- 2021-02-26 发布 |
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文档介绍
高考物理备考优生百日闯关系列专题17电磁学实验含解析
专题 17 电磁学实验 第一部分 名师综述 综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的 基本概念和基本规律。 考纲要求 1、掌握电流表、电压表和多用表的使用方法及电流表、电压表和多用表的读数方法;掌 握多用表的使用方法。 2、掌握滑动变阻器的使用方法及连接方法,会用伏安法测电阻。 3、能明确实验目的,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、与电阻测量有关的电学实验仍是 2015 年高考命题的热点,同进伴随对基本仪器的读 数能力的考查。 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。 第二部分 精选试题 1、 【2016•辽宁省鞍山市一中高三上二模】某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电 动势及其内阻,给定的器材如下: A.电流表 G(满偏电流10mA,内阻10 ) B.电流表 A( 0 0.6 3A A~ ~ ,内阻未知) C.滑动变阻器 0R ( 0 100~ ,1A ) D.定值电阻 R(阻值 990 ) E.多用电表 F.开关与导线若干 (1)某同学首先用多用电表的直流 10V 挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如右图所示, 则该电表读数为 V。(2 分) (2)该同学再用提供的其他实验器材,设计了如下图甲所示的电路,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的实验电路利用测出的数据绘出的 1 2I I 图线( 1I 为电流表 G 的示数, 2I 为电流表 A 的示数),则由图线可以得到被测电池组的电动势 E=V,内阻 r= .(每 空 2 分) 【答案】(1)7.2;(2)如图所示; (3)7.5;5.0 【解析】(1)量程为 10V,则最小分度为 0.2,故读数为 7.2V; (2)先将电流表及滑动变阻器串接在电源两端;再并联另一支路,电路中连线避免交叉;答 案如图所示; 考点:测量电动势和内电阻 【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确图象的应用,首先根据电压 表的量程可明确对应的读数;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的截距表示电源的电动势;图象 的斜率表示电源的内阻。 2、【浙江省宁波市效实中学 2016 届高三上学期期中考试物理试题】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?某学习小组的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 50kΩ的电压表测其两极时读数为 0.96V。但当他将四个 这样的水果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,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,出现这种现象的原因应当是:(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”的两极,读得此时的读数为 30Ω. 小丽同学用灵 敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为 0.32mA,根据前面用电压表测得的 0.96V 电压,由闭合电路欧姆定律得: kI Er 0.3 1032.0 96.0 3 .因而晓宇同学说土豆的内阻 为 30Ω,而小丽同学则说是 3kΩ。 请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,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 A1(量程为 0~0.6A ,内阻为 1Ω) B. 灵敏电流表 A2(量程为 0~0.6mA ,内阻为 800Ω) C.灵敏电流表 A3(量程为 0~300μA ,内阻未知) D.滑动变阻器 R1(最大阻值约 10Ω) E.滑动变阻器 R2(最大阻值约 2kΩ) F.定值电阻(阻值 2kΩ) G.变阻箱(0~9999Ω) ①为了能尽可能准确测定“土豆电池 ”的电动势和内阻, 实验中应选择的器材是(填器材前 的字母代号)。 ②在方框中画出设计的电路图。 【答案】(1)水果电池内阻太大(2)晓宇的方法不正确;小丽同学测量的误差也很大。 (3)①B、G② (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, 通过水果电池的最大电流较小,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的实验电路图如图所示. 考点:测电源电动势和内电阻。 【名师点睛】在测电源电动势和内电阻这个实验里,涉及到电路的选择,仪器的选择,数据 处理;根据给出的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的,滑 动变阻器选用最大阻值与电池内阻相差不多的,能使电流表示数变化较明显,方便调节。 3、【2016•福建省厦门第一中学高三上期中】在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻, 电源甲的电动势大约为 4.5V,内阻大约为1.5 ;电源乙的电动势大约为 1.5V,内阻大约为1 。 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 的电压表V B.量程为 0.6A 的电流表 1A C.