高考物理1.5轮资料汇编 专题18 电学实验试题精选精练.doc

1 专题专题 1818 电学实验电学实验 1 一个小灯泡的额定电压为2 0v 额定电流约为0 5a 选用下列实验器材进行实验 并利用实验数据 描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线 a 电源 e 电动势为3 0v 内阻不计 b 电压表 1 v 量程为03v 内阻约为1k c 电压表 2 v 量程为0 15v 内阻约为4k d 电流表 1 a 量程为03a 内阻约为0 1 e 电流表 2 a 量程为00 6a 内阻约为0 6 f 滑动变阻器 1 r 最大阻值为10 额定电流为1 0a g 滑动变阻器 2 r 最大阻值为150 额定电流为1 0a h 开关s 导线若干 实验中使用的电压表应选用 电流表应选用 滑动变阻器应选用 请填写 选项前对应的字母 实验中某同学连接实验电路如图所示 请你不要改动已连接的导线 在下面的实物连接图中把还需要连 接的导线补上 闭合开关前 应是变阻器滑片放在最 填 左 或 右 端 实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示 请将该组数据标记在ui 坐标中 其余实验数 据已标记在坐标中 请画出小灯泡的ui 图线 并简述该图线不是直线的主要原因 若将实验中的小灯泡接在电动势是1 5v 内阻是1 0 的电池两端 则小灯泡的实际功率约为 w 保 留两位有效数字 答案 b e f 如图所示 2 最左端 图像如图所示 灯丝电阻 率 随温度升高而增大 0 440 02w 考点 描绘小灯泡伏安特性曲线实验探究分析 2 2 10 分 在研究性课题的研究中 小刚 小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收 音机上拆下的电阻 电容 电感线圈等电子器件 现从这些材料中选取两个待测元件进行研究 一是电阻 rx 阻值约 2 k 二是手机中常用的锂电池 电动势 e 的标称值为 3 4 v 在操作台上还准备了如 下实验器材 3 a 电压表 v 量程 4v 内阻 rv约 10 k b 电流表 a1 量程 100 ma 内阻约 5 1 c 电流表 a2 量程 2 ma 内阻约 50 2 d 滑动变阻器 r 0 40 额定电流 1 a e 电阻箱 ro 0 999 9 f 开关 s 只 导线若干 小刚采用伏安法测定 rx的阻值 他使用的电是待测的锂电池 图甲是他连接的部分实验器材 请你用笔 划线在答题卡上完成实物连接 小刚选用的电流表应是 选填 a1 或 a2 他用电压表的读数除 以电流表的读数作为 rx 的测量值 则测量值 真实值 填 大于 或 小于 小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势 e 和内阻 r a 小聪的实验操作是 闭合开关 s 调整电阻箱的阻值为 r1时 读出电压表的示数为 ul 调整 电阻箱的阻值为 r2时 读出电压表的示数为 u2 根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势 其 表达式为 e b 小明认为用线性图像处理数据更便于分析 他在实验中多次改变电阻箱阻值 获取了多组数据 画出 的图像为一条直线 见图丙 则该图像的函数表达式为 由图丙可知该电池的电动势 e 1 1 1 v 内阻 r 答案 1 连线见图 a2 大于 2 a b 或 3 3 0 25 1 10 3 4 考点 伏安法测电阻 利用图像法求解电源的电动势和内阻 3 有一根细长而均匀的金属管线样品 横截面如图所示 此金属材料重约 1 2 n 长约为 30 cm 电阻 约为 10 已知这种金属的电阻率为 密度为 因管内中空部分截面积形状不规则 无法直接测量 请设计一个实验方案 测量中空部分的截面积 s0 现有如下器材可选 a 毫米刻度尺 b 螺旋测微器 c 电流表 600 ma 1 0 d 电流表 3 a 0 1 e 电压表 3 v 6 k f 滑动变阻器 20 0 5 a g 滑动变阻器 10 k 2 a h 蓄电池 6 v 0 05 i 开关一个 带夹子的导线若千 1 除待测金属管线外 还应选用的器材有 只填代号字母 2 在图中画出你所设计方案的实验电路图 并把所选仪器连成实际测量电路 5 3 实验中要测量的物理量有 计算金属管线内部空间截面积 s0的表达式为 s0 答案 1 abceghi 2 如图所示 3 横截面边长 a 管线长度 l 电压表示数 u 电流表示数 i 解析 试题分析 1 本实验需要用伏安法测量电阻 根据欧姆定律 有 同时要结合电阻定律 公式 求解截面积 故要用电压表测量电压 电流表测量电流 刻度尺测量长度 螺旋测微器测量 直径 当然 要组合成电路 还需要电源 电键 导线以及滑动变阻器 由于电阻通电电流大会升温 影 响电阻率 故要小电流 故电流表选择较小量程 电压表也选择较小量程 故答案为 abceghi 2 由于要求尽可能测出多组有关数值 故滑动变阻器要采用分压式接法 金属丝电阻较小 因此电流 表采用外接法 由此可得出实物图如下所示 3 根据欧姆定律 有 根据电阻定律公式有 由此解得 因此要用螺旋测微器测横截面边长 a 