2011年高考物理真题考点点拨精析 考点13 电学实验 新课标

用心 爱心 专心 1 考点考点 1313 电学实验电学实验 1 2011 江苏物理 T11 某同学利用如图所示的实验电路来测 量电阻的阻值 1 将电阻箱接入 a b 之间 闭合开关 适当调节滑动变阻器 后保持其阻值不变 改变电阻箱的阻值 R 得到一组电压表的示 R 数 U 与 R 的数据如下表 请根据实验数据作出 U R 关系图象 2 用待测电阻替换电阻箱 读得电压表示数为 2 00V 利用 1 中测绘 x R 的 U R 图象可得 x R 3 使用较长时间后 电池的电动势可认为不变 但内阻增大 若仍用本实 验装置和 1 中测绘的 U R 图象测定某一电阻 则测定结果将 选填 偏大 或 偏小 现将一已知阻值为 10 的电阻换接在 a b 之间 你应如何调节滑动变阻器 便仍可利用本实验装置和 1 中测绘的 U R 图象实现对待测电阻的准确测定 思路点拨 解答本题时可按以下思路分析 精讲精析 1 以实验的每一组 R U 数据先描点 然后用平滑的曲线拟合以上描点 得到 U R 图线如下 2 对照 U R 图线 找到图线上 U 2 00V 点 读出其对应的 R 20 19 21也算对 3 电源电动势可以看作不变 ab 间电压与 分得电压之比等于电阻比 当 r 增Rr 大后 增大 ab 间电压不变时 ab 间电阻变大 由 U R 图像读出的阻值小于其真Rr 实值 将 10的电阻接入 ab 间 应该减小滑动变阻器的阻值使电压表的示数为 1 50V 才能应用实验的 U R 图线准确求得待测电阻的阻值 答案 1 见解析 2 20 3 偏小 减小滑动变阻器的阻值 使电压表的示数为 先描点 后连线 有 U 值 找 R 值 由电压与电 阻关系讨论 用心 爱心 专心 2 1 50 2 2011 福建理综 T19 2 12 分 某同学在探究规格为 6V 3W 的小电珠伏安特性 曲线实验中 在小电珠接入电路前 使用多用电表直接测量小电珠的电阻 则应将选择开关旋至 档进行测量 填选项前的字母 A 直流电压 10V B 直流电流 5mA C 欧姆 100 D 欧姆 1 该同学采用图甲所示的电路进行测量 图中 R 为滑动变阻器 阻值范围 0 20 额定电流 1 0A L 为待测小电珠 为电压表 量程 6V 内阻 20k 为电流表 量程 0 6A 内 V A 阻 1 E 为电源 电动势 8V 内阻不计 S 为开关 在实验过程中 开关 S 闭合前 滑动变阻器的滑片 P 应置于最 端 填 左 或 右 在实验过程中 已知各元器件均无故障 但闭合开关 S 后 无论 如何调节滑片 P 电压表和电流表的示数总是调不到零 其原因是 点至 点的导线没有连接好 图甲中的黑色小圆点表 示接线点 并用数字标记 空格中请填写图甲中的数字 如 2 点至 3 点 的导线 该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示 则小电珠的电阻值随工作电压 的增大而 填 不变 增大 或 减小 思路点拨 解答本题时应知道以下几个方面 欧姆表的使用与电珠电阻的估测 电珠伏安 特性曲线的认识及滑动变阻器分压接法的功能特点 精讲精析 由小电珠的规格可知其电阻约为 12 故选 D 由于电压应从零开始 结合分压接法的特点 开关闭合前 滑动变阻器滑动片应置于 最左端 用心 爱心 专心 3 由于电压表和电流表总是调不到零 因此滑动变阻器不是分压接法 各元件无故障则是 1 到 5 点导线没有连接好 由 I U 图像的斜率越来越小可知小电珠的电阻随工作电压的增大而增大 答案 D 左 1 点到 5 点 或 5 点到 1 点 增大 3 2011 新课标全国卷 T22 为了测量一微安表头 A 的内阻 某同学设计了如图所示的 电路 图中 A0是标准电流表 R0和 RN分别是滑动变阻器和电阻箱 S 和 S1分别是单刀双掷 开关和单刀开关 E 是电池 完成下列实验步骤中的填空 1 将 S 拨向接点 1 接通 S1 调节 使待测表头指针偏转到适当位置 记下 此时 的读数 I 2 然后将 S 拨向接点 2 调节 使 记下此时 RN的读数 3 多次重复上述过程 计算 RN读数的 此即为待测微安表头内阻的测量值 思路点拨 解答本题时可按以下思路分析 一个直流电阻电路中 若其中的一个电阻被另一电阻代替而电路的电流未变化 则这两个电 阻相等 解答本题用电阻替代法 精讲精析 1 将 S 拨向接点 1 