高考物理二轮复习 专题七 电学实验重点讲练.doc

专题七 电学实验重点讲练1(2015厦门二模)(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：将k旋转到电阻挡“100”位置将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动部件_(选填“c”或“d”)，使指针对准电阻的“0”刻度线将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件p的电阻，p的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示为使测量比较精确，应将选择开关旋到_(选填：“1”“10”“1k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为e、内阻为r，r0为调零电阻，rg为表头内阻，电路中电流i与待测电阻的阻值rx关系式为_；(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 v的电压表内阻该同学将欧姆挡的选择开关拨至“1 k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图丙中_(选填“a”或“b”)方式连接在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图丁所示，读数为_，这时电压表的读数为如图戊所示若该欧姆挡内阻为24 k，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为_v(计算结果保留两位有效数字)答案(1)d“10”(2)i(3)a30 k2.9解析(1)将k旋转到电阻挡“100”的位置；将插入“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件d，使指针对准电阻的“0”刻度线；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明所选挡位太大，应换“10”；(2)根据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：i；(3)欧姆表的正插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负插孔流出，进入电压表的正接线柱，所以选择图a正确；欧姆表的读数为：301 k30 k，电压表的读数为：1.60 v.由题意知欧姆表的内阻为24 k，与电压表的内阻30 k串联，由欧姆定律可知ei(rr)(2.41043104) v2.9 v命题立意本题旨在考查用多用电表测电阻2.(2015山东模拟)某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻r0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势e和内阻r.实验器材有：待测电源，待测电阻r0，电流表a(量程为0.6 a，内阻不计)，电阻箱r(099.9 )，开关s1和s2，导线若干(1)先测电阻r0的阻值请将学习小组同学的操作补充完整：先闭合s1和s2，调节电阻箱，读出其示数r1和对应的电流表示数i，然后_，使电流表的示数仍为i，读出此时电阻箱的示数r2.则电阻r0的表达式为r0_.(2)同学们通过上述操作，测得电阻r09.5 ，继续测电源的电动势e和内阻r.该小组同学的做法是：闭合s1，断开s2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数r和对应的电流表示数i，如下表数据：组数12345电阻r/03.06.012.018.0电流i/a0.500.400.330.250.20请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图利用图像求出该电源的电动势e_v，内阻r_(保留两位有效数字)答案(1)断开s2，调节电阻箱的阻值r1r2(2)见图e6.0 v，r2.5 解析根据实验原理确定实验方法及步骤，依据闭合电路欧姆定律求解；采用描点法作出对应的伏安特性曲线根据图像和闭合电路欧姆定律可求得电动势和内电阻(1)器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻；故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：再将s2断开，调节电阻箱使电流表的示数仍为i；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差：即：rxr1r2(2)由闭合电路欧姆定律可知：eu1i1reu2i2r代入数据联立解得e6 v，r2.5 命题立意本题旨在考察测电源的电动势和内阻3(2015山东模拟)某同学设计了如图所示的电路测电源电动势e及电阻r1和r2的阻值实验器材有：待测电源e(不计内阻)，待测电阻r1，待测电阻r2，电压表 (量程为1.5 v，内阻很大)，电阻箱r(099.99 )，单刀单掷开关s1，单刀双掷开关s2，导线若干(1)先测电阻r1的阻值请将甲同学的操作补充完整：闭合s1，将s2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数u1，保持电阻箱示数不变，将s2切换到b，读出电压表的示数u2.则电阻r1的表达式为r1_.(2)若甲同学已经测得电阻r14.8 ，继续测电源电动势e和电阻r2的阻值该同学的做法是：闭合s1，将s2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数r和对应的电压表示数u，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势e_v，电阻r2_ .(结果保留两位有效数字)(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻r1，乙同学测电源电动势e和电阻r2的阻值的做法是：闭合s1，将s2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数r和对应的电压表示数u，由测得的数据，绘出了相应的图线，根据图线得到电源电动势e和电阻r2.