用毫米刻度尺金属管线长度 l 电压表示数 u 电流表示数 i 因此金属管线内部空间截面积 s0的表达式为 考点 测定金属的电阻率 4 11 分 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 10 r1是电阻箱 6 0 99 9 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 现有四只供选用的电流表 a 电流表 0 3ma 内阻为 2 0 b 电流表 0 3ma 内阻未知 c 电流表 0 0 3a 内阻为 5 0 d 电流表 0 0 3a 内阻未知 a1应选用 a2应选用 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 在坐标纸上画出 r1与 i2的关系图 根据以上实验得出 rx 答案 d c 变大 关系图象如图所示 31 7 解析 试题分析 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 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 关系图象如图 由欧姆定律 解得 由图象的斜率可求 1 0 1 1 2 2 即带入数据解得 rx 31 rx 30 32 均合理 36 10 0 25 0 10 2 1 考点 欧姆定律 测电阻的实验 5 11 分 从下表中选出适当的实验器材 设计一电路来测量电流表 a1的内阻 r1 要求方法简捷 有尽可 能高的测量精度 并能测出多组数据 器材 代号 规格 电流表 a1 量程 10 ma 内阻 r1待测 约 40 电流表 a2 量程 500 a 内阻 r2 750 电压表 v 量程 10 v 内阻 r3 10 k 电阻 r1 阻值约为 100 8 滑动变阻器 r2 总阻值约为 50 电源 e 电动势 1 5 v 内阻很小 开关 s 电线若干 某实验小组根据实验要求设计了下面四个实验原理图 其中符合实验要求的是 请简要说明你选择原理图的理由 若选测量数据中的一组来计算 r1 则所用的表达式为 r1 式中各符号的意义是 答案 b 3 分 由于电源电动势较小 故本实验中电压表不可以使用 1 分 电流表可 视为一个小电阻 同时可显示通过的电流值 因而可知道其两端的电压值 可充当电压表 1 分 电流表 达到满偏时两端的电压较小 串联定值电阻可是滑动变阻器的变化范围较大 减小误差 1 分 滑动变 阻器总阻值较小 本着可多次变换测量值的原则 应采用分压接法 1 分 故选择 b r1 r2 2 分 式中的 i1 i2分别表示通过电流表 a1和 a2的电流 r1 r2分别是它们的电 阻 2 分 解析 考点 测量电流表内阻的实验探究分析 6 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 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 9 电流表 量程 0 6a 内阻约 0 2 电压表 量程 3v 内阻约 9k 滑动变阻器r1 最大阻值 5 滑动变阻器r2 最大阻值 20 定值电阻 r0 3 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 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 保留两位有效数字 答案 1 r2 a 2 3 2 30v 2 29 2 31 均正确 4 94 93 95 均正确 10 解析 试题分析 1 根据限流解法的要求 滑动变阻器的阻值大于被测电阻 需要选择 r2 闭合开 关前使滑动变阻器阻值最大 即滑片在 a 端 2 根据电路图连接实物图 应先串后并 先连控制电路后连测量电路 如图所示 3 电压表量程 3 v 最小分度为 0 1 v 估读一位 读数为 2 30 v 4 根据欧姆定律得 r0 rx 4 6 根据电阻定律得 rx 联立解得 l 94 m 考点 伏安法测电阻 名师点睛 应明确 电流表的读数不能小于量程的 1 2 应根据电路中需要的最大电阻来选择变阻器 阻值的大小 若电表每小格读数中出现数字 1 则应进行估读 出现 2 则应进行 估读 出现 5 应进行 估读 视频 7 12 分 某同学利用学过物理知识测量电阻 rx的阻值及探究额定功率为 4w 额定电压为 4v 的小灯泡 消耗的功率与电压的关系 进行如下操作 11 1 用多用电表测该电阻的阻值 选用 倍率的电阻档测量 发现指针偏转角度太大 因此需选 择 倍率的电阻档 选填 欧姆调零后再进行测量 示数如图所示 测量值为 2 为了探究额定功率为 4w 额定电压为 4v 的小灯泡消耗的功率与电压的关系 该同学准备了如下的实 验器材 a 电压表 v1 0 2v 内阻 2k b 电压表 v2 0 15v 内阻 15k c 电流表 a 0 1a 内阻约 1 d 定值电阻 r1 2k e 定值电阻 r2 16k f 滑动变阻器 r 15 2a g 学生电源 直流 6v 内阻不计 h 开关 导线若干 为了减小实验误差 电压表应选用 定值电阻应选用 均用序号字母填写 在探究功率与电压的关系时 要求电压从零开始调节 并且多次测量 