【创新设计】（山东专用）高考物理二轮专题复习 专讲训练 第12讲 电学实验中常考的4个问题（含解析）.docVIP

第12讲电学实验中常考的4个问题1为了测量电流表a1的内阻，某同学采用如实物图51222所示的实验电路其中：图51222a1是待测电流表，量程为300 a，内阻约为100 ；a2是标准电流表，量程是200 a；r1是电阻箱，阻值范围是0999.9 ；r2是滑动变阻器；r3是保护电阻；e是电池组，电动势为4 v，内阻不计；s1是单刀单掷开关，s2是单刀双掷开关(1)实验中滑动变阻器采用_接法(填“分压”或“限流”)根据如图51222所示电路的实物图，请在虚线中框画出实验电路图(2)请将该同学的操作补充完整：连接好电路，将滑动变阻器r2的滑片移到最_(填“左端”或“右端”)；将开关s2扳到接点a处，接通开关s1；调整滑动变阻器r2，使电流表a2的读数是150 a.将开关s2扳到接点b处，_，使电流表a2的读数仍是150 a.图51223若此时电阻箱各旋钮的位置如图51223所示，则待测电流表a1的内阻rg_.(3)上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器r2的滑片位置，都要保证两只电流表的安全在下面提供的四个电阻中，保护电阻r3应选用_(填写阻值前相应的字母)a200 k b20 k c15 k d150 k解析(1)该电路滑动变阻器为限流接法电路图如图所示(2)闭合开关之前，应使滑动变阻器的阻值最大，滑片在最左端；本实验使用替代法测量电流表的内阻，因此开关s2接a和接b时电流表a2的读数应该相同，开关接b时，需调节电阻箱r1.电阻箱表示的阻值大小等于被测电流表的内阻，读数为86.3 .(3)当滑动变阻器r2的阻值为零时，电路中的电流不能超过两个电流表的量程，即i200106 a，解得r320 k.答案(1)限流见解析图(2)左调节电阻箱r186.3(3)abd2(2014贵州六校联盟第一次联考)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某同学选中一个标有“2.5 v,0.6 w”的小灯泡，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：电压表v1(量程6 v，内阻约为6 k)；电压表v2(量程3 v，内阻约为3 k)；电流表a1(量程300 ma，内阻约为1 )；电流表a2(量程150 ma，内阻约为2 )；滑动变阻器r1(最大阻值200 )；滑动变阻器r2(最大阻值10 )；直流电源e1(电动势4.5 v，r10.8 )(1)实验中电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填写器材代号)(2)以下的四个电路中应选用_电路图进行实验(3)做完上述实验后，该同学接着用上述所选电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图51224甲所示，则三个元件中属于线性元件的是_(填写曲线代号)然后他用图乙所示的电路给三个元件分别供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标在图甲上，它们是a点和b点已知r08.8 ，则该电源的电动势e_v，内电阻r_.这个电源给元件3供电时，元件3的电功率p_w.图51224解析(1)灯泡的额定电流i0.24 a，可知选择量程为300 ma的电流表，误差较小，即选择a1.从测量的精确度考虑，滑动变阻器选择总电阻为10 的误差较小，即选择r2.因灯泡的额定电压为2.5 v，故电压表选用量程为3 v的v2.(2)因为电压、电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻大约为r10.4 ，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法误差较小故选a.(3)在图象中，只有图线1为直线，故线性元件为1.将电阻r0等效到电源的内部，连接a、b两点并与横轴和纵轴相交，该图线为电源外电压与电流的关系图线如图所示，当电流为0时，外电压为3.0 v，知电源的电动势为3.0 v，内阻r 8.8 1.2 .此时元件3的电流和电压分别为：0.2 a,1.0 v，则元件3的电功率为0.2 w.答案(1)v2a1r2(2)a(3)13.01.20.23(2014德州二模)如图51225甲所示，是某同学设计的一个测电源电动势和内阻的原理图，待测电源电动势e、内阻r，电压表v的量程为3 v，内阻非常大(可视为理想电压表)，电阻箱r，一段电阻未知的电阻丝r0，单刀单掷开关k1，单刀双掷开关k2，实验步骤如下图51225调节电阻箱的阻值为20 ，k2接到a，闭合k1，记下电压表的读数为2.00 v，断开k1；保持电阻箱的阻值不变，k2切换到b，闭合k1，记下图乙所示电压表的读数为_v，断开k1.