量程为 3A 的电流表 2A D.阻值为 4.0Ω的定值电阻 1R E.阻值为 100Ω的定值电阻 2R F.最大阻值为 10Ω的滑动变阻器 3R G.最大阻值为 100Ω的滑动变阻器 4R (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的 电动势和内电阻。在数据处理过程中,分别以电流表的示数 I 和电压表的示数 U 为横坐标和 纵坐标,经过计算机拟合得到如图乙所示的U I 图像,U 和 I 的单位分别为 V 和 A,拟合公 式为 5.6 4U I A ;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); 电流表选择的是(填 B 或者 C);滑动变阻箱选择的是(填 F 或者 G)。 (2)为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻,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 1k 闭合, 2k 断开,电压表示数为1.48V ;然后将 1k 、 2k 均闭合,电压表 示数为1.23V ,则电源乙电动势 E=V;内阻 r (该空结果保留 2 位有效数字)。 【答案】(1)D、B、F;(2)①D;②1.48;0.81 考点:测定电源的电动势和内阻 【名师点睛】本题考查了实验器材的选择,实验数据处理,要正确实验器材的选取原则,理 解实验原理是正确解题的关键,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;电路断路时的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。 4、【浙江省嘉兴市第一中学 2016 届高三上学期期中考试物理试题】甲同学采用如图甲所示 的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材:电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)及滑 动变阻器 R、电键 S、导线。实验电路如图甲所示。 (1)连好电路后,当该同学闭合电键 S,发现电流表示数为 0,电压表示数不为 0。检查各接 线柱均未接错,接触良好,且电路未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔 分别接 bc 和、de 时,示数均为 0,把两表笔接 cd 时,示数与电压表示数相同,由此可推断 故障是:_________________。 (2)排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量,如下表所示。并根据数据在空白的坐标 纸上,作出图所示的 U—I 图线,该图存在多处不妥之处,请指出。(指出两处不妥之处)。 ,。 (3)为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲 同学的实验进行改进,设计了如图丙所示的电路,丙电路中电阻 R0 应该选取下列备选电阻的 哪一个?。A.1Ω B.5Ω C.10Ω D.20Ω 【答案】(1)滑动变阻器断路;(2)U 的坐标选择不当,U、I 的坐标上没有标明单位;(3) B (2)由乙图可知,图线几乎分布在一个很小的区域内,原因是电压 U 的取值范围在 2.70~3.00V 之间,而 U 轴坐标起点的选取从 0 开始显然不妥;此外该同学建立坐标时没有标明所用单位 I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 U/V 2.93 2.87 2.85 2.77 2.75 2.70 也是不妥;还有画图线时应尽量使更多的点落在直线上,不在直线的点应尽量对称分布在直 线的两侧,偏离直线太远的点应去掉,该同学作图时没有将不在直线上的点均匀分布在直线 两侧也是不妥之处. (3)保护电阻 R0 应大约为 6.0 3 0 R Ω=5Ω,所以 B 选项正确; 考点:测定电源的电动势和内阻 【名师点睛】本题主要考查了测定电源的电动势和内阻。属于中等难度的题目。本题考查测 定电动势和内电阻的图象和数据处理,要明确该实验的原理和步骤.用电压表测电路时,若 示数为零,则说明所接部分没有断路;若有示数则说明所接部分内出现了断路。 5、【2016•贵州省遵义航天高级中学高三第四次模拟】(共 10 分,(1)4 分,每空 1 分,(2) 共 6 分,每空 2 分) (1)用如图实-10-5 所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关 K 和两个部件 S、T。请根 据下列步骤完成电阻测量: ①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。 ②将 K 旋转到电阻挡“×100”的位置。 ③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件 ________________________________________________________________________。 使指针对准电阻的________(填“0 刻线”或“∞刻线”)。 ④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的待测量结果, 请从下列选项中挑出合理的步骤。并按________的顺序进行操作,再完成读数测量。 A.将 K 旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B.将 K 旋转到电阻挡“×10”的位置 C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准 (2)如图实-10-6 所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针 所示被测电阻的阻值应为________Ω;测直流电流时,用的是 100mA 的量程,指针所示电流 值为________mA;测直流电压时,用的是 50V 量程,则指针所示的电压值为________V。 