画出满足要求的电路图 根据设计的电路图 写出电压表读数 uv与小灯泡两端电压 u 的关系 若小灯泡的电功率为 p 则关系图线可能正确的是 答案 1 1 13 2 a 或 v1 d 或 r1 电路图见解析 v uu2 c 12 解析 试题分析 1 欧姆表指针偏转角过大 说明所测电阻较小 就换用小倍率重新测量 原来为10 倍率 故应换用1 倍率 由读数规则可知此电阻为 0 131 0 13r 欧姆表无需估读 故填写 13 也正 确 2 因灯泡额定电压为 4v 故选用 15v 量程会使测量误差偏大 而选用 2v 量程又太小 不能使灯 泡正常发光 题目中有定值电阻 根据串联电路特点 可将电压表改装为 4v 量程左右的电表进行实验 电压表本身内阻为 2k 故选用 2k 的定值电阻可使实验顺利进行 要求电压从零开始变化 故变阻器 应采用分压式接法 实验电路如下图所示 根据串联电路特点知 灯泡电压与电压表示数间的关系为 vv uuuu2 1 根据 r u p 2 灯泡灯 丝电阻随温度的升高而增大 故在 2 up 图像中 斜率逐渐变小 所以可知 只有选项 c 可能是正确的 考点 欧姆表的使用 探究灯泡功率与电压关系实验 8 10 分 现用以下器材测量电池的电动势和内电阻 a 被测电池 电动势在 10 v 15v 之间 b 电阻箱 0 20 c 滑动变阻器 最大阻值 20 d 定值电阻 r0 阻值 5 e 电流表 a1 量程 0 6a f 电流表 a2 量程 3a g 电键 h 导线若干 实验中只用到了包括电池和定值电阻 r0在内的六种实验器材 并利用实验数据做出了通过电源的电流 i 的 倒数 1 i 和外电路电阻 r r0除外 的关系图线 即 1 i r 图线 如图所示 则 13 实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择 在虚线框内画出实验原理图 根据图线求出电池的电动势为 v 内阻为 说出实验中产生误差的原因 说出两条即可 答案 电阻箱 原理图见解析 12 1 电流表 a2的内阻分压产生的系统误差 电流表读数时产生的偶然误差 做r i 1 图线时产生的偶然误差 解析 试题分析 实验中需要读出电阻的阻值 故应用电阻箱 电路图如图 由欧姆定律可知 0 ei rrr 变形可得 0 11rr r iee 由图可知 10 5 6 e 即 e 12v 0 0 5 rr e 解得 r 1 实验中产生误差的原因 电流表 a2的内阻分压产生的系统误差 电流表读数时产生的偶然 误差 做r i 1 图线时产生的偶然误差 考点 测量电池的电动势和内电阻 9 10 分 热敏电阻包括正温度系数电阻器 ptc 和负温度系数电阻器 ntc 正温度系数电阻器 ptc 在温度升高时电阻值越大 负责温度系数电阻器 ntc 在温度升高时电阻值越小 热敏电阻的这 种特性 常常应用在控制电路中 某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻 rx 常温下阻值约为 10 0 的电流随其两端电压变化的特点 a 电流表 a 量程 0 6a 内阻约 0 3 b 电压表 v 量程 15 0v 内阻约 10k c 滑动变阻器 r 最大阻值为 10 d 滑动变阻器 r 最大阻值为 500 e 电源 e 电动势 15v 内阻忽略 f 电键 导线若干 实验中改变滑动变阻器滑片的位置 使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大 请在所提供的器材 中选择必需的器材 应选择的滑动变阻器 只需填写器材前面的字母即可 请在所提供的器材中选择必需的器材 在虚线框内画出该小组设计的电路图 14 该小组测出热敏电阻 r1的 u i 图线如曲线 i 所示 请分析说明该热敏电阻是 热敏电阻 填 ptc 或 ntc 该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻 r2的 u i 图线如曲线 ii 所示 然后又将热敏电阻 r1 r2分别与 某电池组连成如图所示电路 测得通过 r1和 r2的电流分别为 0 30a 和 0 60a 则该电池组的电动势为 v 内阻为 结果均保留三位有效数字 答案 1 c 2 见解析 3 ptc 4 9 6 10 4v 6 0 8 0 解析 试题分析 1 要使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大 则必须用分压电路 故滑动变阻器应 该选用阻值较小的 c 2 电路如图所示 3 10 1010 100033 100 3 vx xa rr rr 故采用安培表外 接电路 4 由图像可知曲线 i 表示的电阻随着电压的增大阻值增大 即随着温度的增大阻值增大 所以是正温度 系数电阻 ptc 3 对于电阻 r1 i1 0 3a u1 8v 对于电阻 r2 i2 0 6a u2 6v 则根据欧姆定律 e u1 i1r e u2 i2r 即 e 8 0 3r e 6 0 6r 联立解得 e 10 0v r 6 67 考点 伏安法测电阻 测量电源的电动势及内阻 15 10 某学习小组通过实验来研究电器元件 z 的伏安特性曲线 他们在实验中测得电器元件 z 两端的电压与 通过它的电流的数据如下表 