高三物理二轮复习 第一部分 诊断卷（十六）专题五 物理实验 第三讲 电学基础实验.doc

考点一多用电表的使用与读数1.(2013全国卷)某学生实验小组利用图1(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：图1多用电表；电压表：量程5 v，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点。(2)将图(a)中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示，多用电表和电压表的读数分别为_k和_v。(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 v。从测量数据可知，电压表的内阻为_k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图2所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_v，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_k。图22(2015江门模拟)某同学想测量电压表03 v挡的内阻，他从实验室拿来一个多用电表、3节干电池、50 的滑动变阻器1个、开关和若干导线。图3(1)先用多用表粗测其内阻，把选择开关旋到欧姆挡的“100”倍率，将_(填“红”或“黑”)表笔接电压表的“”接线柱，另一只表笔接“3 v”的接线柱，多用表的指针位置如图3甲所示，则电压表的内阻为_ 。(2)再用伏安法测量其内阻，把多用表的选择开关旋到直流电流的_(填“100”“10”或“1”)ma挡，请在图乙完成其余的连线。(3)实验中多用表的示数为i，电压表的示数为u，则电压表的内阻为rv_。考点二以测电阻为核心的电学实验3.考查小电珠的伏安特性曲线(2015福建高考)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4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；图4(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 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)。4考查电表改装问题(2015全国卷)图5(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。图5(1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流为1 ma；r1和r2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 ma；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 ma。由题给条件和数据，可以求出r1_，r2_。(2)现用一量程为3 ma、内阻为150 的标准电流表对改装电表的3 ma挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 ma、1.0 ma、1.5 ma、2.0 ma、2.5 ma、3.0 ma。电池的电动势为1.5 v，内阻忽略不计；定值电阻r0有两种规格，阻值分别为300 和1 000 ；滑动变阻器r有两种规格，最大阻值分别为750 和3 000 。则r0应选用阻值为_ 的电阻，r应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器。(3)若电阻r1和r2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的r为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_(填“b”或“c”)相连。判断依据是：_ _。考点三以测电源电动势为核心的电学实验5. (2014全国卷)利用如图6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(最大阻值为999.9 )，电阻r0(阻值为3.0 )，电阻r1(阻值为3.0 )，电流表(量程为200 ma，内阻为ra6.0 )，开关s。图6实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关s；多次调节电阻箱，记下电流表的示数i和电阻箱相应的阻值r；以为纵坐标，r为横坐标，作 r图线(用直线拟合)；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题：(1)分别用e和r表示电源的电动势和内阻，则与r的关系式为_。(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻r3.0 时电流表的示数如图7甲所示，读出数据，完成下表。答：_；_。r/1.02.03.04.05.06.07.0i/a0.1430.1250.1000.0910.0840.077/a16.998.0010.011.011.913.0乙图7(3)在图乙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k_ a11，截距b_ a1。(4)根据图线求得电源电动势e_v，内阻r_。6(2015安徽高考)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 a、内阻为2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱(0999.9 )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050 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_。图8(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8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。123456r/93.075.055.045.035.025.0i/ma15.018.724.829.536.048.0ir/v1.421.401.361.331.261.20根据表中数据，图9中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图中，并画出iri图线。图9根据图线可得电池的电动势e是_v，内阻r是_。答 案1解析：(1)使用多用电表测电阻时，换挡后需重新进行欧姆调零，故应将两表笔短接进行调零。(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，故红表笔应接“1”。(3)从图(b)可以看出指针指向欧姆挡15.0位置，电阻挡为“1 k”，故读数为15.0 k；由于电压表量程为5 v，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 v。(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k。(5)设多用电表内电池的电动势为e、多用电表内阻为r，由第(3)、(4)问可知，两式联立解得：e9.00 v，r15.0 k。答案：(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.02解析：(1)由于多用电表的黑色表笔是流出电流的，故它应该与电压表的正接线柱连接，红色表笔应该与电压表的负接线柱连接；电压表的内阻为r30100 3 000 。(2)由于电路中的最大电流约为i1.5 ma，若选择“10 ma”和“100 ma”量程，则指针偏转的角度会很小，误差较大，如果通过变阻器的调压作用，可以让电压表中的电流在1 ma以内，故多用表的直流电流挡选择“1 ma”量程。(3)由于电压表测量的就是电压表的电压，电流表测量的就是电压表的电流，故电压表的电阻为r。答案：(1)红3.0103(或3 000)(2)1如图所示(3)3解析：(1)电流表示数要从零开始逐渐增大，滑动变阻器要用分压接法，如图甲所示。甲(2)电流表示数为0.44 a。(3)当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大，此时r外r1 ，i a1.5 a，u外1.5 v，即每只小电珠两端的电压为1.5 v，通过图像可知每只小电珠的电流为i00.38 a，n4(只)；通过每只小电珠的电流为i0，两端电压为u，根据闭合电路欧姆定律得：uni0re，而u4i03 v，u4i03 v，如图乙所示，图线的交点纵、横坐标分别为u1.5 v，i00.38 a，pui00.57 w，p总np0.574 w2.28 w。答案：(1)如解析图甲所示(2)0.44(3)42.284解析：(1)设使用a和b两接线柱时，电表量程为i1，使用a和c两接线柱时，电表量程为i2，则使用a和b时：igi1使用a和c时：igi2由两式得r115 ，r235 。(2)校准时电路中的总电阻的最小值为r小 500 ，总电阻的最大值为r大 3 000 ，故r0选300 的，r选用最大阻值为3 000 的滑动变阻器。(3)d接b时，r1和r2串联，不论是r1还是r2损坏，电表都有示数且示数相同，故应将d接c。根据d接c时的电路连接情况可知：闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是r1；若电表指针不动，则损坏的电阻是r2。答案：(1)1535(2)3003 000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是r1；若电表指针不动，则损坏的电阻是r25解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，可得e，可得rr0r。(2)根据电流表读数原理可得：其读数为0.110 a，其倒数为9.09 a1。(3)根据图线可知，斜率k1.0 a11，截距b6.0 a1。(4)根据图线，1.0 a11，电动势e3.0 v，6.0 a1，内阻r1.0 。答案：(1)r或写成r(