【物理】2019届一轮复习人教版 电学实验 学案

【物理】2019届一轮复习人教版 电学实验 学案

‎【考向解读】 ‎ 高考对物理实验的考查，是在《考试说明》规定的实验基础上进行重组与创新，旨在考查考生是否熟悉这些常规实验器材，是否真正动手做过这些实验，是否能灵活的运用学过的实验理论、实验方法、实验仪器，去处理、分析、研究某些未做过的实验，包括设计某些比较简单的实验等．所给的物理情景和要求跟教材内容多有明显区别，是以教材中实验为背景或素材，通过改变实验条件或增加条件限制，加强对考生迁移能力、创新能力和实验能力的考查．‎ ‎【命题热点突破一】电阻的测量 ‎1．本类试题包括不同类型的测电阻方法，可以充分利用本节总结的八种方法．‎ ‎2．包括实验：描绘小电珠的伏安特性曲线；实验：测定金属的电阻率；测大电阻、小电阻、电压表电阻、电流表电阻．‎ 例1、【2017·新课标Ⅰ卷】（10分）‎ 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表V（量程3 V，内阻3 Ω）；电流表（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。‎ ‎（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。‎ ‎（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。‎ 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。‎ ‎（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b ‎）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数）‎ ‎【答案】（1）如图所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.17‎ ‎【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如答案图所示；‎ ‎（2）由I–U图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律知，电阻率增大；‎ ‎ ‎ ‎【变式探究】(2016·全国Ⅱ，23，9分)某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 Ω)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．‎ 实验步骤如下：‎ ‎①按电路原理图甲连接线路；‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S；‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏；‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．‎ ‎(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线．‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．‎ A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA ‎(2)如图所示．‎ ‎ (3)根据原理可知U2＝2 V，U1＝Umax－U2＝0.5 V，R0＝630.0 Ω，I＝，RV＝＝2 520 Ω.‎ ‎(4)当电压表满偏时，满偏电流Imax＝＝≈1 mA，D正确．‎ ‎【答案】　(1)R1　(2)连线见解析图　(3)2 520　(4)D ‎ 【变式探究】(2015·重庆)同学们测量某电阻丝的电阻Rx，所用电流表的内阻与Rx相当，电压表可视为理想电压表． ‎ ‎①若使用如图甲所示电路图进行实验，要使得Rx的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的______点(选填“b”或“c”)．‎ ‎②测得电阻丝的U－I如图乙所示，则Rx为________Ω(保留两位有效数字)．‎ ‎③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态．某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化．他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10 V的条件下，得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如图丙所示．由图可知当风速增加时，Rx会__________(选填“增大”或“减小”)．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V，需要将滑动变阻器RW的滑片向______端调节(选填“M”或“N”)．‎ ‎ ‎ ‎④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路．其中R为两只阻值相同的电阻，Rx为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响， 为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“＋”端和“—”端应分别连接到电路中的______点和______点(在“a”“b”“c”“d”中选填)．‎ ‎【答案】　①c　②4.1(4.0～4.2)　③减小，M ‎④b　d ‎【变式探究】 ‎ ‎(2015·新课标全国)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下：‎ 待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000欧)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9欧)，滑动变阻器R1(最大阻值100欧，额定电压2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干．‎ ‎(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．‎ ‎(2)根据设计的电路写出步骤 ‎___________________________________________________‎ ‎(3)将这种方法测出的电压表内阻记为Rv′与内阻的真实值Rv比较：Rv′________Rv(填“>”“＝”或“<”)主要理由是 _________________________________________________.‎ ‎【解析】　(1)实验电路如图所示．‎ ‎(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表的支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表指针满偏；保证滑动变阻器的滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱的电阻值，即为测得的电压表内阻．‎ ‎(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路的总电阻也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V>RV.‎ ‎【答案】　(1)(2)见解析　(3)>　见解析 ‎【举一反三】‎ 在《测定金属丝电阻率》的实验中：‎ ‎(1)已知金属丝的电阻约为10 Ω，用伏安法测量其电阻，提供的器材有：‎ A．量程为300 mA，内阻约为0.5 Ω的电流表 B．量程为3 A，内阻约为0.1 Ω的电流表 C．量程为3 V，内阻约为3 Ω的电压表 D．量程为15 V，内阻约为30 Ω的电压表 E．阻值是0－5 Ω，额定电流是2 A的滑动变阻器 F．电动势为6 V，电阻约为0.1 Ω的电池 G．开关一个，导线若干 ‎ 要求测量时，两电表指针的偏转均超出其量程的一半，电流表应选用________，电压表应选用________．