2021届高考物理二轮复习训练14专题六物理实验第14讲电学实验

1、训练14电学实验1.2021 -四川卷 (12分)用如下图电路测量电源的电动势和内阻.实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Q )，保护电阻 R(阻值10 Q)和 艮(阻 值5 Q)，滑动变阻器 R电流表A,电压表V,开关S,导线假设干.实验主要步骤：(i) 将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ii) 逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I ;(iii) 以U为纵坐标，I为横坐标，作 U I图线(U、I都用国际单位);(iv) 求出U I图线斜率的绝对值 k和在横轴上的截距 a.答复以下问题：(1) 电压表最好选用 ;电流表最好选用 .A.

2、 电压表(03 V，内阻约15 k Q)B. 电压表(03 V，内阻约3 k Q)C. 电流表(0200 mA,内阻约2 Q)D. 电流表(030 mA,内阻约2 Q)(2) 滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是.A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B. 两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C. 一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D. 一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3) 选用k、a、R和R表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=, r =,代入数值可得E和r的测量

3、值.解析：此题考查测电源电动势和内阻实验，意在考查学生的实验能力.(1) 测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U= E-Ir , I是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A;由于电路中的最大电流约为Er + R + R>32+ 10+ 5A = 0.176A = 176mA应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大， 因此一根导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱， 电阻丝左端接线柱， C项正确.另一条导线接在(3)图象斜率绝对值k= r + R,

4、图象与横轴的截距为电压表短路时的电流， 因此电源的内阻r = k R,电源的电动势 E= ka.答案：(1)A C (2)C(3) ak k R即 a=r 二2.2021 天津卷 (12分)某同学想要描绘标有“ 3.8 V,0.3 A 字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、 绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:电压表 W量程03 V,内阻等于3 k Q)电压表V2量程015 V，内阻等于15 k Q 电流表Ai量程0200 mA,内阻等于10 Q 电流表A量程03 A，内阻等于0.1 Q 滑动变阻器 R010 Q,额定电流2 A 滑动变阻器R201 k Q,额定

5、电流0.5 A 定值电阻R阻值等于1 Q 定值电阻艮阻值等于10 Q 定值电阻Rp阻值等于1 k Q 电源 E E= 6 V，内阻不计1请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.2该同学描绘出的I U图象应是以下图中的 .解析：此题主要考查描绘小灯泡的伏安特性曲线、电路设计，电表扩大量程及相关知识点，意在考查学生运用相关知识解决问题的能力.1描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R.给出的元件电压表 M量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表 V1串联一个1 kQ的定值电阻F5,改装成最大量程为

6、 4 V的电压表.给出的元件电流表 A量程小于小灯泡的额定电流，电流表A量程又太大，因此需要将电流表 A并联一个10 Q的定值电阻 R,改装成最大量程为 400 mA的电流表.2由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I U图象应是B.(2)B答案:小灯泡正常发光的电阻值实验室有以下3. 14分某同学为了测量“ 3.8 V,2.5 W 器材，规格如下：A. 两只相同的电压表量程5 V，内阻很大B. 电阻箱 R0999 Q,最小调节量为 1 QC. 电阻箱 艮099.9 Q,最小凋节量为 0.1 QD. 滑动变阻器 Rb050 Q,额定电流为1.5 AE. 滑动变阻器 艮

7、05 Q,额定电流为 3 AF. 直流电源电动势9 V，内阻不计G开关、导线假设干、待测灯泡利用现有器材，请你替这位同学设计本实验.(1)在方框中画出合理的实验原理图. 根据你所设计的电路图，得出测量小灯泡正常发光时的电阻值的方法解析：1本实验采用的是等效替代法，电路图如下图2由于小灯泡的电阻 R= UP5.8 Q,应选电阻箱F2;为方便调节选择与灯泡阻值相近 的滑动变阻器F4.3电阻箱与灯泡串联电流相等，故分压相等时，阻值相等，故方法为：调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都到达3.8 V,读出电阻箱的阻值即为小灯泡正常发光时的电阻，F2= F其他方法合理也正确答案：1见解析图变阻器画成限