【答案】(1)①S (1 分) ③T (1 分) 0 刻线(1 分) ④ADC (1 分) (2)1 700(2 分) 46 或 47(2 分) 23.3---23.6 (2 分) 考点:多用电表测量电阻 【名师点睛】本题关键是明确欧姆表的使用方法、减小误差方法,会使用欧姆表读数,不要 忘记乘以倍率.根据多用电表使用的操作步骤及注意事项作答;指针偏转角度小说明被测电 阻阻值较大,改用大量程,换挡后要注意欧姆调零;欧姆表的读数用表盘刻度乘以倍率;用 多用电表的电流档与电压档时读数要注意估读. 6、【2016•江苏省如东高级中学高三上期中】某同学通过实验描绘一个标有“3V,0.6W”小 灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势 6V,内阻不计)、电流表 0A (0-500μA,内阻 1000Ω)、 定值电阻 R、开关和导线若干,其他可供选用的器材如下: 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)为了测定小灯泡上的电压,可以将电流表 0A 串联定值电阻的阻值 R=_______Ω,将其改 装成一个量程为 3.0V 的电压表 (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 ________(选填器材前的字母) (3)如图甲是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,请补充完成图甲中实物间的连线, (4)某同学在实验中测出 9 组对应的数据,已在图乙坐标中描出相应的点,请在图中作出小 灯泡的伏安特性曲线,如果将这个小灯泡接到电动势为 3.0V,内阻为 5.0Ω的电源两端,小 灯泡消耗的功率是______W(结果保留两位有效数字) 【答案】(1) 5000R (2)A、C(3)如图所示(4)如图所示,0.36W (4)伏安特性曲线如图所示。在同一坐标系内作出电源的 U-I 图象;两图象的交点坐标值是 该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流,由交点可知,U=2.0V,I=0.18A,故 0.36P UI W 考点:考查了描绘小灯泡伏安特性曲线 【名师点睛】应明确:①当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器 应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节;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表示电阻和电源的 I-U 图线的交 点表示通过电阻的电流和电阻两端电压 7、【吉林省长春外国语学校 2016 届高三上学期第一次质量检测物理试题】(1)某实验小组在 “测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如 图甲、乙、丙所示,则金属丝的直径的读数是__________. (2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为 0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约 20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势 E=4.5V,内阻很小.则 图丁电路图中__________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电 路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏__________.(填“大”或“小”) (3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值 RA 是已知的,那么准确测量金属丝电阻 Rr 的最佳 电路应是图丁中的__________电路(填电路图下的字母代号).此时测得电流为 I、电压为 U, 则金属丝电阻 Rr=__________(用题中字母代号表示). 【答案】(1)0.881mm;0.42A;2.25V;(2) A;小;(3) U I −RA 考点:测定金属电阻率 【名师点睛】此题考查了测定金属电阻率的实验;能根据各种仪器的原理及读数方法进行读 数,注意估读;对于电学实验一定不要单纯靠记忆去解决问题,一定要在理解的基础之上, 灵活运用欧姆定律及串并联的相关知识求解. 8、【广西省柳州铁路第一中学 2016 届高三上学期 10 月月考理综试题】某多用电表内欧姆挡 “×1”的内部电路图如图所示,小明同学将电阻箱和电压表 V 并联后接在两表笔 a、b 上, 欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻 r(远小于电压表 V 的内阻)和电池的电动势 E。实 验的主要步骤为: (1)表笔 a 为________(填“红表笔”或“黑表笔”)。将选择开关转至欧姆挡“×1”,将红 黑表笔短接,调节________,使指针指在_______(填“左”或“右”)侧零刻度处。 (2)改变电阻箱 R 的阻值,分别读出 6 组电压表和电阻箱的示数 U、R,将 1 1 U R 、 的值算出并 记录在表格中,请将第 3、5 组数据的对应点在坐标纸上补充标出,并作出 1 1 U R 图线。 组数 1 2 3 4 5 6 R 100.0 50.0 25.0 16.7 12.5 9.1 1 R 0.01 0.02 0.04 0.06 0.08 0.11 U 1.20 0.95 0.74 0.60 0.50 0.40 1 U 0.83 1.05 1.35 1.68 2.00 2.50 (3)根据图线得到电动势 E= ____________V,内电阻 r= ________Ω。