(用序号表示)‎ ‎(2)在下图所示的虚线框内画出测电阻丝电阻的电路图．‎ ‎(3)实验中已测得金属丝直径d＝0.300 mm，长度l＝25.0 cm，如图所示，选择正确的量程后，根据图中两电表示数可以求出该金属丝的电阻率ρ＝________.‎ ‎【思路点拨】　(1)根据估算通过待测电阻的最大电流选择电流表．根据电源的电动势选择电压表．(2)根据实验要求确定滑动变阻器与电流表接法，作出实验电路图．变阻器的总电阻小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法．将待测电阻的大约值与两电表的内阻比较，确定电流表的接法．③由图读出两电表的读数，由欧姆定律求出金属丝的电阻，再由电阻定律求解电阻率．本题要掌握器材选取的原则：精确、安全，方便，知道如何确定电流表的内外接．明确实验的测量原理．‎ ‎【解析】　(1)据题电源的电动势为6 V，则电压表应选择C：量程为3 V，内阻约为3 Ω的电压表；通过金属丝的最大电流约为Imax＝＝ A＝300 mA，根据实验要求电流表应选择A：量程为300 mA，内阻约为0.5 Ω的电流表．‎ ρ＝＝2.83×10－6 Ω·m ‎【答案】　(1)A　C　(2)电路图如图所示 ‎(3)2.83×10－6 Ω·m ‎【命题热点突破二】 测定电源电动势和内阻 ‎1．测电源电动势和内阻的理论依据是闭合电路欧姆定律，利用闭合电路欧姆定律的不同表达式．‎ ‎2．由于实验要描点连线，而后用图线求出电源电动势及内电阻，因此需要将闭合电路欧姆定律线性化，这个过程需要通过合理的选择函数及自变量来实现．‎ 例2、【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 Ω，电阻R1=9.0 Ω，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。‎ ‎①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。‎ ‎②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。‎ ‎【答案】① ②1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可）‎ ‎【变式探究】[2016·四川理综，8(Ⅱ)，11分]用如图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：‎ ‎①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；‎ ‎②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；‎ ‎③以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线(U、I都用国际单位)；‎ ‎④求出U—I图线斜率的绝对值 和在横轴上的截距a.‎ 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 Ω)‎ B．电压表(0～3 V，内阻约3 Ω)‎ 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 、a、R1和R2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．‎ ‎【答案】　(1)A　C　(2)C　(3) a　 －R2‎ ‎【变式探究】(2015·安徽)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“并联”)，并将该电阻箱阻值调为________ Ω.‎ ‎(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表．‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ R(Ω)‎ ‎95.0‎ ‎75.0‎ ‎55.0‎ ‎45.0‎ ‎35.0‎ ‎25.0‎ I(mA)‎ ‎15.0‎ ‎18.7‎ ‎24.8‎ ‎29.5‎ ‎36.0‎ ‎48.0‎ IR(V)‎ ‎1.42‎ ‎1.40‎ ‎1.36‎ ‎1.33‎ ‎1.26‎ ‎1.20‎ ‎①根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画IR—I图线 ‎②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________ Ω.‎ ‎【答案】　(1)并联　5.0　(2)①倾斜直线(略)　②1.53　2.0‎ ‎【变式探究】‎ 某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的1/U－1/R关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.‎ ‎(1)由图线a可知电池a的电动势Ea＝________ V，内阻r0＝________ Ω.‎ ‎(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa________Pb(填“大于”“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa________ηb(填“大于”“等于”或“小于”)．‎ ‎【答案】　见解析 ‎【举一反三】‎ 某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ R(Ω)‎ ‎4.0‎ ‎10.0‎ ‎16.0‎ ‎22.0‎ ‎28.0‎ (A－1)‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎2.9‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎(1)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图像；’‎ ‎(2)由图像可知，该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)‎ ‎【思路点拨】(1)本题由安阻法测量电动势和内电阻；由闭合电路欧姆定律可得出有关电流和电阻的关系式；由数学知识可知哪种图像更 ‎ 学；由公式及表中的数据利用描点法可画出正确的图像；(2)由图像交点及斜率的意义可得出有关电动势和内电阻的表达式，则可求得电动势和内电阻；本题要注意利用闭合电路欧姆定律得出正确的表达式，再结合图像即可得出正确结论；‎ ‎(2)由公式及数学知识，可得图像中的 ＝E＝＝6.0 V(5.8～6.2都给分)‎ b＝r＝2.0 Ω ‎【答案】　(1)坐标选取R与1/I(见解析图)‎ ‎(2)6.0(5.8～6.2)　2.0(1.8～2.2)‎ ‎【方法技巧】滑动变阻器两种接入电路方法的选择 滑动变阻器以何种方式接入电路，应遵循安全性、精确性、方便性、节能性原则综合考虑，灵活选取．‎ ‎1．滑动变阻器的限流式接法，如图所示 ‎2．滑动变阻器的分压式接法，如图所示 ‎(1)题目中要求被测电阻两端电压可以从零开始调节，必须选择分压式接法．‎ ‎(2)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表(或电流表)额定值或用电器的额定值时，只能采用分压接法．‎ ‎(3)当被测电阻的阻值Rx≫R，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须采用分压接法，如果被测电阻比较大，均匀调节滑动变阻器会使得输出电压比较均匀，方便调节，只是耗电多一些．‎ ‎(4)当被测电阻的阻值Rx≪R时，随着滑片从左向右调节输出电压基本不变，直到接近最右端时输出电压才会有明显变化，因此不方便调节，不适合采用分压式接法．‎ 二、电压表、电流表的选择 ‎1．实验一般要求测量结果尽可能精确．‎ ‎2．电压表、电流表均能在表盘中央区域内读数．‎ ‎3．可以通过调节电压表测多组数据并通过描点连线并作图的方法处理数据．‎ ‎4．电压表给出其内阻(如：“内阻等于”“内阻为”)，可以当成电流表，电流表给出内阻可当成电压表，经过转换后使得量程比较合适，能够在中央区域读数．