4个C．5个 D．6个解析：物体B受重力作用，地面对B的支持力、A对B的压力和墙壁对B的弹力作用，因为F 的大小未知，不能确定A是否具有相对B的运动趋势，也就不能确定A、B间是否存在摩擦力，故B受力可能是4个，也可能是5个，选项B、C正确．答案：BC3.如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A 上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态．现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间()A．木块B对水平面的压力迅速变为2mgB．弹簧的弹力大小为mgC．木块A的加速度大小为2gD．弹簧的弹性势能立即减小解析：撤去木块C前，由平衡条件可知，弹簧弹力为3mg，地面对B的作用力为4mg，撤去木块C瞬时，弹簧压缩量不变，弹力、弹性势能不变，选项B、D错误；木块B所受重力、弹力不变，故地面对B的支持力也不变，选项A错误；撤走木块C后，对木块A由牛顿第二定律有3mg－mg＝ma，解得a＝2g，选项C正确．答案：C4.(多选)如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m、电荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是()A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度可能为零解析：由题意可知，带电小球从A到C的过程中，电场力做负功，重力做正功，由于二者做功的大小关系不确定，故小球有可能不能从B点离开轨道，选项A错误；若二者做的功大小相等，则小球在AC部分可能做匀速圆周运动，选项B正确；若小球能从B点离开，因电场力做负功，全过程中小球的机械能减小，故上升的高度一定小于H ，选项C 正确；若小球沿圆周从A 到C ，到达C 点的最小速度为v ，则qE －mg ＝mv2R ，故小球能到达C 点的速度不可能为零，选项D 错误． 答案：BC5．(多选)2013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示．“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道Ⅰ上运行，在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q 为轨道Ⅱ上的近月点，则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上( )A ．运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B ．从P 到Q 的过程中速率不断增大C ．经过P 的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 的速度D ．经过P 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P 的加速度解析：根据开普勒第三定律r3T2＝k ，可判断“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期，A 正确；因为P 点是远地点，Q 点是近地点，故从P 点到Q 点的过程中速率不断增大，B 正确；根据卫星变轨特点可知，卫星在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要减速，C 正确；根据牛顿第二定律和万有引力定律可判断在P 点卫星的加速度是相同的，D 错． 答案：ABC6.(多选)如图为某电场中x 轴上电势φ随x 变化的图象，－x0与x0关于坐标原点对称，则下列说法正确的是( )A ．纵轴的左侧为匀强电场B ．－x0处的场强为零C ．一电子在x0处由静止释放，电子将沿x 轴正方向运动，加速度逐渐增大D ．一电子在x0处由静止释放，电子不一定沿x 轴正方向运动，但速度逐渐增大解析：纵轴的左端x 轴上电势处处相等，因此场强为零，不可能是匀强电场，A 项错误，B 项正确；x 轴正半轴不一定与电场线重合，且电场线不一定是直的，因此带电粒子不一定沿x 轴正方向运动，但从静止开始只在电场力的作用下运动，电场力做正功，速度逐渐增大，C 项错误，D 项正确． 答案：BD7.(2014年北京东城区期末)如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ，磁感应强度的大小为B.一边长为a 、电阻为4R 的均匀正方形导线框CDEF 从图示位置开始沿x 轴正方向以速率v 匀速穿过磁场区域，在下图中给出的线框EF 两端的电压UEF 与线框移动距离x 的关系图象正确的是( )解析：由楞次定律判断可知，在线框穿过磁场的过程中，E 点的电势始终高于F 点的电势，则UEF 始终为正值，EF 、CD 两边切割磁感线时产生的感应电动势为E ＝Bav.在0～a 内EF 切割磁感应，EF 两端的电压是路端电压，则UEF ＝34E ＝34Bav ；在a ～2a 内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，则UEF ＝E ＝Bav ；在2a ～3a 内，E 、F 两端的电压等于路端电压的13，则UEF ＝14E ＝14Bav ，故D 正确．答案：D8.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝Umsin ωt ，副线圈电路中R0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是( )A ．I1和I2表示电流的瞬时值B ．