(结果保留三位有效 数字) (4)由于电压表的分流作用,多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值______(填“大” 或“小”)。 【答案】(1)a;调零旋钮(或调 R0);右(2)如图所示(3)1.43(1.45~1.41);23.4(22.9~ 23.9)(4)小 【解析】(1)表笔 a 接内部电池的负极,应为红表笔。红黑表笔短接,调节调零旋钮,使指 针指到右侧零偏刻度处。 (2) 1 1 U R 图线如图所示。 考点:测量电池内阻和电动势实验 【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点,是近几年各地高 考题目的出题热点,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的考 查,题目层次源于课本,凸显能力,体现创新意识,侧重于对实验能力的考查 9、【2016•辽宁省抚顺市一中高三上第一次模拟】要测量一只电压表的内阻 VR 。提供的器材 有:待测电压表 V(量程 0-3V,内阻约为 3 k );电阻箱(阻值 0-9999.9Ω);滑动变阻器 1R (阻值 0-20Ω,额定电流为 1A);滑动变阻器 2R (0-1500Ω);电源 E(电动势为 6V,内阻为 0.5Ω);电键 S 及导线若干。 (1)如果采用如图所示的电路测定电压表的内阻,并且要得到较高的精确度,那么从以上给 出的器材中,滑动变阻器 R 应选用__________________。 (2)在以下所给的实验步骤中,排出合理的顺序为__________ A、合上电键 S; B、使滑动变阻器触头 P 处于最左端, 'R 的阻值调至最大; C、保持滑动变阻器的触头位置不变,增大电阻箱的阻值,使电压表示数为满偏读数的一半, 记下电阻箱此时的电阻 2'R D、调节电阻箱和滑动变阻器,使电压表示数满偏,记下电阻箱的此时的阻值 1'R (3)用测得的物理量表示电压表内阻应为_____________ (4)在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值_________(填“偏大”“偏小”“相同”) 【答案】(1) 1R (2)BADC(3) 2 12VR R R (4)偏大 (4)在实验步骤 C 中,保持滑动变阻器的触头位置不变,增大电阻箱的阻值,电路总电阻变 大,待测电压表与定值电阻的串联电压变大,当电压表半偏时电阻箱的阻值 2R 偏大,则电压 表内阻测量值 VR 偏大 考点:测量电阻实验 【名师点睛】滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻 器;根据实验目的与原理合理安排实验步骤;根据串并联电路特点及欧姆定律求出待测电压 表内阻,并分析实验误差 10、【2016•银川一中高三第四次月考】小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为 研究这一现象,用实验得到如下数据(I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压)。实验时用到 的器材有: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。 I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (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的 U—I 曲线。 【答案】(1)见图(2)见右图 考点:研究小灯泡的伏安特性曲线实验 【名师点睛】本题考查了作实验电路图、作灯泡的伏安特性曲线,根据题意确定滑动变阻器 与电流表的接法是正确作出实验电路图的关键,要掌握描点法作图的方法 11、【2016•重庆市巴蜀中学高三上第三次月考】某物理学习小组的同学在研究性学习过程中, 用伏安法研究某电子元件 1R (6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求多次测量并尽可能减小实验 误差,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 0R (阻值为 1990Ω) G、开关与导线若干 (1)根据题目提供的实验器材,请你设计测量电子元件 1R 伏安特性曲线的电路原理图( 1R 可 用“ ”表示)(请画在方框内) (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:填写器材前面的字母序号) (3)将上述电子元件 1R 和另一个电子元件 2R 接入如图所示的电路甲中,他们的伏安特性曲 线分别如图乙中 oa、ab 所示,电源的电动势 E=7.0V,内阻忽略不计,调节滑动变阻器 3R , 使电子元件 1R 和 2R 消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件 1R 的阻值为____________Ω, 3R 接入电路的阻值为___________Ω(结果保留两位有效数字) 【答案】(1)如图所示(2)D(3)10、8 考点:描绘电阻伏安特性曲线实验 【名师点睛】应明确:①当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器 应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节;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 12、【2016•大庆实验中学高三上期中】在测量电源电动势和内电阻的实验中,已知一节干电 池的电动势约为 1.5V,内阻约为 0.30Ω;电压表 V(量程为 3V,内阻约 3kΩ;电流表 A(量 程为 0.6A,内阻为 0.70Ω);滑动变阻器 R(10Ω,2A)。为了更准确地测出电源电动势和内 阻。 (1)请在图 1 方框中画出实验电路图。 (2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图 2 所示的 U-I 图线,由图可得该电源电动势 E=V ,内阻 r= Ω。