‎ ‎【高考真题】‎ ‎1．【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 Ω，电阻R1=9.0 Ω，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。‎ ‎①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。‎ ‎②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。‎ ‎【答案】① ②1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可）‎ ‎2．【2017·新课标Ⅰ卷】（10分）‎ 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表V（量程3 V，内阻3 Ω）；电流表（量程0.5 A，内阻0.5 Ω ‎）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。‎ ‎（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。‎ ‎（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。‎ 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。‎ ‎（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数）‎ ‎【答案】（1）如图所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.17‎ ‎【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如答案图所示；‎ ‎ ‎ ‎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 （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 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 和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R 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：‎ ‎（2）①滑动变阻器R1要接成分压电路，则要选择阻值较小的20 Ω的滑动变阻器；‎ ‎②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的左端对应的位置；‎ ‎（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．【2017·新课标Ⅲ卷】（9分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。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，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。‎ ‎（1）图（a）中的A端与______（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_______（填正确答案标号）。‎ A．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“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 ‎（3）根据题给条件可得R1+R2=______Ω，R4=_______Ω。‎ ‎（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________。（结果均保留3位有效数字）‎ ‎【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA（或1.48 mA） 1 100 Ω ‎ ‎ 2.95V ‎【解析】（1）与多用电表内电源正极相连的是黑表笔。‎ ‎（2）R6是可变电阻，它的作用是欧姆表调零，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。‎ ‎5．【2017·江苏卷】（10分）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示 ‎（1）提供的实验器材有：电源E1（3 V，内阻不计）、电源E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200 Ω）、滑动变阻器R2（0~500 Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S、导线若干．‎ 为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用 （选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用 （选填“R1”或“R2”）．‎ ‎（2）实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11–2图所示的选择开关旋至 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）．‎ ‎（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针 （选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针 （选填“偏转”或“不偏转”）．‎ ‎（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是 ．（填写各步骤前的序号）‎ ‎①将热敏电阻接入电路 ‎②观察到继电器的衔铁被吸合 ‎③断开开关，将电阻箱从电路中移除 ‎④合上开关，调节滑动变阻器的阻值 ‎⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω ‎【答案】（1）E2 R2 （2）C （3）不偏转 偏转 （4）⑤④②③①‎ 至108.1 Ω，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①．‎ ‎1．(2016·全国Ⅱ，23，9分)某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 Ω)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．‎ 实验步骤如下：‎ ‎①按电路原理图甲连接线路；‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S；‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏；‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．‎ ‎(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线．‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．‎ A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA ‎【解析】　(1)本实验原理是当变阻箱阻值为零时，电压表满偏，Umax＝2.5 V，而当电阻箱取某一阻值R0时，电压表示数变为U2，则电阻箱两端电压U1＝Umax－U2，即可求出通过电压表的电流，I＝，这个理论成立的前提是电阻箱阻值变化前后，电压表与电阻箱两端电压保持不变，这就要求滑动变阻器阻值较小，故选R1.‎ ‎(2)如图所示．‎ ‎ (3)根据原理可知U2＝2 V，U1＝Umax－U2＝0.5 V，R0＝630.0 Ω，I＝，RV＝＝2 520 Ω.‎ ‎(4)当电压表满偏时，满偏电流Imax＝＝≈1 mA，D正确．