现备有下列器材 a 内阻不计的 6v 电源 b 量程为 0 3a 的内阻可忽略的电流表 c 量程为 0 0 6 a 的内阻可忽略的电流表 d 量程为 0 3v 的内阻很大的电压表 e 阻值为 0 10 额定电流为 3a 的滑动变阻器 f 电键和导线若干 1 这个学习小组在实验中电流表选 填器材前面的字母 2 请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个 3 利用表格中数据绘出的电器元件 z 的伏安特性曲线 如图所示 分析曲线可知该电器元件 z 的电阻 随 u 变大而 填 变大 变小 或 不变 4 若把用电器 z 接入如图所示的电路中时 电流表的读数为 0 150a 已知 a b 两端电压恒为 2v 则 定值电阻 r0 阻值为 结果保留两位有效数字 u v0 000 200 501 001 502 002 503 00 i a0 0000 0500 1000 1500 1800 1950 2050 215 16 答案 1 c 2 分 2 d 3 分 3 变大 2 分 4 6 7 6 9 之间均可 考点 考查了研究电器伏安特性曲线实验 11 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 00 103 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 17 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 r 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 2000 c 滑动变阻器 最大阻值 10 d 电阻箱 最大阻值 9999 9 阻值最小改变量为 0 1 e 电阻箱 最大阻值 999 9 阻值最小改变量为 0 1 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 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 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 c d 小 解析 试题分析 1 电压表的示数即为等效电路的路段电压 由表盘读数可知 现在的欧姆表用的 是 档 故现在的多用表内阻为 1500 由闭合电路欧姆定律可得 2 1 滑动变阻器选择分压式接法 故选择阻值较小的 c 可用 电压表半偏时 所串联变阻箱电阻约为 3000 故变阻箱选择 d 2 由闭合电路欧姆定律可知 随着电阻箱的阻值变大 电源两端的路端电压随之变大 当电阻箱调至使电 压表半偏时 此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为 0 时要大 故此时变阻箱的实际分压是大 于电压表的 故有 r测 r真 外电阻越大 干路电流越小 当外电阻变化时 路端电压的变化量越小 故 测量误差也越小 考点 电学实验 多用电表的使用 半偏法测电表内阻 视频 12 9 分 二极管是一种半导体元件 电路符号为 其特点是具有单向导电性 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 据了解 该二极管允许通过的最大电流为 50 ma 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档来判断它的正负极 当红表笔接触二 18 极管的左端 黑表笔接触二极管的右端时 发现指针的偏角比较小 当交换表笔再次测量时 发现指针有 很大偏转 由此可判断 填 左 或 右 端为二极管的正极 2 实验探究中他们可选器材如下 a 直流电源 电动势 3 v 内阻不计 b 滑动变阻器 0 20 c 电压表 量程 15 v 内阻约 80 k d 电压表 量程 3 v 内阻约 50 k e 电流表 量程 0 6 a 内阻约 1 f 电流表 量程 50 ma 内阻约 50 g 待测二极管 h 导线 开关 为了提高测量精度 电压表应选用 电流表应选用 填序号字母 3 实验中测量数据如下表 请在下图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线 电流 i ma 000 21 83 98 614 021 833 550 0 电压 u v 00 500 751 001 251 501 752 002 252 50 4 同学们将该二极管与阻值为 10 的定值电阻串联后接到电压恒为 3 v 的电源两端 则二极管导通 时定值电阻的功率为 w 答案 1 左 2 d f 3 见解析 4 0 020 0 028 均可 解析 试题分析 1 因为当红表笔接触二极管的左端 黑表笔接触二极管的右端时 发现指针的偏角比较小 说明电阻较大 加的是反向电压 当交换表笔再次测量时 发现指针有很大偏转 说明电阻很小 加的是 正向电压 因为欧姆表的黑表笔接电源的正极 所以二极管的左端为正极 2 因为电源电压只有 3v 则 电压表用 d 由 3 表中数据可看出 通过二极管的电流不超过 50ma 则电流表选 f 3 根据题中数 