2020届物理高考二轮专题复习与测试：专题强化练(十六)电学实验

1、专题强化练（十六） 1.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，A。是标准电流表，R。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单掷开关， E 是电池.完成下列实验 步骤中的填空: （3）多次重复上述步骤，计算 RN读数的 安表头内阻的测量值. 解析：（1）将 S 拨向接点 1,接通 Si,调节 Ro使待测表头指针偏转 到适当位置，记下此时标准电流表读数 I. 然后将 S 拨向接点 2,调节 RN，使标准电流表的读数仍为 I , 记下此时 RN的读数. （3）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

2、案：（1）Ro标准电流表（或 Ao） RN标准电流表（或 A。）的读数仍为 I （3）平均值 2. （20佃佃黄冈模拟）某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为 3.0 （1）将 S 拨向接点 偏转到适当位置，记下此时 然后将 S 拨向接点 2,调节 记下此时 RN的读数. 使 ，此即为待测微 的读数 I. V 的小灯泡的 I-U 图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系. 團甲 團乙 (1) 根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连成完整 的实验电路. (2) 开关 S 闭合之前，图甲中滑动变 阻器 R 的滑片应置于 选填“ a端”“b 端”或“ ab 的正中间”). 根据实验数据，

3、画出的小灯泡的 I-U 图线如图丙所示，由此可 确定小灯泡的电压为 2.5 V 时的实际功率为 _ (保留三位有效数 字). (4)已知小灯泡灯丝在 27 C时的电阻是 1.5 皐并且其阻值与灯丝 温度的关系为 R= k(273+1 C ), k 为比例常数，根据 IU 图线，估算该 灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为 _ C . 解析：( (1)根据电路图，可得实物图的连线如图所示. (2)开关 S 闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故滑动变阻器 R 的滑片应置于 a 端. (3) 由小灯泡的 I-U 图线可知，当电压为 2.5 V 时，通过小灯泡的 电流约为 039 A,故小灯泡的实际功率

4、 P= UI = 2.5X0.39 W= 0.975 W. (4) 由小灯泡的 IU 图线可知，当小灯泡正常工作时，电压 Uo = 3.0 V，电流 1 = 0.42 A，灯丝的电阻 Ro=严=. 7.14 Q则有 1.5= I o 0.42 k(273+ 27 C ), 7.14= k(273+1 C )，解得 t= 1 155. 答案：( (1)见解析图 (2)a 端(3)0.975 W (4)1 155 3. (2018 信阳联考) )要测一个待测电阻 Rx(约 200 Q的阻值，实验 室提供了如下器材： 电源 E:电动势 3.0 V,内阻不计； 电流表 A1 :量程 010 mA,内阻

5、冷约 50 Q; 电流表 A2:量程 0500 咕 内阻 r2约 1 000 幼 滑动变阻器艮：最大阻值 20 Q,额定电流 2 A; 定值电阻 R2 = 5 000 幼 定值电阻 R3 = 500 愆 开关 S 及导线若干. (1) _ 为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表 _ (选填“A” 或“A”串联定值电阻 _ 选填 R2”或 R3” ,将其改装成一个 量程为 3.0 V 的电压表. (2) 如图所示为测量电阻 Rx的甲、乙两种电路图，其中用到了改装 后的电压表和另一个电流表，则应选电路图 _ (选填“甲”或 “乙”) ). 甲 乙 若所选测量电路中电流表的读数为 I = 6.2 m

6、A,改装后的电压 表读数为 120 V .根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻， 求出待测电阻 Rx = _Q. 解析：( (1)为了测定待测电阻上的电压，要改装量程为 3.0 V 的电 压表，则可以将量程较小的电流表 A2串联定值电阻，此电阻的大小 R U 3 =一 rg= so* 10-6Q- 1 000 盘 5 000 約故需串联定值电阻 R2 (2) 因待测电阻的阻值较小，故选用电流表外接电路，故选甲电路. U 1 20 (3) 电压表读为1.20 V， 则通过电压表的电流为IV = U = 61000 A =0.2 mA，通过待测电阻的电流为 I = 6.2 mA 0.2 mA