‎ ‎【答案】　(1)R1　(2)连线见解析图　(3)2 520　(4)D ‎2．(2016·浙江理综，22，10分)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V，内阻约为3 Ω的电压表和量程为0.6 A、内组约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5 Ω.‎ ‎(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接________(填“c”或“d”)．‎ ‎(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为________Ω.‎ U/V ‎0.40‎ ‎0.80‎ ‎1.20‎ ‎1.60‎ ‎2.00‎ ‎2.40‎ I/A ‎0.09‎ ‎0.19‎ ‎0.27‎ ‎0.35‎ ‎0.44‎ ‎0.53‎ ‎(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)．‎ A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接d C．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d ‎(3)根据电阻定律R＝ρ，可以计算出题图中两个电阻R1和R2的阻值相等，因此测量R2的电阻时，电路接法与测量R1相同即可，B正确．‎ ‎【答案】　(1)a　d　(2)图见解析；4.5～4.7　(3)B ‎3．(2016·江苏物理，10，8分)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．实验时闭合S，先将开关 与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，….然后将开关 与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，….‎ ‎(1)有以下两电流表，实验电路中应选用________．‎ A．量程0～100 mA，内阻约2 Ω B．量程0～0.6 A，内阻可忽略 ‎(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮 ‎“a”“b”“c”，正确的操作顺序是________．‎ ‎①将旋钮a由“0”旋转至“1”　②将旋钮b由“9”旋转至“0”‎ ‎③将旋钮c由“9”旋转至“0”‎ ‎(3)实验记录的t和R的数据见下表：‎ 温度t(℃)‎ ‎20.0‎ ‎40.0‎ ‎60.0‎ ‎80.0‎ ‎100.0‎ 阻值R(Ω)‎ ‎9.6‎ ‎10.4‎ ‎11.1‎ ‎12.1‎ ‎12.8‎ 请根据表中数据，在方格纸上作出R—t图象．‎ 由图线求得R随t的变化关系为R＝________ Ω.‎ ‎【答案】　(1)A　(2)①③②(或①②③)　(3)图象见解析；0.04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0都算对)‎ ‎4．[2016·天津理综，9(3)]某同学想要描绘标有“3.8 V　0.3 A”字样小灯泡L 的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：‎ 电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 Ω)‎ 电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 Ω)‎ 电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)‎ 电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)‎ 滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)‎ 滑动变阻器R2(0～1 Ω，额定电流0.5 A)‎ 定值电阻R3(阻值等于1 Ω)‎ 定值电阻R4(阻值等于10 Ω)‎ 定值电阻R5(阻值等于1 Ω)‎ 电源E(E＝6 V，内阻不计)‎ ‎(1)请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．‎ ‎(2)该同学描绘出的I—U图象应是下图中的________．‎ ‎ (2)小灯泡灯丝为金属，温度升高电阻增大，只有B正确．‎ ‎【答案】　(1)见解析图　(2)B ‎5．(2016·北京理综，19，6分)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是(　　)‎ A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 ‎【答案】D　【解析】一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器可以通过伏特表、安培表测量电压和电流，通过改变滑动变阻器的阻值，测得多组数据，由E＝U＋Ir或U＝E－Ir求得E、r，其电路图如图甲所示，A可行．‎ ‎ ‎ 甲 　乙 丙 由于电流表内阻很小，必须与滑动变阻器串联接入电路，才能保证电流表不烧坏，但由于无法得出滑动变阻器的准确阻值，无法测得E、r，D不可行．‎ ‎6．[2016·四川理综，8(Ⅱ)，11分]用如图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：‎ ‎①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；‎ ‎②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；‎ ‎③以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线(U、I都用国际单位)；‎ ‎④求出U—I图线斜率的绝对值 和在横轴上的截距a.‎ 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 Ω)‎ B．电压表(0～3 V，内阻约3 Ω)‎ 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 、a、R1和R2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．‎ ‎(3)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋I(R2＋r)，则U＝E－I(R2＋r)．U—I图线纵轴截距为电动势，故E＝ a，图线斜率的绝对值为电源内阻与R2之和，所以r＝ －R2.‎ ‎【答案】　(1)A　C　(2)C　(3) a　 －R2‎ ‎7．(2016·浙江理综，17，6分)如图所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学身高和质量分别为(　　)‎ A．v(t0－t)，U B.v(t0－t)，U C．v(t0－t)，(U－U0) D.v(t0－t)，(U－U0)‎ ‎8．[2016·北京理综，21(1)]热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”)‎ ‎；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更________(选填“敏感”或“不敏感”)．‎ ‎【解析】　由题图可得出热敏电阻的阻值随温度升高而减小，随着阻值减小导电能力增强．在变化相同的温度时，热敏电阻阻值变化量要大于金属热电阻，故热敏电阻对温度变化反应更敏感．‎ ‎【答案】　增强　敏感 ‎9．(2016·全国Ⅰ，23，10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Ig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1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为 2 000 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，Ic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的升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.