U1和U2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U2不变、I1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U2变小、I1变小解析：交流电表测量的是交变电流的有效值，故A 、B 皆错误；由于理想变压器的输出电压U2＝n2n1U1与负载无关，即滑片P 下滑时U2不变，故D 错误；由I1U1＝U22R0＋R 知R 减小时I1变大，故C 正确． 答案：C9.如图所示，在半径为R 的圆形区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，在磁场区域的上方有一水平放置的感光板MN.从磁场区域最左端Q 垂直磁场射入大量的带电荷量为q 、质量为m 、速率为v 的粒子，且速率满足v ＝qBRm ，最后都打在了感光板上．不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力，关于这些粒子，以下说法正确的是( )A ．这些粒子都带负电B ．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心C ．只有对着圆心入射的粒子，出射后才垂直打在感光板MN 上D ．沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在感光板MN 上解析：粒子最后都打在了感光板上，说明粒子向上偏，根据左手定则知粒子带正电，A 错误；粒子所受洛伦兹力充当向心力，做半径为r ＝mv qB 的匀速圆周运动；因为速率满足v ＝qBRm ，所以r ＝mvqB ＝R ，根据几何关系知沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN 上，C 错误，D 正确．显然B 错误． 答案：D10．(多选)如图所示，水平传送带向右运动，速度为v ，在传送带右端的光滑水平面上，有一质量为M 的木板处于静止状态，木板的上表面与传送带等高．现把一质量为m 的滑块轻轻放在传送带的左端，忽略滑块的初速度大小，滑块在传送带上一直加速，离开传送带后水平滑上木板(不考虑在传送带与木板相接处滑块速度的变化)，滑块从木板左端滑到木板右端时，所用时间为t ，且二者速度恰好相等，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是( )A ．若v 增大，则滑块一定能滑到木板右端，且t 减小B ．若M 增大，则滑块一定能滑到木板右端，且t 减小C ．若μ减小，则滑块一定能滑到木板右端D ．若m 增大，则滑块一定能滑到木板右端解析：滑块在传送带上一直加速运动，当v 增大时，滑块到达传送带右端的速度不变，则滑块仍滑到木板右端，且时间t 不变化，A 错；分析选项B 、C 、D 是否正确，用极限思维法分析如下：若M 增大，设M 为无限大，则木板的加速度为零，即木板不运动，而滑块在木板上受到的摩擦力不变，则滑块一定能滑到木板右端，且时间t 减小，B 正确；若μ减小，令μ＝0，木板不运动，则滑块仍能滑到木板右端．C 正确；m 增大，滑块在木板上滑动的加速度不变，而木板受到的摩擦力增大，当m 无限大时，木板会获得很大的加速度，相同时间内速度的变化量增大，则滑块一定不会滑到木板右端，D 错． 答案：BC二、实验题(本题共2小题，共14分．把答案填在题中横线上或按题目要求作答) 11．(6分)某同学要测定一个阻值R 约为5 Ω的电阻，实验室提供的器材如下： A ．电压表(量程0～3 V ，内阻约30 kΩ) B ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约1.0 Ω)。
高考物理二轮复习电学实验专项训练
电学实验专项训练(时间:45分钟满分:100分)1.(16分)某兴趣小组用测定金属丝的电阻率的实验方法测出金属丝的长度,他们查得金属丝电阻率为ρ,并粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,实验室中有以下供选择的器材:A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)B.电流表A1(0~3 A,内阻0.012 5 Ω)C.电流表A2(0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)D.电压表V1(0~3 V,内阻4 kΩ)E.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ)F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)H.开关,导线若干。
(1)为了使实验电路更节能,且测量结果尽量准确,测金属丝电阻时电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填写仪器前字母代号)(2)将设计的电路图画在下面虚线框内。
(3)若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图,则直径d= mm。
(4)若用d表示直径,测得电阻为R,则金属丝的长度为。
2.(16分)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻。
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻为几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻约为3 kΩC.定值电阻R0未知D.滑动变阻器R,最大阻值为R mE.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,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R m,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0= (用U10、U20、R m表示)。