(结果均保留两位小数) 【答案】(1)如图所示(2)1.48~1.50 、0.1 考点:测量电源电动势和内电阻的实验 【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点,是近几年各地高 考题目的出题热点,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的考 查,题目层次源于课本,凸显能力,体现创新意识,侧重于对实验能力的考查 13、【2016•辽宁省抚顺市一中高三 10 月月考】如图甲为某同学测绘额定电压为 2.5V 的小灯 泡的 I-U 特性曲线的实验电路图 (1)根据电路图甲,用笔画线替代导线,将答题纸图乙中的实验电路图连接完整(图乙左边 是电压表) (2)依据你所连接的电路,在开关 S 闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于_______端(选 填“A”、“B”或“AB 中间”) (3)实验中测得有关数据如下表: 根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的 I-U 特性曲线 (4)如果用一个电动势为 3V,内阻为 25Ω的直流电源直接给该小灯泡供电,则小灯泡的实 际功率为______W 【答案】(1)如图所示(2)A 端(3)如图所示(4)0.04W (4)在 I-U 图象中同时作出表示电源的 I-U 图象,读出两图线的交点坐标,然后根据公式可 得小灯泡的实际功率为 0.04P UI W 考点:描绘小灯泡伏安特性曲线实验 【名师点睛】根据实验原理图连接即可,注意电压表、电流表的量程不要选错,正负极不能 连反,滑动变阻器采用分压接法.采用分压接法时,开始实验时为了安全和保护仪器,要使 输出电压为零,即将测量电路短路 14、【2016•成都市七中高三 11 月月考】在伏安法测电阻的实验中,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 Vl,量程 6V,内阻约 2kΩ C.电压表 V2,量程 15V,内阻约 10kΩ D.电流表 Al,量程 0.6A,内阻约 0.2Ω E.电流表 A2,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 0.2AI.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 (填器材前面的字母代号)。 ②在虚线框内画出该实验电路图。 【答案】①BDG ②外接、分压电路 考点:伏安法测电阻 【名师点睛】此题是伏安法测电阻;关键是掌握器材的选择及电路的选择方法;器材的选取要根 据三点原则:安全;准确;方便。即在保证不超程的情况下尽量选小量程电表,仪器的使用要便 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. 15、【2016•衡水市二中高三上期中】某同学利用以下器材测量电源电动势、内阻和定值电阻 的阻值. 待测电源(电动势约 3V,内阻约 1Ω) 一个阻值未知的电阻 电压表两块(内阻很大,量程 3V) 电流表(内阻约为 5Ω,量程 0.6A) 滑动变阻器 A(0~30Ω,3A) 滑动变阻器 B(0~200Ω,0.2A) 电键一个,导线若干 该同学设计了如图甲的电路,用 U1、U2、I 分别表示电表 V1、V2、A 的读数.将滑动变阻器的 滑片移到不同位置时,得到下表所示数据: 根据题中所给信息回答下列问题: ⑴滑动变阻器应选择(选填器材代号“A”或“B”); ⑵根据甲图用笔画线代替导线把乙图中的实物图补充完整; ⑶该同学根据表中数据在图丙中已经画出了 U3-I(U3=U1-U2)图线,请你在图中画出 U2-I 图 线; ⑷根据图线,求出电源电动势 E= V,内阻 r=Ω,定值电阻 R0=Ω. 【答案】⑴A;⑵见下图;⑶见下图;⑷2.8~3.2,0.9~1.2,4.8~5.5 【解析】(1)根据 V2 和 A 的比值等于滑动变阻器的阻值,由数据可知,滑动变阻器选择 A(0~ 30Ω,3A); (2)电路如图甲;(3)图线如图; 0 I/A 1 2 3 U/V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 考点:测量电源电动势、内阻和定值电阻的阻值 【名师点睛】此题考查了测量电源电动势、内阻和定值电阻的阻值的实验;解题时要搞清实 验的原理,弄懂电路的结构;搞清两个图形的物理意义;此题是伏安法测电路和测电源电动 势两个实验的结合,难度中等,考查学生灵活处理实验问题的能力. 16、【2016•重庆市一中高三上期中】(6分)某同学通过实验测量一种合金的电阻率。 (1)用螺旋测微器量合金丝的直径,读数如图所示,可读出合金丝的直径为mm; (2)现有电源(E=4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω),电流表(0~0.6A,内阻约为 1Ω),电压表(0~3V,内阻约为 3KΩ),开关和导线若干。该同学分别用电流表的两种不同 接法测量合金丝的电阻,记录两组不同的数据如下: 实验一 序号 1 2 3 4 5 6 电压 U(V) 0.80 1.20 1.60 2.20 2.50 2.80 电流 I(A) 0.10 0.15 0.20 0.27 0.31 0.35 实验二 序号 1 2 3 4 5 6 电压 U(V) 0.80 1.20 1.60 2.20 2.50 2.80 电流 I(A) 0.09 0.13 0.18 0.24 0.28 0.31 ①由数据可知,该同学采用滑动变阻器的接法(填“限流式”或“分压式”); ②由数据可知,利用(填“实验一”或“实验二”)的数据计算所得结果更接近合金丝电阻 的真实值。 【答案】(1)6.496(6.495~6.497) ; (2)①限流式 ,②实验一 考点:本题考查测定金属丝的电阻率。 【名师点睛】考查螺旋测微器读数、实验数据分析,螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之 和是螺旋测微器的示数,螺旋测微器需要估读,读数时视线要与刻度线垂直. 