这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围_(选填“较大”“较小”或“相同”)，所以_同学的做法更恰当些答案(1)r(2)1.4(或)1.2(3)较小甲4(2015云南模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需测量一个标有“3 v,1.5 w”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流某同学连好的实物图如甲所示(1)在以下电流表中选择合适的一只是_；电流表a1(量程3 a，内阻约0.1 )；电流表a2(量程600 ma，内阻约0.5 )；电流表a3(量程100 ma，内阻约3 )(2)该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为_；(3)实验测得的部分数据如表，请在图乙所示的坐标纸上作出该元件的iu图像；电压(v)0.400.801.201.602.002.40电流(a)0.080.200.280.340.410.44(4)若将该灯泡与一个4 的定值电阻串联，直接接在电动势为2 v内阻不计的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率p_w(保留两位有效数字)答案(1)a2(2)g(3)如解析图(4)0.25分析(1)根据灯泡额定电流选择电流表；(2)根据图甲所示实物电路图，分析清楚电路结构，然后根据各电路元件的连接方式作出电路图(3)电源与定值电阻整体组成一个等效电源，在图像中作出电源的iu图像；(4)由图像找出电路电流与灯泡电压，然后由pui求出灯泡功率解析(1)灯泡额定电流i0.5 a，故电流表选a2(量程600 ma，内阻约5 )，(2)调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数不能调为零，说明滑动变阻器采用了限流接法，由电路图可知，导线g断了(3)根据题目中给出的数据利用描点法可得出对应和图像如图所示；(4)电源与4.0 的定值电阻串联组成等效电源，在灯泡伏安特性曲线中作出电源的ui图像，两图像的交点坐标值为：u1 v，i0.25 a，灯泡功率为：pui1 v0.25 a0.25 w.命题立意描绘小电珠的伏安特性曲线本题考查伏安法测量灯泡伏安特性曲线，要注意明确图像法的应用，知道灯泡的电阻随温度的升高而增大5(2015四川)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030 ma)；电流表a2(量程0100 ma)；电压表v(量程06 v)；滑动变阻器r1(阻值05 )；滑动变阻器r2(阻值0300 )；开关s一个，导线若干条某同学的实验过程如下：.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路.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，得到如图乙所示的图线.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：电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；由图的图线，得电源内阻r_ ；用i0、u0和r表示待测电阻的关系式rx_，代入数值可得rx；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”)答案a2r225r相同不同解析根据题设条件中电池的电动势约6 v，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用a2，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用r2.根据图甲电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图乙中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有：r|k| 25 .当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有：rrrx|k|，解得rxr.若电表为理想电表，rx接在b、c之间与接在a、b之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，rx接在b、c之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而rx接在a、b之间时，电压表测量的是滑动变阻器与rx两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同命题立意测定电源电动势和内阻、伏安法测电阻的实验6(2015菏泽二模)某同学为了测量电流表a1内阻的精确值，有如下器材：电流表a1(量程300 ma，内阻约为5 )；电流表a2(量程600 ma，内阻约为1 )；电压表v(量程15 v，内阻约为3 k)；滑动变阻器r1(05 ，额定电流为1 a)；滑动变阻器r2(050 ，额定电流为0.01 a)；电源e(电动势3 v，内阻较小)；定值电阻r0(5 )；单刀单掷开关一个、导线若干实验要求待测电流表a1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选_；(2)在下面方框内画出测量a1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号；(3)若选测量数据中的一组来计算电流表a1的内阻r1，则r1的表达式为r1_；上式中各符号的物理意义是_答案(1)r1(2)原理图见下图(3)r0i2、i1分别为某次实验时电流表a2、a1的示数，r0是定值电阻的电阻大小解析(1)为便于调节，滑动变阻器应选总阻值较小的r1；(2)电源电动势3 v，故电压表v(量程15 v，内阻约为3 k)不可用；为精确测量电流表a1两端的电压值，应将定值电阻r0(5 )与被测电流表a1并联，再与电流表a2串联，实验要求待测电流表a1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，控制电路应采用分压式(3)r1的表达式为r1r0，i2、i1分别为某次实验时电流表a2、a1的示数，r0是定值电阻的电阻大小命题立意考查电流表内阻的测量7(2015广东)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 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等(1)使用多用电表粗测元件x的电阻选择“1”欧姆挡测量，示数如图甲所示，读数为_.据此应选择图中的_(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_(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r21 的定值电阻，测量待测电池组的电动势e和电阻r，如图戊所示闭合s1和s2，电压表读数为3.00 v；断开s2，读数为1.00 v，利用图丁可算得e_v，r_(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)答案(1)10乙(2)增大(3)y(4)3.20.50解析(1)读数为10，欧姆挡“1”，故电阻为10110 .采用外接法的原因是rx10，电流表的分压作用影响大，应使用电流表外接法(2)当p向右边滑动时，未知元件上分到的电压增大，因此电流增大(3)由图丁可知，y的电压与电流的比值并不固定，因此是非线性元件(4)由图丁可知，rx10 ，由闭合电路欧姆定律eur可得，当s2闭合时，e3r，当s2断开时有e1(r21)(此时把r当作电源内阻)，联立解得e3.2 v，r0.50 .命题立意练习使用多用电表实验；描绘小电珠的伏安特性曲线实验；测定电源的电动势和内阻实验8(2015福建)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；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.