接通 S1 通过调节滑动变阻器 R0 使待测表头指针偏转 到适当位置 记下此时 A0 或标准电流表 的读数 I 2 然后将 S 拨向接点 2 保持 R0不 变 调节变阻箱 RN 使 A0 或标准电流表 的读数仍为 I 记下此时 RN的读数 在实验期间 用 RN代替了 A 表 而标准表 A0的读数不变 故此 RN的读数就是待测表 A 的内阻 3 为提 高精确度 实验时要多次重复上述过程 计算 RN读数的平均值 此即为待测微安表头内阻的 测量值 答案 1 或标准电流表 2 或标准电流表 的读数仍为 I 0 R 0 A N R 0 A 3 平均值 4 2011 安徽高考 T21 1 某同学实用多用电表粗略测 量一定值电阻的阻值 先把选择开关旋到 x1k 挡位 测量时针 偏转如图 a 所示 请你简述接下来的测量过程 测量结束后 将选择开关旋到 OFF 挡 2 接下来采用 伏安法 较准确地测量该电阻的阻值 所用实 验器材如图 b 所示 其中电压表内阻约为 电流表内阻约为 5 图中部分电路 k5 已经连接好 请完成实验电路的连接 用心 爱心 专心 4 3 图 c 是一个多量程多用电表的简化电路 图 测量电流 电压和电阻各有两个量程 当转 换开关 S 旋到位置 3 时 可用来测量 当 S 旋到位置 时 可用来测量电流 其中 S 旋到位置 时量程较大 精讲精析 1 由指针偏转知所选档位过大 电阻读数大约为 2k 所以需要换档 换挡后要重新进行欧姆调零 最后 100 读数 2 该电阻 和电压表 电流表内阻比较知为一个 k2 大电阻 所以电流表要用内接法 电路连接如图 3 测量电阻 需要内接电源 所以开关 S 旋到位置 3 时 用来测量电阻 测量 电流时 表头要并联分流电阻 故当 S 旋到位置 1 2 时 用来 测量电流 分流电阻越小量程越大 所以旋到位置 1 时量程较大 答案 1 断开待测电阻 将选择开关旋到 100 档 将两表笔短接 调整 欧姆调零旋 钮 使指针指向 0 再接入待测电阻 将指针示数100 即为待测电阻阻值 2 见解析 3 电阻 1 2 1 5 2011 北京高考 T21 用如图 1 所示的多用电表测量电阻 要用到选择开关 K 和两 个部件 S T 请根据下列步骤完成电阻测量 旋动部件 使指针对准电流的 0 刻线 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 使指针对准电阻 的 填 0 刻线 或 刻线 将两表笔分别与待测电阻相接 发现指针偏转角度过小 为了得到比 较准确的测量结果 请从下列选项中挑出合理的步骤 并按 的顺序 进行操作 再完成读数测量 A 将 K 旋转到电阻挡 的位置1K B 将 K 旋转到电阻挡 的位置10 C 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D 将两表笔短接 旋动合适部件 对电表进行校准 思路点拨 解答本题时可按以下思路分析 分清楚机械调零和电阻调零 选用合适的挡 位 分清 电流的 0 刻线 电阻的 0 刻线 电阻的 刻线 之间的关系 用心 爱心 专心 5 精讲精析 多用电表测量电阻时 在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上 若指针不 在零刻度线上 用螺丝刀小心转动调零螺丝 S 使指针对准电流的 0 刻线 然后转动选择 开关 K 选择量程 再将两表笔短接 调整调零电阻的旋钮 T 使指针对准满偏刻度 即电 阻的 0 刻线 接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 测量被测 电阻的阻值 若在测量过程中 发现指针偏转角度过小 表明被测的电阻阻值很大 这时要 换用更高倍率的挡位 例如 本题就要从 100 挡位更换到 的位置 1K 答案 S T 0 刻线 ADC 6 2011 天津理综 T9 某同学测量阻值约为 25k 的电阻 RX 现备有下列器材 A 电流表 量程 100 A 内阻约 2k B 电流表 量程 500 A 内阻约 300 C 电流表 量程 15V 内阻约 100k D 电流表 量程 50V 内阻约 500k E 直流电源 20V 允许最大电流 1A F 滑动变阻器 最大阻值 1k 额定功率 1W G 电键和导线若干 电流表应选 电压表应选 填字母代号 该同学正确选择仪器后连接了以下电路 为保证实验顺利进行 并使测量误差尽量减小 