(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E= ,总内阻r= 。
(均用k、a、R0表示)丙3.(16分)在测量未知电阻R x阻值的实验中,可供选择的器材有:待测电阻R x(阻值约300 Ω)电流表A1(量程20 mA,内阻约50 Ω)电流表A2(量程50 mA,内阻约10 Ω)电阻箱R(0~999.9 Ω)滑动变阻器R1(20 Ω,2 A)滑动变阻器R2(1 750 Ω,0.3 A)电源E(电动势6.0 V,内阻不计)开关S及导线若干。
高三物理新课标复习电学实验专项提升练习
高三物理新课标复习电学实验专项提升练习电学是物理学的分支学科之一，下面是电学实验专项提升练习，希望对考生温习有协助。
1.(2021山东理综，22)如图甲所示的电路中，恒流源可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。
某同窗应用该电路研讨滑动变阻器RL消耗的电功率。
改动RL的阻值，记载U-I关系图线。
回答以下效果：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(填增大或减小)。
(2)I0=________A。
(3)RL消耗的最大功率为________W(保管一位有效数字)。
2.(2021新课标全国卷，23)电待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额外电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线假定干。
(1)虚线框内为该同窗设计的测量电压表内阻的电路图的一局部，将电路图补充完整。
(2)依据设计的电路，写出实验步骤：___________________________________________________ ___________________________________________________________________ ________________。
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV________RV(填、=或)，主要理由是___________________________________________________ _______________。
3.(2021新课标全国卷，23)图(a)为某同窗改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻。
假定运用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA;假定运用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA。
高考物理二轮复习 第一部分 专题五 物理实验 第2讲 电学实验课件
0.6 A 量程估读到最小分度的12 表盘读数乘以相应挡位的倍率
2.使用多用电表的“三注意” (1)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． (2)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． (3)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有 较大误差，指针偏转角度在13满偏到23满偏之间读数较准确，如 待测电阻约为 2 kΩ，应选用“×100”挡．
热点一 实验仪器的读数与使用 命题规律 电流表、电压表、多用电表、电阻箱等仪器是 电 学实验中的常用仪器，高考中要求正确使用仪器，会进行 正 确读数，高考对此知识点的考查频率较高，是高三复习的 重 要知识点．
(2013·高考全国卷Ⅰ，T23，8 分)某学生实验小组利用图 甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k” 挡内部电路的总电阻．使用的器材有： 多用电表； 电压表：量程 5 V，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值 5 kΩ； 导线若干．
(2)试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较RRVx 及RRAx 的大小 时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定．
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
比较项目
限流式接法
分压式接法
电路
电压பைடு நூலகம்节 的范围
电能损耗
R＋RR0E→E 节能
0→E 耗能
2.控制电路的选择 从节能的角度考虑，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≪Rx； (3)选用限流式时，Ux、Ix 过大(超过电表量程，烧坏电表、电 源或用电器等)或 Ux、I x 过小(最大值不超过电表量程的13，读 数误差大)．
高考物理二轮 电学实验课时演练知能提升(含试题,含详解)