据画出二极管的伏安特性曲线如下 19 4 将该二极管与阻值为 10 的定值电阻串联后接到电压恒为 3 v 的电源两端 将 10 定值电阻等效 为电源内阻 在图中作出电源的伏安特性曲线 如右图 则两曲线的交点为二极管工作点 则由图象可知 二极管的工作电压约为 1 7v 电流约为 13ma 则功率 p ui 0 022w 0 020 0 028 均可 考点 测量二极管的伏安特性曲线 13 10 分 实验室有以下器材 a 一满偏电流为 300 a 的电流计 它有两档内阻的正接线柱 g0档对应内阻为 100 g1档对应内阻为 2 5 k b 电压表量程 3v 内阻约 10k c 电源电动势 3v d 滑动变阻器 50 1a e 导线 开关若干 g1g0 1 现使用伏安法测阻值约 2 k 的电阻 则测量电路部分应选下图中的 填 甲 或 乙 电路图 考虑电压表读数误差要求 电流计应选 档 填 g0 或 g1 g v 图甲 g v 图乙 20 2 由滑动变阻器规格可知 控制电路应设计成 接法较为合适 填 限流 或 分压 3 如图电流计读数为 若电压表读数为 1 12v 则该被测电阻阻值为 保留 3 位有效数字 答案 1 甲 g1 2 分压 3 250 a 1 98 103 解析 试题分析 1 若用乙图 可计算假设当电流计满偏时 即电流为 300 a 时 电压表的读数为 36102 10300 100 5 102 av 即电压表的偏转角度很小 故采用甲图的电路 且电流计选择 g1 档 可使两电表指针指到合适的位置 2 滑动变阻器阻值相对较小 故控制电路应设计成分压接法较为 合适 3 电流计读数为 250 a 被测电阻阻值为 33 6 1 12 2 5 10 1 98 10 250 10 xg u rr i 考点 伏安法测电阻 14 6 分 某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率 所用电阻丝的电阻约为 20 他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和 b 上 在电阻丝上夹上一个与接线柱 c 相连的 小金属夹 沿电阻丝移动金属夹 可改变其与电阻丝接触点 p 的位置 从而改变接入电路中电阻丝的长度 可供选择的器材还有 电池组 e 电动势为 3 0v 内阻约 1 电流表 a1 量程 0 100ma 内阻约 5 电流表 a2 量程 0 0 6a 内阻约 0 2 电阻箱 r 0 999 9 开关 导线若干 21 实验操作步骤如下 a 用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径 b 根据所提供的实验器材 设计并连接好如图甲所示的实验电路 c 调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大 闭合开关 d 将金属夹夹在电阻丝上某位置 调整电阻箱接入电路中的电阻值 使电流表指针指到最大值处 即满 偏 记录电阻箱的电阻值 r 和接入电路的电阻丝长度 l e 改变金属夹与电阻丝接触点的位置 调整电阻箱接入电路中的阻值 使电流表再次满偏 重复多次 记录每一次电阻箱的电阻值 r 和接入电路的电阻丝长度 l f 断开开关 整理器材 实验中电流表应选择 选填 al 或 a2 用记录的多组电阻箱的电阻值 r 和对应的接入电路中电阻丝长度 l 的数据 绘出了如图乙所示的 r l 关 系图线 图线在 r 轴的截距为 r0 在 l 轴的截距为 l0 再结合测出的电阻丝直径 d 根据闭合电路欧姆定 律 结合图乙 求出这种电阻丝材料的电阻率 用 r0 l0 d 和常数表示 若在本实验中的操作 读数及计算均正确无误 那么由于电流表内阻的存在 对电阻率的测量结果 选填 偏大 偏小 或 无影响 答案 a1 2 0 0 4 d r l 无影响 解析 22 由 分析知 应用图象法处理实验数据 电流表内阻对实验结果没有影响 考点 本题通过 测量某种电阻丝材料的电阻率 实验考查了电阻定律和闭合电路欧姆定律 同时考查考 生从新情境中提取有用信息的能力及利用图象处理数据的能力 15 为了测量一个量程 0 3v 内阻约 3 k 的电压表 1 v的内电阻 提供实验器材有 a 待测电压表 v1 b 电流表 a1 0 0 6a 内阻约 0 2 c 电压表 v2 量程 0 10 v 内电阻约 10k d 滑动变阻器 r1 0 50 额定电流 0 5a e 定值电阻 r 5 k f 电源 e 电动势 8v 内阻较小 g 开关一个 导线若干 1 在虚线框内画出正确的实验电路图 要求测量值尽可能精确 测量值的变化范围尽可能大一些 所用器材用对应的符号标出 2 实验时需要测得的物理量有 用符号表示并说明其物理意义 3 待测电压表内电阻表达式为 v1 r 用 2 中符号表示 答案 如图 电压表 1 v的读数 1 u 电压表 2 v的读数 2 u 1 21 u r uu 23 考点 电阻的测量 电路的原理设计 16 现有一电池 电动势 e 约为 9v 内阻 r 在 35 55 范围内 允许通过的最大电流为 50ma 为测定该 电池的电动势和内阻 某同学利用如图 a 所示的电路进行实验 图中 r 为电阻箱 阻值范围为 0 9999 r0为保护电阻 1 单选 可备选用的定值电阻 