实验前请你检查该电路 指出电路在接线上存在的问题 精讲精析 直流电源的电压为 20V 为了提高读数准确度应该选择电压表 C 因此待测电 阻两端电压不得超过 15V 则通过的电流不超过 电流表应该选A k V R U I 600 25 15 用心 爱心 专心 6 B 为了减小误差电流表应采用内接法 因为 滑动变阻器的阻值远小于待测电阻 V x x A R R R R 的阻值 若串联 限流效果不明显 应该分压接法接入电路 答案 答案 B C 电流表应采用内接的方法 滑动变阻器应采用分压器方式的接法 7 2011 浙江理综 T22 在 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验 中 为了探究三根材料未知 横截面积均为 S 0 20mm2的金属丝 a b c 的电阻率 采用如 图所示的实验电路 M 为金属丝 c 的左端点 O 为金属丝 a 的右端点 P 是金属丝上可移动的 接触点 在实验过程中 电流表读数始终为1 25A 电压表读数 U 随 OP 间距离 x 的变化I 如下表 1 绘出电压表读数U随OP间距离 x 变化的图线 2 求出金属丝的电阻率p 并进行比较 思路点拨 作出U x图像 确定每一段金属丝的长度 确定每一段金属丝上的电压 计算每一段金属斯的电阻率 精讲精析 1 建立U x坐标系 进行描点 连线得到图线如下图所示 用心 爱心 专心 7 2 根据欧姆定律 又根据电阻定律 所以 I U R s l R Il Us 由 1 中图像可知 从 600mm 到 1000mm 为金属丝 a V6 2V 9 35 6 a U m1004 1 m 10 6001000 25 1 1020 0 6 2 6 3 6 a 从 1000mm 到 2000mm 为金属丝 b V6 0V 5 61 7 b U m106 9 m 10 10002000 25 1 1020 0 6 0 8 3 6 b 从 2000 到 2400mm 为金属丝 c V6 2V 1 77 9 c U m1004 1 m 10 20002400 25 1 1020 0 6 2 6 3 6 c 通过计算可知 金属丝 a 和 c 电阻率相同 远大于金属丝 b 的电阻率 答案 1 见解析 2 m1004 1 6 a m1010 1 m1096 0 66 m106 9 8 b m1010 1 m105 8 78 m1004 1 6 c m1010 1 m1096 0 66 金属丝 a 与 c 电阻率相同 远大于金属丝 b 的电阻率 用心 爱心 专心 8 8 2011 广东理综 T34 2 在 描绘小电珠的伏安特性曲线 实验中 所用器材有 小电珠 2 5V 0 6W 滑动变 阻器 多用电表 电流表 学 生电源 开关 导线若干 粗测小电珠的电阻 应选择 多用电表 倍率的电阻挡 请填写 x1 x10 或 x100 调零后 将表笔分 别与小电珠的两极连接 示数 如图 16 结果为 实验中使用多用电表测量电 压 请根据实验原理图 17 完成实物图 18 中的连线 开关闭合前 应将滑动变阻器的滑片 P 置于 端 为使小电珠亮度增加 P 应由中点向 端滑动 下表为电压等间隔变化测得的数据 为了获得更准确的实验图象 必须在相邻数据点 间多测几组数据 请填写 ab bc cd de 或 ef 思路点拨 解答本题时应按以下思路进行 1 依据额定电压和功率估算电阻和最大电流 2 依据多用电表的读书方法读数 3 根据电阻情况选择控制电路 测量电路及电流表的量程 4 用画图法确定 U I 图线的非线性区域 精讲精析 因为小电珠的电阻比较小 故应该选倍率 有图读的电阻为 7 51 因为小电珠的电阻比较小 故伏安法测量时应该用 安培表 1 外接法 测量的电压应该从零开始 故用滑 动变阻器要用分压式接法 实物连接如图所示 开关闭合前滑片 P 应置于 a 端 为了使小电珠亮度 增加 应使滑片从中间向 b 端滑动 用心 爱心 专心 9 应该从 bc 之间再多测几组数据 因为小电珠的电阻 在电压很小时 电阻变化是线性的 电压较大时电阻变化也趋于线性 只有在中间阶段是非曲线的 如图所示 所以应该从 bc 之间再多测几组数据 9 2011 海南物理 T13 图 1 是改装并校准电流表 的电路图 已知表头的量程为 Ig 600内阻为A A Rg 是标准电流表 要求改装后的电流表量程为Am I 60mA 完成下列填空 1 图 1 中分流电阻