【优化方案】2014物理二轮课时演练知能提升：电学实验（含2013试题，含详解）1．(2013·高考北京卷)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值．(1)现有电源(4 V，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50 Ω，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0.025 Ω)B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)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1中的________(选填“甲”或“乙”)．(2)图2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2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3所示，可得该电阻的测量值R x ＝U I＝________Ω(保留两位有效数字)．(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________．解析：(1)为了减小误差，应使电流表读数为量程的12～23，因电源电动势为4 V ，故电压表应选C ，因此通过被测电阻R x 的最大电流I m ＝45A ＝0.6 A ，故电流表应选B ，本题测的是一个小电阻，即R V R >R R A，所以应采用电流表外接法，故采用图甲．(2)电路连接如图所示．(3)由题图3可读出电流表的读数为0.50 A ，电压表的读数为2.6 V ，故R x ＝U I ＝5.2 Ω.(4)甲图中引起误差的原因主要是电压表的分流作用，即电流表的测量值大于流经R x 的电流值，选项B 正确．乙图中引起误差的原因主要是电流表的分压作用，即电压表的测量值大于R x 两端的电压值，选项D 正确．(5)因闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，设滑动变阻器的总阻值为R ，两端总长度为L ，则接入电路的阻值为R ′＝RL(L －x )，故被测电阻两端的电压U ＝R x ER x ＋R L （L －x ），故选项A 正确．答案：(1)B C 甲 (2)如图所示 (3)5.2(4)B D (5)A2．(2012·高考山东卷)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x (阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V ，内阻约3 k Ω)；电流表：A 1(量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω)；A 2(量程3 A ，内阻约0.05 Ω)；电源：E 1(电动势3 V ，内阻不计)；E 2(电动势12 V ，内阻不计)；滑动变阻器：R (最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S ；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________ mm.(2)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________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．解析：(1)螺旋测微器主尺读数为1.5 mm ，螺旋刻度读数为27.3×0.01 mm ＝0.273 mm ，读数应为：1.5 mm ＋0.273 mm ＝1.773 mm.(2)由于待测电阻R x 阻值约为4 Ω，额定电流约为0.5 A ，故电流表选A 1，电源选E 1. 答案：(1)1.773(1.771～1.775均正确)(2)A 1 E 1 电路如图所示3．(2013·云南部分名校统考)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.8 V，0.3 A”．除了开关、导线外，还有如下器材：电压表V，量程0～5 V，内阻约5 kΩ电流表A1，量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω电流表A2，量程0～100 mA，内阻约4 Ω滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流2.0 A滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0 A直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω(1)上述器材中，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填器材符号)(2)请根据所选的器材，在图甲中用笔画线代替导线，连接实验电路．(3)根据实验数据，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙．则可确定小灯泡的功率P与U2和I2的关系，下列示意图中正确的是________．(4)将被测小灯泡与一个电动势为1.5 V ，内电阻为5 Ω 的电源串联组成闭合回路，则通过小灯泡的电流为________A.解析：(1)因小灯泡的规格为“3.8 V ，0.3 A”可知，电流表应选A 1；从图乙分析知电压从0开始增大，故滑动变阻器应采用分压接法，则滑动变阻器选R 1.(2)实物连接图见答案．(3)由图乙可知小灯泡的电阻为图线斜率的倒数且越来越大，P ＝1R ·U 2，P －U 2图线中1R为斜率，所以A 、B 均错；P ＝RI 2，P －I 2图线中R 为斜率，所以C 错、D 正确．