r0有以下几种规格 本实验应选用 b r0 a 20 2 5w b 50 1 0w c 150 1 0w d 1500 5 0w 2 按照图 a 所示的电路图 将图 b 所示的实物连接成实验电路 3 接好电路 闭合电键后 调整电阻箱的阻值 记录阻值 r 和相应的电压表示数 u 取得多组数据 然 24 后通过做出有关物理量的线性关系图像 求得电源的电动势 e 和内阻 r 请写出所作线性图像对应的函数表达式 图 c 是作线性图像的坐标系 若纵轴表示的物理量是 1 u 请在坐标系中定性地画出线性图像 答案 1 c 2 如图 b r0 3 0 111 r ue rre 如图 斜率为正 截距在纵轴上的倾斜直线 解析 试题分析 1 电路最小总电阻约为 9 180 0 05 m e r i 为保护电路安全 保护电阻应选 c 2 根据电路图连接实物电路图 实物电路图如图所示 3 由图 a 所示电路图可知 在闭合电路中 电源电动势 0 u euirur rr 则 0 111 r ue rre 则 0 11 urr 图象是直线 则 0 11 urr 图象如图所示 25 考点 考查了测定电源的电动势和内阻实验 17 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 7 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 考点 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 视频 26 18 在 测定金属的电阻率 的实验中 某同学进行了如下操作 用刻度尺测量金属丝的有效长度 l 再用螺旋测微器测量金属丝的直径 d 某次测量结果如下图所示 则这次测量的读数 d mm 该同学先用欧姆表粗测该金属的电阻约 3 欧 然后使用电流表和电压表精确测量金属丝的阻值 为了安 全 准确 方便地完成实验 除电源 电动势为 4v 内阻很小 待测电阻丝 导线 开关外 电压表应 选用 a 电流表应选用 滑动变阻器应选用 选填器材前的字母 滑动变 阻器接入电路应选择 接法 填 分压 或 限流 答案 1 0 516 2 c e 限流 解析 试题分析 螺旋测微器主轴读数为 0 5mm 螺旋读数为 1 6 0 01mm 0 016mm 故测量值为 0 516mm 为准确测量阻值应使通过金属丝的电流较小 故电流表选择 c 又金属的电阻约 3 欧 为调节的方便 滑 动变阻器选择 e 若选用限流式接法电路的电流范围在 44 233 i 可以通过调节是电流表安全 读数准 确 为节约电能 故采用限流式接法 考点 本题考查伏安法测电阻 19 用图甲所示的电路 测定某一干电池的电动势 和内电阻 期中定值电阻 r0 起保护作用 除电池 内阻不 大于 2 电流表 电压表 开关和导线外 可供使用的 实验器材还有 a 滑动变阻器 阻值范围 0 0 额定电流 2a b 滑动变阻器 阻值范围 0 00 额定电流 1a c 定值电阻 阻值 1 额定功率 5w d 定值电阻 阻值 10 额定功率 10w 27 1 要正确完成实验 定值电阻 r0 应选择 滑动变阻器 r 应选择 填代号 2 实验中移动滑动变阻器触头 读出伏特表和电流表的多组数据 u i 如下表 在图乙中作出 u i 图象 利用图象求得电源电动势 e 内电阻 r 3 实验所得 电动势与内电阻均存在误差 引起误差的主要原因是 答案 1 a d 2 1 48v 0 4 3 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池 实际输出电流小 解析 1 由欧姆定律估算电路中的电流 根据安全及准确性原则可选出电表 根据电源内阻的 大小可判断保护电阻的大小 及滑动变阻器的阻值大小 2 根据 u i 图象做坐标轴的交点求解电动势和内阻 3 分析电路中的各电表的特点 找出其产生的作用 即可得出误差产生的原因 1 干电池的电动势约1 5v 结合表中电流表的最大电流0 5a 可求出电路中最小电阻约 3 故定值电阻 r0应选择 a 电路中最大电阻约10 从满足要求和调节方便的角度 滑动变 阻器应选 d 2 由图象得截距是b 1 48 斜率 k 1 4 由 e u i r0 r 整理得 u e i r0 r 则 e b 1 48v r k r0 0 4 28 3 引起误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小 20 某同学利用图 a 所示电路测量量程为 2 5 v 的电压表 v 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 滑动变阻器 r1 最大阻值 50 滑动变阻器 r2 最大阻 值 5 k 直流电源 e 电动势 3 v 开关 1 个 导线若干 实验步骤如下 按电路原理图 a 连接线路 将电阻箱阻值调节为 0 将滑动变阻器的滑片移到与图 a 中最左端所对应的位置 闭合开关 s 调节滑动变阻器 使电压表满偏 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 试验中应选择滑动变阻器 填 1 r 或 2 r 2 根据图 a 所示电路将图 b 中实物图连线 