17、【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的功率大 小,实验器材如图甲所示,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向右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请 按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线的连接; (2)实验测得的数据如下表记录: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 U(V) 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 电流 I(A) 0 0.1 0.2 0.2 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 请将剩余两个点描在图乙的坐标图中,并画出小灯泡的伏安特性曲线; (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的电源两端,小灯泡的功率为 W;(结果保留 两位小数) ②将只相同的小灯泡并联后,与①中电源、以及一定值电阻 R0=0.25Ω串联成闭合回路,可使 灯泡消耗的总功率最大,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 【解析】(1)探究小灯泡在不同电压下的功率大小,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻 器应采用分压接法,实物电路图如图所示: (2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示: 考点:本题考查描绘小电珠的伏安特性曲线.。 【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的 方法;应用图象法处理实验数据是处理实验数据常用的方法,掌握应用图象法处理实验数据 的方法. 18、【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 究小组的同学为了测量某一电阻RX的阻值,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的“______”档位,将红、黑表笔短接,再进行,使指 针指在欧姆刻度的“0”处;再次测量电阻RX的阻值时,指针在刻度盘上停留的位置如图9所示, 则所测量的值为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) 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) 图 11 图 10 15 10 图 9 F.单刀单掷开关 2 只 G.导线若干 乙同学设计的电路图如图 10 所示,现按照如下实验步骤完成实验: ①调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值 R1,仅闭合 S1,使电流表有较大的偏转且读数为 I; ②调节电阻箱,保持开关 S1 闭合,开关 S2 闭合,再次调节电阻箱的阻值为 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 Rx=(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,可测量出电流表的内阻 RA,丙同学通过调节 电阻箱 R,读出多组 R 和 I 值,作出了 1 RI 图像如图 11 所示。若图像中纵轴截距为 1A-1,则 电流表内阻 RA=Ω。 【答案】(1)×1,欧姆调零,12;(2)A ,R2-R1;(3)2. 2 (3)S 闭合后,由闭合电路欧姆定律可知:E=I(R2+RA+r),则有: 21 AR R r I E ,则可知 图象的纵轴的交点为: 1AR r E ,解得 RA=2.2Ω. 考点:本题考查伏安法测电阻. 【名师点睛】本题考查测量电阻的实验,要注意正确根据题意明确实验原理;然后根据所对 应的物理规律分析求解即可;对于图象分析问题,要注意根据物理规律确定公式,结合图象 的性质分析斜率以及截距的意义. 19、【贵州省遵义市航天高级中学 2016 届高三上学期第三次模拟考试理科综合试题】某学习 小组的同学拟探究小灯泡 L 的伏安特性曲线,可供选用的器材如下: 小灯泡 L,规格“4.0V.0.7A”; 电流表 A1,量程 3A,内阻约为 0.1Ω; 电流表 A2,量程 0.6A,内阻 r2=0.2Ω; 电压表 V,量程 3V,内阻 rV=9kΩ; 标准电阻 R1,阻值 1Ω; 标准电阻 R2,阻值 3kΩ; 滑动变阻器 R,阻值范围 0~ 10Ω; 学生电源 E,电动势 6V,内阻不计; 开关 S 及导线若干。 ①甲同学设计了如图 1 所示的电路来进行测量,当通过 L 的电流为 0.46A 时,电压表的示数 如图 2 所示,请问读数________V,此时 L 的电阻为__________Ω。 ②乙同学又设计了如图 3 所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在 L 上的 电压值是____________V。 ③学习小组认为要想更准确地描绘出 L 完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你 在乙同学的基础上利用所供器材,在图 4 所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上 标明所选器材代号。 【答案】① 2.30,5②4③见下图中的答图 1 或答图 2。(3 分) 考点:描绘小灯泡伏安特性曲线实验 【名师点睛】在分析电学实验时,仪器的选择非常重要,对电表读数时要先确定电表量程的 分度值,读数时视线要与电表刻度线垂直;应用串联电路特点即可求出灯泡两端电压。查看更多