‎ ‎(1)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“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________(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．‎ ‎【解析】　(1)由题意可以看出，在整个电路中，电阻箱和热敏电阻并联，滑动变阻器应在电阻箱阻值确定的情况下调节到某一特定位置，使报警器工作．电路图如图所示．‎ ‎【答案】　(1)见解析　(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 ‎ 1．(2015·安徽理综,21Ⅱ，12分)(难度★★★)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“并联”),并将该电阻箱阻值 调为________Ω.‎ ‎ (2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如 图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表．‎ 图1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ R(Ω)‎ ‎95.0‎ ‎75.0‎ ‎55.0‎ ‎45.0‎ ‎35.0‎ ‎25.0‎ I(mA)‎ ‎15.0‎ ‎18.7‎ ‎24.8‎ ‎29.5‎ ‎36.0‎ ‎48.0‎ IR(V)‎ ‎1.42‎ ‎1.40‎ ‎1.36‎ ‎1.33‎ ‎1.26‎ ‎1.20‎ ‎ ①根据表中数据,图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图 2中，并画出IRI图线；‎ 图2‎ ‎ ②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω.‎ ‎ 解析　(1)要将电流表量程扩大，需要并联电阻，由并联电路特点：I＝Ig＋， 将I＝50 mA，Ig＝100 μA，Rg＝2 500 Ω代入解得R＝5.0 Ω.‎ ‎ (2)①作IR－I图线，如图所示．‎ ‎2．(2015·浙江理综,22，10分)(难度★★★)图1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．‎ 图1‎ 图2‎ ‎ (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的示数如图2中的①、②、③、 ④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________．两组数据得到的电阻分别为________ 和________．‎ ‎ 解析　(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接 法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．‎ ‎3．[2015·福建理综,19(2)，12分](难度★★★)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；‎ ‎ 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该小组描绘出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)．‎ ‎ 答案　①连线如图　②0.44　③4　2.25‎ ‎4．[2015·四川理综，8(2)，11分](难度★★★)用实验测一电池的内阻r和一待测 电阻的阻值Rx.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A1(量程0～30 mA)；‎ ‎ 电流表A2(量程0～100 mA)；‎ ‎ 电压表V(量程0～6 V)；‎ ‎ 滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω)；‎ ‎ 滑动变阻器R2(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：‎ ‎ Ⅰ.设计如图所示的电路图，正确连接电路．‎ ‎ Ⅱ.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，得到如图所示的图线．‎ ‎ Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重 复Ⅱ的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0，0)，与纵 轴U的交点坐标为(0，U0)．‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎ ①电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；‎ ‎ ②由图的图线，得电源内阻r＝________Ω；‎ ‎ ③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝________，代入数值可得Rx；‎ ‎ ④若电表为理想电表,Rx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”)‎ ‎ ②电源内阻r＝ ＝25 Ω；‎ ‎ 答案　①A2　R2　②25　③－r　④相同　不同 ‎5．[2015·广东理综，34(2)，10分](难度★★★)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 Ω)、电流表(内阻约为 1 Ω)‎ ‎、定值电阻等．‎ 图1‎ ‎ ①使用多用电表粗测元件X的电阻．选择“×1”欧姆档测量，示数如图1(a) 所示，读数为________Ω.据此应选择图1中的 ________(填“b”或“c”)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_______(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．‎ 图2‎ ‎ ③图2(a)是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件________(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 测电池的电动势E和内阻r，电路如图2(b)所示．闭合S1和S2，电压表读数 为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V，利用图2(a)可算得E＝________V，r＝ ________Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)．‎ ‎ 解析　①欧姆表的读数R＝示数×倍率，得R＝10 Ω；根据实验电路产生误 差的原因知应选用电流 ‎ 解以上两式得r＝0.50 Ω，E＝3.2 V ‎ 答案　①10　b　②增大　③Y　④3.2　0.50‎ ‎6. (2015·海南单 ,12，9分)(难度★★★)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充 电时两极板间的电压随时间的变化．实验中使用的器材为：电池E(内阻很小)、 开关S1和S2，电容器C(约100 μF)、电阻R1(约200 Ω)、电阻R2(1 Ω)、 电压表(量程6 V)、秒表、导线若干．‎ ‎ (1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线．‎ ‎ (2)先闭合开关S2，再断开开关S2；闭合开关S1，同时按下秒表开始计时．若 某时刻电压表的示数如图(c)所示，电压表的读数为________V(保留2位小数)．