(4)在图乙中画电源的伏安特性曲线，两图线有一个交点，交点纵轴为0.15 A ，是回路中电流，所以通过小灯泡的电流为0.15 A.答案：(1)A 1 R 1 (2)实物连线如图所示(3)D (4)0.15～0.16均可4．(2013·高考天津卷)要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”的小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ，并便于操作．已选用的器材有：电池组(电动势为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 k Ω)；电键一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(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下列的图________(填字母代号)．(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V ，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.解析：(1)为便于操作实验，滑动变阻器应选择总阻值小的滑动变阻器，故选A.(2)因为灯泡两端的电压由零逐渐增加到 3 V ，故滑动变阻器应采用分压接法．小灯泡的电阻R ＝U 2P＝15 Ω，与电流表的内阻5 Ω相差不大，因此电流表采用外接法．故B 图正确．(3)在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图)，由两曲线的交点的电流I ＝0.10 A ，电压U ＝1.0 V ，得小灯泡消耗的功率P ＝IU ＝0.10×1.0 W ＝0.1 W.答案：(1)A (2)B (3)0.15．用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，器材有：电压表V(0～3 V，0～15 V)；电流表A(0～0.6 A，0～3 A)；滑动变阻器R1(总电阻为20 Ω)；电键S和导线若干．(1)根据现有器材设计实验电路并连接实物电路(如图甲)，要求滑动变阻器的滑片在右端时，其接入电路的电阻值最大．(2)由实验测得的7组数据已在图乙的U－I图象上标出，请你完成图线，并由图线求出E＝________V.(3)下表为另一组同学测得的数据．可以发现电压表测得的数据________，将影响实验结果的准确性．原因是______________，提出一条改进的建议________________________________________________________________________I/A0.120.200.310.410.500.62U/V 1.47 1.45 1.42 1.40 1.38 1.35 解析：(1)用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，其原理图如图丙所示，按图丙连接实物电路如图丁所示，注意滑动变阻器的滑片在右端时，其接入电路的电阻值最大；(2)根据实验测得的7组数据作出的图线如图戊所示，由图线得E＝1.50 V(1.48～1.52 V均对)；(3)从表中数据发现电压表测得的数据变化(间隔)很小，将影响实验结果的准确性，原因是电池的内阻太小，改进的建议是可以在电路中串联一个定值电阻．答案：见解析6.(2012·高考天津卷)某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示．已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．(1)实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为________(填步骤的字母代号)．A．合上开关S2B．分别将R1和R2的阻值调至最大C．记下R2的最终读数D．反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为rE．合上开关S1F．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)．(3)若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻R S的表达式，R S＝________．解析：(1)开关闭合前应使回路中的总电阻值最大，实验时，先闭合S1，调整R1使G2满偏，测出G2的满偏电流，然后利用半偏法(比较法)测出G2的电阻．故合理的顺序依次为BEFADC.(2)根据串、并联电路的特点，R2、G2两端的电压相等，即I1 2r g＝I12r，所以r g＝r，即测量值与真实值相等．(3)改装表的原理图如图所示，则I1r＝(I－I1)R S所以分流电阻R S＝I1rI－I1.答案：(1)BEFADC (2)相等(3)I1rI－I17．(2013·石家庄质检)在物理课外活动中，刘聪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R g＝10 Ω、满偏电流I g＝10 mA，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．甲乙丙(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)解析：(1)选择开关接1时，多用电表是量程为10 mA的电流表，读数为6.9 mA.选择开关接3时，多用电表是量程为250 V的电压表，电压表读数为175 V.(2)②电阻箱作为被测量电阻，欧姆表指针所指的就是被测量的电阻值，电阻箱示数为150 Ω，所以C处刻度应为150 Ω.③设欧姆表内阻为R.(R＝电流表内阻＋电源内阻＋调零电阻)两表笔短接时，电流表满偏电流I g ＝E R两表笔间接入150 Ω电阻箱时，电流表指针指到C 处，则半偏电流I g 2＝E R ＋150 Ω 从而得到欧姆表内阻为R ＝150 Ω所以电动势E ＝I g R ＝1.5 V.(3)图乙所示的电流值I ＝6.9 mA ，I ＝ER ＋R x可解得R x ＝67 Ω.答案：(1)6.9 mA175 V(173～177 V 间均可)(2)②150 ③1.5(3)67。