由此可以算出电阻丝的电阻r0为_；将k2再切换到a，闭合k1，多次调节电阻箱，读出多组电组箱的示数和对应的电压表的示数，断开k1.由测得的数据，绘出如图丙所示的图象根据图象可以求得电源电动势e_v，电源内阻r_.(结果保留两位有效数字)根据原理图连接实物图丁图51225答案2.404.00(或4)2.50.69如图所示4小明同学为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内阻，设计了图51226甲所示的电路，在一定光照条件下进行实验：(1)请根据图甲完成图乙中实物的连线(2)将测量出来的数据记录在下表中，其中第4组数据的电压如图丙所示，则电压为_v.12345678u/v1.771.751.701.541.271.000.50i/a1230486068768086(3)将这些数据在图丁中描点，第4组数据还未描出图51226请在图丁中描出第4组数据的点，作出该硅光电池组的ui图线；由此ui图线可知，该硅光电池组的电动势e_v，电池组的内阻随其输出电流的变化而改变，在电流为86 a时，该电池组的内阻r_(保留三位有效数字)解析(1)所连的实物图如图a所示(2)电压表的读数为u1.65 v.(3)该硅光电池组的ui图线如图b所示由ui图象可知电源的电动势e1.80 v.由ui图线可以看出在电流为86 a时，外电压为u0.50 v，此时的内电压为ueu1.30 v，所以该电池组的内阻为r 1.51104 .答案(1)如图a所示(2)1.65(3)如图b所示1.801.511045(2014山东潍坊模拟)可记忆电阻有许多新奇特性，例如负差分电阻效应，多重与可控导电率，迟滞效应等等，从资料上获知某可记忆电阻rx的iu特性曲线如图51227所示现要利用实验亲自描绘此元件加正向电压时的iu特性曲线，除此外，另有器材如下：图51227a直流电源6 v内阻不计b电压表v量程6 v，内阻约6 kc电流表a1量程60 ma，内阻约10 d电流表a2量程10 ma，内阻约20 e滑动变阻器r(总阻值为20 )开关1个、导线若干(1)由已知的iu图象可得出，电压在02.5 v范围时，可记忆电阻的电阻值约为_；(2)为较准确地描绘可记忆电阻的iu图线，需要在03.5 v和3.56 v两个电压段上采用不同的电路和电流表在描绘03.5 v电压下的iu图线时，应选图51228甲、乙、丙、丁四个电路中的_电路，电流表应选_(填c或d)；描绘3.56 v电压下的iu图线时，应选甲、乙、丙、丁四个电路中的_电路，电流表应选_(填c或d)图51228解析(1)电压在02.5 v范围内，r 50 .(2)根据题意可知在描绘03.5 v电压下的iu图线时，电路应采用分压式外接法，故应选甲电路，电流表应选c；在描绘3.56 v电压下的iu图线时，电路应分压式内接法，故应选乙电路，电流表应选d.答案(1)50(2)甲c乙d6(2014安徽卷，21)某同学为了测量一个量程为3 v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51229甲所示，得到电压表的内阻为3.00103 ，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1.5 v，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，该同学设计了图乙所示的电路图，实验步骤如下：图51229a断开开关s，按图乙连接好电路；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3 v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1.5 v位置，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2 000 c滑动变阻器：最大阻值10 d电阻箱：最大阻值9 999.9 ，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6 v，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”)，电阻箱中选用_(填“d”或“e”)电压表内阻rv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”)解析(1)电压表的示数即为等效电路的路端电压，由表盘读数可知，现在的欧姆表用的是“100”挡，故现在的多用表内阻为1 500 ，由闭合电路欧姆定律可得urv1.0 v(2)滑动变阻器选择分压式接法，故选择阻值较