‎ ‎ (3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数U，记录的数据如下表所示．在给 出的坐标纸上绘出U-t图线.已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的 表中的时间是________s.‎ 时间t/s ‎10.0‎ ‎20.0‎ ‎30.0‎ ‎40.0‎ ‎50.0‎ ‎60.0‎ 电压U/V ‎2.14‎ ‎3.45‎ ‎4.23‎ ‎4.51‎ ‎5.00‎ ‎5.18‎ ‎ (4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是 _________________________________________________________________‎ ‎ _________________________________________________________________.‎ ‎ 解析　(1)实物连线如图甲所示 ‎ 答案　(1)见解析图　(2)3.60 V　(3)40 s　(4)使实验前电容器两极板上的电荷中和 ‎7．[2015·天津理综，9(3)，10分](难度★★★★)用电流表和电压表测定由三节干 电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻， 除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：‎ ‎ A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω ‎ B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω ‎ C．电压表：量程3 V，内电阻约30 Ω ‎ D．电压表：量程6 V，内电阻约60 Ω ‎ E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A ‎ F．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A ‎ ①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用_ _______，滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)．‎ ‎ ②下图为正确选择仪器后，连好的部分电路．为了使测量误差尽可能小，还 需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、 ________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)．‎ ‎ ③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替 换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验．实验中读出几组电阻箱的 阻值R和对应电压表的示数U.用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系 ‎ 中得到的函数图象是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标．‎ ‎ 解析　①因三节干电池的电动势约为4.5 V,故电压表应选D；因干电池放电 电流不宜超过0.5 A,故电流表应选A；由电压表和电流表的测量范围可知滑 动变阻器选用F即可．‎ ‎ ②本实验的实验电路应如图．‎ ‎ 为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将a与d，c与g，f与h相连．‎ ‎ ③实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图所示 ‎8．(2015·山东理综，22，8分)(难度★★★)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 同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率．改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的UI关系图线．‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎ (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(保留一位有效数字)．‎ ‎9．(2015·江苏单 ，10,8分)(难度★★★)小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．‎ 图1‎ ‎ (1)图1中电流表的示数为________A.‎ ‎ (2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：‎ U(V)‎ ‎1.45‎ ‎1.36‎ ‎1.27‎ ‎1.16‎ ‎1.06‎ I(A)‎ ‎0.12‎ ‎0.20‎ ‎0.28‎ ‎0.36‎ ‎0.44‎ ‎ 请根据表中的数据，在下面的方格纸上作出UI图线．‎ 图2‎ ‎ 由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.‎ ‎ (3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路 闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为________________‎ ‎ _________________________________________________．‎ ‎ 解析　(1)由实验装置图可知,电流表使用0.6 A量程，所以读数为0.44 A；‎ ‎ (2) 描点画图，如图所示,根据U＝－Ir＋E可得电动势为E＝1.6 V；图线的斜率 绝对值等于内阻r＝1.2 Ω；(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．‎ ‎ 答案　(1)0.44　(2)UI图象见解析图　1.60(1.58～1.62都算对)　1.2(1.18～ 1.26都算对)　(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．‎ ‎ 1.【2014·重庆卷】某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。‎ ‎①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为       V，说明  正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。‎ ‎②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和题6图2相同，可判定发生故障的器件是          （选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）‎ ‎【答案】①11.5 （11.2～11.8） ；蓄电池 ② 小灯 ‎【解析】‎ ‎【考点定位】本题考查了万用表读数、电路故障的判断. ‎ ‎2.【2014·广东卷】某同学设计的可调电源电路如图（a）所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片。闭合电建S。‎ ‎①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0-3V挡，示数如图22（b），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要使输出电压变大，滑片P应向 端滑动。‎ ‎④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在 的风险（填“断路”或“短路”）。‎ ‎【答案】①1.30V ②A ③B ④短路 ‎【解析】‎ ‎【考点定位】本题考查滑动变阻器的分压式接法 ‎3.