高考物理二轮复习专题电学实验练含解析.doc
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__________；____________．错误！未指定书签。
（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．错误！未指定书签。
错误！未指定书签。
（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：错误！未指定书签。
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。
错误！未指定书签。
（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。
错误！未指定书签。
（2）完成下列填空：①R1的阻值为Ω（填“20”或“2 000”）。
2020届高考物理第二轮专题复习课时提升训练：电学实验(含解析)
2020届高考物理第二轮专题复习课时提升训练电学实验1．为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接．当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏．由此可知，(1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)；(2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．答案(1)右偏(2)左偏相同2．在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究(1)实验还需下列器材中的____________；(2)实验中，图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，则所接电源电压挡位为________．A．18.0VB．10.0VC．5.0VD．2.5V答案(1)AD (2)A3． (1)小王同学测量干电池的电动势和内阻，他用如图甲所示的实验器材进行实验，其连接的部分实验电路图如图甲所示．为减小实验误差，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20Ω，额定电流1A)B．滑动变阻器(最大阻值200Ω，额定电流2A)(2)请用细线代替导线，在图甲中完成实物连接．(3)下列实验操作正确的是________．A图甲电路闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端B．改变滑片位置，开关一直保持闭合，直至实验结束C．改变滑片位置，读完电表读数后，立即断开开关(4)连接好电路，小王检查无误后，闭合开关，开始实验．电流表指针如图乙所示，请读数并记录电流为________A.答案(1)A (2)如图所示(3)C (4)0.344．在练习使用多用表的实验中，有如下操作：(1)如图甲所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用多用表测量一阻值约为2000Ω的定值电阻，某些操作步骤如下：①调节________(选填“S”或“T”)，使电表指针停在电流“0”刻度位置．②将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节部件________(选填“S”或“T”)，使电表指针停在欧姆“0”刻度位置．(2)A、B两组同学用多用电表测量某型号白炽灯的灯丝电阻．A组按照规范的操作步骤测量，欧姆挡及指针位置如图乙、丙所示，则灯泡标称字样可能是( )A．220V 25WB．220V 40WC．220V 100W(3)其中一同学想直接使用多用电表测量一节标注为 1.5V的旧干电池电动势，应选直流电压________V挡，读数如图丁所示，则该同学测得的电动势E＝________V.答案(1)①S②T(2)C (3)2.5 1.47(1.46～1.48均可) 5．发光二极管具有单向导电性，正反向电阻相差较大．某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究．(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的欧姆挡“×1k”挡，两次实验情况如图甲所示，由此可知________(填“A”或“B”)端为二极管的正极．(2)同学们想用伏安法测定该发光二极管的正向伏安特性曲线，设计了如图乙所示的电路图，图乙中还漏接了一条电线，应将________(填A、B、C、D)两点用电线接好．(3)实验过程中，电流表有一次的读数如图丙所示，其读数为________A.(4)图丁为多次测量得到的该发光二极管正向伏安特性曲线．已知该发光二极管的最佳工作电压为2.3V，现用电动势为3V，内阻为2Ω的电源供电，需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态，试估算电阻R的值约为________Ω(结果保留两位有效数字)．答案(1)B(2)B、C(3)0.34(4)2.76．