该小组描绘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欧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)答案见解析0.4442.25解析实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6 a，所以读数为0.44 a；电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，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4 ，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为p2.25 w.9(2015广东模拟)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时的刻度位置如图所示；金属丝的电阻大约为4 .先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率从图中读出金属丝的直径d为_mm.在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源：电动势约4.5 v，内阻很小；电流表a1：量程00.6 a，内阻ra1等于1 ；电流表a2：量程03.0 a，内阻ra2约0.025 ；电压表v：量程03 v，内阻约3 k；滑动变阻器r1：最大阻值10 ；滑动变阻器r2：最大阻值50 ；开关、导线等在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_应该选用的滑动变阻器是_根据所选的器材，在方框中画出实验电路图若按照以上电路图测出电流值为i，电压值为u，金属丝长度为l，则电阻率的表达式为：_，忽略测量读数中的偶然误差，则算出的电阻率与真实值相比：_(填”偏大”“偏小”相等”)答案0.520a1r1如答图所示(ra1)相等10(2015贵阳一模)有一个电压表v，其内阻为30 k、量程约25 v35 v，共有30个均匀小格，但刻度数值已经模糊为了测量其量程并重新刻度，现提供下列器材选用：标准电压表v1：量程03 v，内阻为3 k标准电压表v2：量程06 v，内阻为1 k电流表a：量程03 a，内阻未知滑动变阻器r：总阻值1 k稳压电源e：30 v，内阻不能忽略电键、导线若干(1)根据上述器材，有一位同学设计了如图所示的实验电路图，请指出此电路中测量部分存在的问题：_.(2)请设计一个合理的电路图，画在方框内，将所选用的器材用相应的符号表示(要求测量多组数据，并尽可能提高测量的精确度)；选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式ug_；式中各字母的意义是：_.分析(1)将电流表与电压表串联时，电流表a的量程太大，电压表的内阻太大，电压表与电流表串联时实际流过的电流太小，电流表的指针偏转会不明显(2)本实验的目的是测量电压表的量程，可采用与标准电压表比较的方式进行，将二电表串联，根据串联电路的规律可算出电压表的量程答案(1)电流表量程太大，电压表与电流表串联时实际流过电流表的电流太小，电流表的指针偏转不明显(2)电路图如图所示；n为v表指针所指格数，u1为v1表读数解析(1)此电路设计存在的问题：电流表a的量程太大，电压表的内阻较大，电压表与其串联时实际流过电流表的电流太小，即电流表的指针偏转不明显(2)由题意可知，待测电压表内阻已知，则将两表串联接入电路，两表中的电流相等，由标准电表可求得电流值，通过计算可求得待测电压表的量程；因两电压表阻值较大，而滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器采用分压接法；故电路如答案图所示；由欧姆定律可求得，通过两电压表的电流为：i，则待测电压表两端的电压为：i30 00010u1此时指针指示的格数为n，则有：um10u1；解得量程为：ug，其中n：直流电压表v指针所指格数，u1：标准电压表v1的读数命题立意测量电压表量程11(2015河南模拟)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，内阻约几千欧)b电流表a(量程3 a，内阻0.01 )c定值电阻r(阻值2 k，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_ .(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_(3)在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好(4)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：_；(5)用上述所测量的符号表示电压表的内阻rv_.答案(1)3 000(2)丙；乙图中电流表的示数太小，误差太大丙图中r的阻值与电压表阻值接近，误差小(3)实物图连接如图所示：(4)实验步骤：闭合k1，再闭合k2，读得电压表示数u1；再断开k2，读得电压表示数u2.r解析(1)选用100倍率，读数为30100 3 000 .(2)较为合理的是丙图，因为电阻较大，乙图中电流表的示数太小，误差太大，丙图中r的阻值与电压表阻值接近，误差小；(3)实物图如答案图(4)需要直接测量的物理量是k2闭合、断开时伏特表读数u1和u2；k2闭合时，示数u1相当于电动势，断开时，二者串联，电流相等，即，所以rvr.命题立意本题考查了欧姆表的使用方法，电路的选择，要根据实际情况分析不同的电路图误差的原因及误差大小，选择最佳电路图，难度稍大12(2015江苏模拟)测定一卷阻值约为30 的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：a电流表a：量程0.6 a，内阻ra约为20 b电压表v：量程15 v，内阻rv约为4 kc学生电源e：可提供030 v直流电压d滑动变阻器r1：阻值范围010 e滑动变阻器r2：阻值范围0500 f电键s及导线若干(1)为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择_(选填“r1”或“r2”)，并将方框中的电路图补画完整(2)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数u为_v，电流表的示数i为_a.(3)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为，则这一卷漆包线的长度l_(用u、i、d、表示)答案(1)r1图见解析(2)13.5、0.46(3)解析(1)题目中给出的电源电压为30 v，而给出的电压表量程为15 v，为了便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选小电阻d(r1)；电路图如图所示：(2)电压表量程为15 v，故最小分度为0.5 v，故读数为13.5 v，电流表量程为0.6 a，最小分度为0.