【2014·天津卷】现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：‎ 多用电表（仅可使用欧姆挡）；‎ 一个电池组E（电动势6V）：‎ 一个滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流1A）：‎ 两个相同的电流表G（内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA）：‎ 两个标准电阻（R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω）：‎ 一个电键S、导线若干。‎ ‎①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是 （填字母代号）。‎ A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量 D．如需进一步测量可换“×1 ”挡，调零后测量 ‎②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁。‎ ‎【答案】①AC ；（2）见解析；‎ ‎【解析】‎ ‎【考点定位】电学实验：多用电表的使用、伏安法测电阻 ‎4．【2014·山东卷】（10分）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为，查得铜的电阻率为，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：‎ 电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω；‎ 电压表：量程3V，内阻约9 Ω；‎ 滑动变阻器R1：最大阻值5Ω；‎ 滑动变阻器R2：最大阻值20Ω；‎ 定值电阻：R0=3Ω；x‘ w’‎ 电源：电动势6V，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“”或“”），闭合开关S前应将滑片移至 端（填“”或“”）。‎ （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）。‎ ‎【答案】（1）R2；a （2） （3）2.30V（2.29、2.31均正确） （4）94（93、95均正确）‎ ‎【解析】‎ ‎【考点定位】电阻定律，伏安法测电阻 ‎5.【2014·浙江卷】（10分）小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。‎ ‎（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。‎ ‎（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_______（填“О”或“Х”）表示的。‎ ‎（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为______Ω。‎ ‎【答案】（1） 如图1所示 （2）× （3）如图2所示（用“×”连线求得电阻约为1.1～1.3Ω；用“О”连线求得电阻约为1.5～1.7Ω）‎ ‎【解析】‎ ‎【考点定位】连实物图、电流表的内外接法、电阻的计算 ‎ ‎6.【2014·新课标全国卷Ⅱ】在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2 Ω，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，计算结果由计算得出，式中U与I 分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则 ① （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1 ② （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2 ③ （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。‎ ‎【答案】 ①Rx1 ②大于 ③小于 ‎【解析】‎ ‎【考点定位】伏安法测电阻。‎ ‎7.【2014·四川卷】如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（10Ω），R1 是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，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，再调滑动变阻器R，使A1示数I1 = 0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。‎ ‎（iii）重复步骤（ii），再侧量6组R1和I2；‎ ‎（iv）将实验洲得的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（0～3mA，内阻为2.0Ω）‎ B．电流表（0～3mA，内阻未知）‎ C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω D．电流表（0～0.3A，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 = 0.15A，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。‎ ‎【答案】①D C ②变大 ③关系图象如图所示 ④31‎ ‎【解析】 ①由于Rx的电阻为几十欧姆，R0=10， R1是（0-99.9）故通过A1、A2的电流相差不多，而与Rx串联的电流表阻值需要已知，故A2选择电流表C，A1选择电流表D；‎ ‎②电阻箱R1减小，则外电路总电阻减小，总电流变大，故滑动变阻器处分压升高，测电阻部分电压减小，为使I1不变需要增大R1电阻；‎ ‎③关系图象如图 ‎【考点定位】欧姆定律 测电阻的实验 ‎8．【2014·江苏卷】（8分）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。‎ ‎（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题10-1图所示的部件 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。‎ ‎（2）题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中 （选填图中表示接线柱的数字）之间出现了 ‎ ‎（选填“短路”或“断路”）。‎ ‎（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎【答案】 （1）B，0.410；（2）7、9，断路；（3）电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。‎ ‎【解析】‎ ‎【考点定位】本题主要考查了基本仪器的使用、电路故障分析、实验误差分析等问题，属于中档题。‎ ‎9．【2014·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图中的________（选项“甲”或“乙”）。‎ ‎（2）现有电流表（0—0.6A），开关和导线若干，以及以下器材：‎ A.电压表（0—15V）‎ B.电压表（0—3V）‎ C.滑动变阻器（0—50Ω）‎ D.滑动变阻器（0—500Ω）‎ 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图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，[并画出U-I图线。‎ ‎（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=_____ ‎ ‎（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化，图3的各示意图中正确反映P—U关系的是____ ‎ ‎【答案】（1）甲图 （2）B、C（3）如图所示 （4）1.5 0.83（5）C ‎【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。