某同学找到一块较新的电池，他想测量这块电池的电动势E和内电阻r，于是从实验室借到一个开关、一个电阻箱(0～99999.9Ω)、一只电流表(量程为0～0.6A时的内阻r A＝0.1Ω)和若干导线．(1)该同学用上述器材连接好电路，如图甲所示，在开关闭合前进行检查，发现一处错误是________．(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示，则其读数为________A.(3)处理实验数据时，该同学作了R －1I坐标图(如图丙)，图中已标注出了几个与测量值对应的坐标点，通过作图最后可得出这个电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.(结果保留三位有效数字)．答案 (1)电阻箱的电阻没有调到最大(指出图中接入电阻为0也可)(2)0.50(3)1.52(1.48～1.54均可) 0.30(0.25～0.35均可)解析 (1)由图甲知，此时电阻箱接入电路的阻值为0，闭合开关会导致电源短路．(2)电流表量程为0.6A ，故读数为0.50A.(3)由闭合电路欧姆定律知E ＝I (R ＋r A ＋r )，则R ＝E I －(r A ＋r )；用平滑直线将图丙中所有点连起来，如图所示，则E ＝6－－0.44.2V ＝1.52V ，r A ＋r ＝0.40Ω，即r ＝0.30Ω.7、某小组在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中选用了规格为“3.8V 0.5A”的小灯泡，并选用多用表测小灯泡两端的电压．(1)在红、黑表笔与多用电表已正确连接情况下，按图甲所示的电路图正确接线后，多用电表一支表笔接①处，另一支表笔接触点从②换到③时，多用电表的示数变化比较大，而电流表示数几乎不变，则表笔与电路的正确接法是________(填字母)．A．红表笔接①，黑表笔接②B．红表笔接①，黑表笔接③C．黑表笔接①，红表笔接②D．黑表笔接①，红表笔接③(2)在某次正确的操作中，多用电表的选择开关与指针位置分别如图乙和如图丙所示，则多用电表的读数是________．(3)该小组测得了多组电压、电流数据后，在I－U坐标系中正确地描好了一系列数据点，如图丁所示．甲同学认为根据数据点应连接成直线①，乙同学认为应连接成光滑曲线②.你认为正确的是________同学(选填“甲”或“乙”)；由正确图线求出电压为2.00V时小灯泡的电阻R x＝________Ω(保留两位有效数字)．答案(1)A (2)3.09(3.08～3.10) V (3)乙 5.08、某实验小组为了测量一个阻值未知的电阻，进行了如下操作：(1)首先用欧姆表粗测其电阻，如图所示，则其读数为________Ω；(2)为了比较准确地测量此电阻，采用“伏安法”进行实验．所用器材如下：电源E：电动势为9V，内阻r约为1.0Ω；电流表A：量程0～0.6A，内阻R A为0.50Ω；电压表V：量程0～10V，内阻R V约为10kΩ；滑动变阻器R：最大阻值为5.0Ω；开关一个，导线若干．为了减小实验误差，要求尽可能多测几组数据，请完成以下问题：①在虚线框内画出实验电路图；②实验小组按照正确的实验步骤，采集了部分数据，并在I－U图象中描出相应的点，由此可知该电阻的阻值为________Ω(保留一位小数)；③若所用器材结构完好，该实验的主要误差是________(选填“系统”或“偶然”)误差．答案(1)18.0 (2)①如图所示②18.4(18.0～18.9均可) ③偶然解析(1)欧姆表的读数等于表盘刻度×挡位倍率，此次倍率选择为×1，故该电阻值为18.0Ω；(2)①实验要求尽可能减小误差，但因滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻，故滑动变阻器选择分压接法较好。
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第2讲电学实验
1．(2016·苏锡常镇三模)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图1甲所示，现已完成部分导线的连接。
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。
请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接。
图1
(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________ A。
(3)该小组描绘的小电珠的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________ W(保留两位小数)。
解析(1)实物图如图所示。
(2)由图知电流表量程为0.6 A，所以读数为0.44 A。
(3)电源内阻为1 Ω，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，外电路消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5 V ，由图知当小电珠电压等于1.5 V 时电流约为0.38 A ，此时电阻约为R ＝U I
＝3.95 Ω，并联后的总电阻为1 Ω，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的
总功率为P ＝U 2
R 外＝1.52
1 W ＝2.25 W 。
答案 (1)如图所示 (2)0.44 (3)4 2.25 2．要测量某种合金的电阻率。
(1)若合金丝长度为L ，直径为D ，阻值为R ，则其电阻率ρ＝________。
用螺旋测微器测合金丝的直径如图2甲所示，读数为________ mm 。