8、流式也正确2C E3调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都到达3.8 V，读出电阻箱的阻值即为小灯泡正常发光时的电阻，R其他方法合理也正确4. 14分某同学要测量一个圆柱形导体的电阻率P.1J15Al67cmiihIlj uh uihi 11 h u(TTTT111 nn| ilil|51(1甲1用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为 cm.2用多用电表的电阻“X 10挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图乙所示，那么该电阻的阻值约为 Q.3该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱形导体电阻为F电流表A量程为4 mA,

9、内阻约为50 Q电流表A2量程为10 mA.内阻约为30 Q电压表V1量程3 V，内阻约为10 k Q,电压表 V2量程15 V，内阻约为 25 k Q直流电源E电动势4 V,内阻不计滑动变阻器R阻值范围015 Q,额定电流 2.0 A滑动变阻器F2阻值范围02 k Q,额定电流 0.5 A开关S,导线假设干为减小实验误差，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出合理的测量电路图， 并标明所用器材的代号.答案：(1)5.015(2)220(3)如图r5. 16分在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，小明设计了如图甲所示的实验电 路.1根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路

10、的连接.2实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到填“a或“ b端.图E图乙3合上开关S, S2接图甲中的1位置，滑动滑片 P,记录下几组电压表和电流表的示 数；重置滑动变阻器，S改接图甲中的2位置，滑动滑片 P,再记录几组电压表和电流表的示数在同一坐标系内分别描点作出S接1、2位置时，电压表示数 U和电流表示数I的图象，如图丙所示两图线均为直线，与纵轴的截距分别为U、UB,与横轴的截距分别为 Ia、I B. S2接1位置时，作出的U I图线是图丙中的 填“A或“ B线； S2接2位置时，干电池电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值.填“大于、“小于或“等于解析：2为保护电表，闭合开关前

11、滑动变阻器连入电路的阻值应最大，即滑片P调到a端.3S 2接1位置时，由于电压表的分流，使得电流的测量值偏小，而短路电流U= 0时的电流，即图线与横轴的截距 不变，故电动势和内阻的测量值都偏小；S2接2位置时，可将电流表内阻等效到电源内阻中，即外电压和干路电流的测量值是准确的，电源电动势的测量值等于电动势的真实值，但电源内阻的测量值等于电源内阻的真实值与电流表内阻的和.答案：1如下图 2 a 3 B等于 大于6. 16分太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视 为一个电学器件，某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时没有储存电能

12、的I U特性所用的器材包括：太阳能电池板，电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器 R,开关S及导线假设干.h甲O 0 5 |,0_52 02_5 l.ft LTV乙1为了到达上述目的，实验电路应选用图甲中的图 填“a或“ b.2该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I 一 U图象，由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池板的电阻 填“很大或“很小；当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为Q.3当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如下图，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为 V假设把它与阻值为1 k Q的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下

13、，该电池板的效率是%结果保存三位有效数字3答案：1a 很大 1X10 q32.8064.364.164.5之间均算正确7. 16分用如图甲所示电路，测定一节电池的电动势和内阻，电池的内阻较小，为了 防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻F0起保护作用.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：<s>乙叩a.电流表量程0.6 Ab. 电压表量程3 Vc. 定值电阻阻值1 Q、额定功率5 Wd. 滑动变阻器阻值范围010 Q、额定电流 2 Ae. 滑动变阻器阻值范围01000 Q、额定电流1 A那么:1R应选择阻值范围是 选填“d或“ e的滑动变阻器.2为使电压表读数

14、增大，滑动变阻器滑动端应向 选填“a或“ b滑动,电流表的内阻对测量结果是否有影响 填“有或“无.3根据实验记录，画出的U I图线如图乙所示，从中可求出待测电池的电动势为V,内电阻为Q 结果保存到小数点后二位.4假设因电池的内阻较小，调节过程电压表的变化不明显，影响测量的准确度，为使测 量的准确度提高，请你按原有的实验器材对电路进行改良并在以下图中画出电路图.解析：1由于电源是一节干电池1.5 V，所选量程为3 V的电压表；滑动变阻器的最 大阻值一般比电池内阻大几倍即可，取010Q能很好地控制电路中的电流和电压，假设取01000Q会出现开始几乎不变最后突然变化的现象.2为了使电压表读数增大，滑动变阻器接入电阻应增大使电流减小，故滑动变阻器滑片应向b端滑动；本实验中引起该实