3 实验步骤 中记录的电阻箱阻值为 630 0 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 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 ab 250 a c 500 ad 1 ma 答案 1 r1 2 连线如下图 3 2 520 4 d 29 解析 试题分析 1 本实验利用了半偏法测电压表的内阻 实验原理为接入电阻箱的时候电路的总 电阻减小的不太大 故需要滑动变阻器为小电阻 故选 r1可减小实验误差 2 滑动变阻器为分压式 连接实物电路如图所示 3 电压表的内阻 v r和r串联 分压为 2 00 v 和 0 50 v 则 v 42520rr 4 电压表的满偏电流 g v 2 5 a1ma 2520 u i r 故选 d 考点定位 半偏法测电压表的内阻 名师点睛 此题考查测量电压表内阻以及电表的改装问题 实验是在课本上的 半偏法 的基础上略 加改编而成的 考查考生对实验原理的理解及迁移运用能力 解题关键是要搞清实验的原理及实验的步骤 实物图连线也是经常做的题目 比较简单 视频 21 i 为了探究 感应电流产生的条件 甲同学将电池组 滑线变阻器 带铁芯的线圈 a 线圈 b 电流计及开关如图连接 经乙同学检查后发现甲同学接线有错误 应该导线是 用导线两 端的字母符号表示 如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下 那么合上电键后可能出现 的情况有 将原线圈迅速插入副线圈时 灵敏电流计指针将 填 向右偏 向左偏 或 不 偏转 原线圈插入副线圈后 将滑动变阻器触头迅速向左拉时 灵敏电流计指针 填 向 右偏 向左偏 或 不偏转 答案 gh 向右偏 向左偏 30 解析 试题分析 电路应是滑动变阻器串联在电路中 所以错误的是 gh 在闭合电键时 电流增大 磁场增强 穿过副线圈的磁通量增大 灵敏电流计的指针向右偏 若将原线圈迅速插入副线圈时 穿过副线圈的磁通 量增大 所以灵敏电流计的指针向右偏 若将滑动变阻器触头迅速向左拉时 电阻增大 电流减小 磁场 减弱 穿过副线圈的磁通量减小 所以灵敏电流计的指针向左偏 考点 本题考查感应电流方向的判断 22 一实验小组准备探究元件 q 的伏安特性曲线 他们设计了如图所示的电路图 请回答下列问题 1 请将图中的实物连线按电路图补充完整 2 考虑电表内阻的影响 该元件电阻的测量值 选填 大于 等于 或 小于 真实 值 3 在电路图中闭合开关 s 电流表 电压表均有示数 但无论怎样移动变阻器滑动片 总不能使电压表的 示数调为零 原因可能是图中的 选填 a b c d e f 处接触不良 4 实验测得表格中的 7 组数据 请在坐标纸上作出该元件的 i u 图线 序号电压 v电流 a 10 000 00 20 400 02 30 800 05 41 200 12 51 600 20 62 000 3l 72 400 44 31 5 为了求元件 q 在 i u 图线上某点的电阻 甲同学利用该点的坐标 i u 由 r u i 求得 乙同学作出该点 的切线 求出切线的斜率 k 由 r 1 k 求得 其中 选填 甲 乙 同学的方法正确 答案 1 如图所示 2 小于 3 f 4 如图所示 5 甲 解析 试题分析 1 根据电路图 连接实物 如图所示 2 由图知 电流的测量偏大 根据 u r i 知 电 阻的测量偏小 即小于真实值 3 无论怎样移动变阻器滑动片 总不能使电压表的示数调为零 是因 为滑动变阻器是限流式接法 故是导线 f 断路 4 描点画图 如图所示 5 根据欧姆定律电阻应等于割线的斜率 u r i 切线的斜率不等于电阻 所以甲同学的方法正确 考点 本题考查描绘元件的伏安特性曲线 23 2014 江苏二模 同学用电阻箱 多用电表 开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻 32 1 他先用多用表电压档直接接在电源两极 读数如图甲 则电源电动势约为 v 2 为了更准确的测量电源的电动势和内电阻 他用多用表的 直流 100ma 档设计了如图乙的测量电路 为了电表安全 请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为 3 将多用电表的选择开关从 off 旋转至 直流 100ma 档 调节电阻箱到合适的值并记录其读数 r 合 上开关从多用表上读出相应的示数 i 4 重复 3 获得多组数据 根据数据作出了如图丙所示的图线 5 由图线得干电池的电动势 e v 保留三位有效数字 内阻 r 取整数 多用表 的内电阻 对 选填 e r 或 e 和 r 的测量结果有影响 答案 1 1 3 2 13 3 4 见解析 5 1 40 8 r 解析 试题分析 根据电压表的量程 计算出每一个小格的电压 然后进行读数 根据欧姆定律求出最大电流对应的最小阻值 根据闭合电路欧姆定律写出 r 与 的函数表达式 然后根据斜率和截距的概念即可求解 解 1 用多用表电压档直接接在电源两极 量程为 2 5v 则电源电动势约为 1 3v 33 2 他用多用表的 直流 100ma 档设计了如图乙的测量电路 根据欧姆定律得开关闭合前电阻箱的最小取值 