(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，S 2是单刀双掷开关。
根据原理图在图丙中将实物连线补充完整。
图2
(3)闭合S 1，当S 2处于位置a 时，电压表和电流表的示数分别为U 1＝1.35 V ，I 1＝0.30 A ；当S 2处于位置b 时，电压表和电流表的示数分别为U 2＝0.92 V ，I 2＝0.32 A 。
根据以上测量数据判断，当S 2处于位置________(选填“a ”或“b ”)时，测量相对准确，测量值R x ＝________ Ω。
(结果保留两位有效数字) 答案 (1)πRD 2
4L 0.650
(2)如图
(3)b 2.9
3．[2016·四川理综·8(Ⅱ)]用如图3所示电路测量电源的电动势和内阻。
实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。
实验主要步骤：
(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；(ⅲ)以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线(U、I都用国际单位)；
(ⅳ)求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
图3
回答下列问题：
(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________。
A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)
B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)
D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。
两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________。
A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 (3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势
E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值。
解析 (1)电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，所以选内阻较大的电压表A ；当滑动变阻器接入电阻最小时通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为I ＝E
R 1＋R 2＋r
≈176 mA，所以选量程为200 mA 的电流表C 。
(2)由电路分析可知，若滑动变阻器的滑片右移电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路部分阻值增大，选项C 符合题意。
(3)由E ＝U ＋I (r ＋R 2)，得U ＝-I (r ＋R 2)＋E ，对比伏安特性曲线可知，图象斜率的绝对值k ＝r ＋R 2，所以电源内阻r ＝k -R 2；令U ＝0，得I ＝
E
r ＋R 2＝E
k
，由题意知与横轴截距为a ，所
以a ＝I ＝E
k
，则E ＝ka 。
答案 (1)A 、C (2)C (3)ka k -R 2
4．(2016·泰州二模)为了测量某电流表A 的内阻(量程为50 mA)：
(1)首先选用多用电表欧姆“×1”挡，粗测电流表的电阻，则欧姆表________(填“黑”或“红”)表笔应接待测电流表正接线柱；测量结果如图4所示，则测得的电阻约为________ Ω
图4
(2)为了准确测量其电阻，提供的实验器材有：
A．直流电压表V(0～3 V，内阻约6 kΩ)
B．定值电阻R1(5.0 Ω，1 A)
C．定值电阻R2(40.0 Ω，0.1 A)
D．滑动变阻器R(0～5 Ω，2 A)
E．直流电源E(3 V，内阻很小)
F．开关、导线若干
图5为实验原理图的一部分，某同学在实验中测出6组对应的数据见表格。
次数123456
U/V0.80 1.18 1.68 1.98 2.36 2.70
I/mA14.020.024.034.040.046.0
012
②将实物图6中缺少的一根导线补齐。
图5 图6
③在图7中描点作出U-I图线，并根据图象求得电流表的内阻为________ Ω。
(计算结果保留两位有效数字)
图7
解析(1)多用电表当欧姆表使用时，红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，用来测电阻时对红、黑表笔的触点无要求。
但用来测电流表内阻，需满足电流表的正常偏转，
电流表的正接线柱应接电源正极，负接线柱应接电源负极，故黑表笔接电流表正接线柱；刻度15和刻度25间一格表示2，精度读到1
2，倍率挡为“×1”，电阻读数为22 Ω。
(2)①电流表满偏时，有电流表的这条支路的电阻最小为 3 V
50 mA ＝60 Ω，为了保护电流表，
定值电阻选R 2。
②为了使电压表和电流表示数能从零开始调节，测量范围大一些，滑动变阻器采用分压式。
③所画的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点尽量均匀分居两侧。
图线的斜率表示电流表和R 0的电阻之和，实际计算时可取表格中电压和电流较大时的数据，运用欧姆定律计算，可列出R A ＋R 0＝2.70 V
46.0 mA ＝58.7 Ω，得R A ＝18.7 Ω≈19 Ω。
答案 (1)黑 21～22 (2)①R 2 ②电路如图所示
③U -I 图象如图所示 18或19或20。