‎ ‎【考点定位】考查了电源电动势和内阻的测量 ‎10.【2014·新课标全国卷Ⅰ】利用如图所示电路，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R0（阻值为3.0），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表（量程为200mA，内阻为RA=6.0Ω），开关。‎ 实验步骤如下：‎ ‎①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关；‎ ‎②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱对应的阻值；‎ ‎③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合）；‎ ‎④求出直线的斜率 和在纵轴上的截距b。‎ 回答下列问题 ‎（1）分别用和表示电源的电动势和内阻，则与的关系式为 。‎ ‎（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：① ，② 。‎ ‎（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= A-1Ω-1，截距= A-1。‎ ‎（4）根据图线求得电源电动势= V，内阻= Ω。‎ ‎【答案】（1） （2）0.110 9.09（3）图线如下 ，（4），‎ ‎【解析】‎ ‎（1）电流表和电阻并联构成大量程电流表，电流表读数为，根据，可得电路的总电流为，大量程电流表电阻为，电路总电阻为 ‎，电流 ‎【考点定位】测量电源电动势和内阻实验探究 ‎11．【2014·全国大纲卷】（12分）现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表，内阻为1.00Ω；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图（a）所示。‎ ‎（1）按图（a）在实物图（b）中画出连线，并标出导线1和其P端。‎ ‎（2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。 数据如下表所示。根据表中数据，在图（c）中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U-I图线。‎ ‎（3）根据U-I图线求出电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。‎ ‎【答案】 （1）略，见解；（2）略，见解析；（3）2.90（2.89～2.91之间均可），1.02（0.93～1.13之间均可）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据题图（a）所示，按照电流流向，其实物连线如下图所示。‎ ‎（2）显然，坐标图中缺少了第3、5组数据对应的点，补上点后，按照描点作图的原则，作出其U-I图线如下图所示。‎ ‎（3）改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5‎ 依次串入电路，相对于将滑动变阻器采用限流式接法接入电路，改变滑片位置，因此，将电流表和电源看作等效电源，电压表的读数即为路端电压，根据闭合电路欧姆定律有：U＝E－I（r＋RA），所以U-I图象的纵截距即表示了电源的电动势，有：E＝2.90V（2.89～2.91V之间均可），图线斜率的绝对值即表示了电源的内阻与电流表内阻之和，有：r＝×103Ω－1.00Ω＝1.02Ω（0.93～1.13Ω之间均可）‎ ‎【考点定位】本题主要考查了测电源电动势和内阻的实验问题，属于中档题。‎ ‎12.【2014·福建卷】(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。‎ ‎①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0 Ω，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只 Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；‎ ‎②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；‎ ‎③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r= Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 。‎ ‎④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是 。（填选项前的字母）‎ A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小 C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大 测量次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 电压表V读数U/V ‎5.26‎ ‎5.16‎ ‎5.04‎ ‎4.94‎ ‎4.83‎ ‎4.71‎ ‎4.59‎ ‎4.46‎ 改装表A读数I/mA ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ ‎120‎ ‎140‎ ‎160‎ ‎【答案】（2）①1.0 ②如图所示 ③ 1.66 充分利用测得的数据 ④CD ‎【解析】‎ ‎（2）①根据改装后电表的量程，代入解得R1=1.0Ω。‎ ‎②实物图如图所示。③根据闭合电路的欧姆定律可得，故，可 O U I E ‎【考点定位】本题考查电表的改装、测量电源电动势和内阻 ‎13.【2014·安徽卷】某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验。‎ ‎（1）他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得到电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为 V（结果保留两位有效数字）。‎ ‎（2）为了更准确地测量该电压表的内阻Rv，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：‎ A．断开开关S，按图2连接好电路；‎ B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；‎ C．将电阻箱R0的阻值调到零；‎ D．闭合开关S；‎ E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V的位置；‎ F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V，读出此时电阻箱R０的阻值，此值即为电压表内阻Rv的测量值；‎ G．断开开关S．‎ 实验中可供选择的实验器材有：‎ a．待测电压表 b．滑动变阻器：最大阻值2000Ω c．滑动变阻器：最大阻值10Ω d．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω e．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略 g．开关，导线若干 按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：‎ ‎①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用 （填“b”或“c”），电阻选用 （填“d”或“e”）。‎ ‎②电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比，R测　　　　R真（填“＞”或“＜”）；若RV越大，则越　　　　（填“大”或“小”）‎ ‎【答案】（1）1.0V （2）①c d ②＞ 小 ‎【解析】‎ ‎【考点定位】电学实验：多用电表的使用、半偏法测电表内阻