r 13 2 13 5 1 40 8 r 点评 遇到根据图象求解的题目 首先根据物理规律写出公式 然后整理出关于纵轴物理量与横轴物理量 的函数表达式 再根据斜率和截距的概念即可求解 24 为了测量一节干电池的电动势和内阻 某同学采用了伏安法 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 c 电流表 2 量程 0 0 6 a 内阻约为 0 1 d 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 0 10 2 a g 滑动变阻器 2 0 100 1 a h 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 电流表应选 电压表应选 滑动变阻器应选 填写 选项前的字母 2 实验电路图应选择下图中的 填 甲 或 乙 34 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 则干电池的电动势 e v 内电阻 r 答案 1 b d f 2 甲 3 1 5v 0 7 解析 试题分析 1 因为一节干电池的电动势为 1 5 伏左右 故电压表选择 d 通过电源的电流不 超过 0 6a 因 b 电流报的内阻已知 故电流表选择 b 滑动变阻器选择 f 2 因电流表内阻已知过实验电路图应选择下图中的甲 3 电池的电动势 e 1 5v 内电阻 1 5 1 0 0 30 7 0 5 a u rr i 考点 测量电源的电动势及内阻 名师点睛 此题考查了测量电源的电动势及内阻的实验 与课本上选取的电路图不一样 因为此问题中 电流表的内阻是已知的 所以用甲电路图可以减小实验的误差 注意最后计算内阻时要把电流表的内阻减 掉 25 10 分 按图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势 e 和内 阻 r 其中 r 为电阻箱 r0为定值电阻 干电他的工作电流不宜超过 0 5a 实验室提供的器材如下 电流表 量程 0 一 0 6 一 3 0a 电阻箱 阻值范围 0 一 999 9 定值电阻若干 电健 导线若干 在下面提供的四个定值电阻中 保护电阻 r0应选用 填写阻值相应的字母 a 5 b 20 c 30 d 100 根据电路图 请在图中画出连线 将器材连接成实验电路 实验时 改变电阻箱 r 的值 记录下电流表 a 的示数 i 得到若干组 r i 的数据 根据实验数据绘出如 图所示的 1 r i 图线 由此得出电池组的电动势 e v 内电阻 r 以上两空结果保留两 位有效数字 按照此实验方法 电动势的测量值与真实值相比 内电阻的测量值与真实值相比 以上两空选填 偏大 偏小 或 相等 35 答案 a 2 分 连接如图 2 分 量程接错扣 1 分 2 9 3 0 v 2 分 0 90 1 0 2 分 相等 1 分 偏大 1 分 解析 试题分析 两节干电池电动势约为 3v 又干电他的工作电流不宜超过 0 5a 所以电路电阻应大于 6 i e r 电源有内阻 所以 r0应选用 a 连接如图 根据闭合电路的欧姆定律 rrrie 0 得 rre i r 0 1 所以图像的斜率表示电动势 截距 等于 r0 r 求得电动势 e 3 0v 内阻 r 1 0 由原理式结合电路图知引起误差的原因是电流表的分压 故电动势的测量值等于真实值 内阻的测量值大于真实值 考点 本题考查测量电源的电动势和内阻 26 在 测定金属的电阻率 的实验中 用螺旋测微器测量金属丝直径 d 时的刻度位置如图所示 用米尺 测出金属丝的长度 l 金属丝的电阻大约为 5 用伏安法测出金属丝的电阻 r 然后由 s r l 算出该 金属材料的电阻率 36 1 从图中读出金属丝的直径 d 为 mm 2 i 为测金属丝的电阻 取来两节新的干电池 开关和若干导线及下列器材 电压表 0 3 v 内阻 10 k 电压表 0 15 v 内阻 50 k 电流表 0 0 6 a 内阻 0 05 电流表 0 3 a 内阻 0 01 滑动变阻器 0 10 滑动变阻器 0 100 下列说法正确的是 a 电压表应选用器材 b 电流表应选用器材 c 实验时通电时间不宜过长 d d 值只需在金属丝中央测量一次即可 ii 实验中某同学的实物接线如下图所示 请指出该同学实物接线中的两处明显错误 错误 1 错误 2 答案 1 1 702 1 701 1 704 有效数字要求正确 2 i ac ii 导线接在 滑动变阻器的滑片上 电流表内接 解析 试题分析 1 螺旋测微器的固定刻度为 1 5mm 可动刻度为 20 2 0 01mm 0 202mm 所以最终读数为 1 5mm 0 202mm 1 702 mm 2 i 电源由两节干电池组成 电源电动势为 3v 电压表选 故 a 正确 37 电路最大电流约为 r e i 0 6a 电流表应选 故 b 错误 通电时间过长 电阻丝会发热 影响阻值 故 c 正确 d 值需要在中间和两端都测量 求平均值 故 d 错误 故选 ac ii 金属丝阻值约为 5 电流表内阻为 0 05 电压表内阻为 10k 电压表内阻远大于金属丝阻值 电流表应采用外接法 导线应接在滑动变阻器接线柱上 考点 测定金属的电阻率 27 要精确测量一