7、= 6 mA，则待 U 1 20 测电阻 Rx= = ?.；：；：-3Q= 200 Q. I 6 X 10 答案：( (1)A2 R2 (2)甲(3)200 4. (20 佃温州模拟) )小明利用如图甲所示的电路，完成了对电动势 约为1.5 V、内阻约为几欧姆的电源的电动势和内阻的测定. 其中 R 为 电阻箱，R0为阻值为 150 Q的定值电阻.小明连接好电路后，通过调 节电阻箱的阻值，读出了 8 组电压表的读数以及相对应的电阻箱的阻 1 值，并以电压的倒数 U 为纵坐标、电阻箱的阻值 R 为横坐标.把记录 的数据描绘在了坐标系中，如图乙所示. (1)如果电源的电动势用 E 表示、电源的内阻用

8、 r 表示，则 U 关于 R 的表达式应为 _ (用 E、r、R0表示). 请在图乙所示的坐标系中画出图线，并根据画出的图线求出该 图线的斜率 k= _ V1 Q1.图线与纵轴交点的纵坐标为 V 1（结果保留两位有效数字）. （3）结合写出的函数表达式以及图线可知该电源的电动势 画线时应使尽可能多的点落在直线上，不能落在直线上的点均 匀分布在直线的两侧， 将明显错误的点舍掉， 如图所示； 由图可知， 斜率 k= 0.004 4 V1 Q1，图线与纵轴交点的纵坐标为 b= 0.70 V一1. （3）由 U1 = ERR+ ?Rr 得，k= ER，b= ERJ，又 Ro= 150 愆解 得 E=

9、1.52 V, r = 9.09 Q. 1 i Ro + r 答案：（1）u = ERR + ER （2）见解析 0.004 4 0.70 （3）1.52 9.09 5. （20 佃郑州模拟）实验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导 线， 某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面 积为 1.0 mm2，查得铜的电阻率为 1.7X10-8 Qm再利用图甲所示电 路测出铜导线.V,内阻 r= Q結果保留三位有效数字）. 解析：（1 ）由闭合电路欧姆定律U = E R R+ R+ r? 1 解得 u= 1 ER0 R+ R0+ r ER0 . 仃 3f)4i)iuihxiuai

10、iur 的电阻 Rx,从而确定导线的实际长度. 可供使用的器材有： 电流表：量程 06 A,内阻约 0.2 却 电压表：量程 3 V，内阻约 9 k Q; 滑动变阻器 Ri：最大阻值 5 Q; 滑动变阻器 R2：最大阻值 20 Q ; 定值电阻：RQ= 3 愆 电源：电动势 6 V，内阻可不计； 开关、导线若干. 回答下列问题： （1） _ 实验中滑动变阻器应选 （选填Ri”或 R2”，闭合开关 S 前应将滑片移至 _ 端（选填 a”或 b” .） （2） 在实物图中， 已正确连接了部分导线， 请根据图甲电路完成剩 余部分的连接. 调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50 A 时，电压表示数

11、如 图乙所示，读数为 _ V 导线实际长度为 _ m（保留两位有效数字）. 解析：（1）由（3）中电流表的读数为 0.50 A 时，电压表的读数为 2.30 V 可知，Rx和 Ro的总阻值约为 4.60 Q,若选用滑动变阻器 Ri,电源 电压为 6 V，电流表的量程只有 0.6 A，会把电流表烧坏，故滑动变阻 器应该选 R2闭合开关前应将滑片移至 a 端保证连入电阻最大. (2) 见答案图. (3) 由于电压表量程为 03 V,分度值为 0.1 V,故读数为 2.30 V. Rx的阻值为 1.60 由 Rx= 可知, 答案：( (1 尺 a (2)如图所示 (3) 2.30(2.29、2.31

12、 均正确)(4)94(93、95 均正确) 6. 导电玻璃是制造LCD的主要材料之一.为测量导电玻璃的电 阻率， 某小组同学选取长度 L= 25.00 cm、直径 d= 0.900 mm 的圆柱 体导电玻璃进行实验，用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻 Rx，发现其电 阻约 12.0 0主要步骤如下，完成下列填空. (1)为精确测量 Rx的阻值，该小组设计了如图所示的实验电路. 可 l=RxSJX m 94 m. 供使用的主要器材如下：电源 E:电动势 4.5 V，内阻约 1 0 定值电阻 R0:阻值为 20 0 电压表 V1 :量程 3 V，内阻约 3 k 0; 电压表 V :量程 15 V，内阻约

13、 15 k Q; 电压表 A,:量程 200 mA,内阻约 1.5 却 电压表 A2:量程 3 A,内阻约 0.5 滑动变阻器 Ri：阻值范围 01 kQ ; 滑动变阻器 R2：阻值范围 020 Q. 图中电压表应选用 _ ;电流表应选用 _ ;滑动变 阻器应选用 _ （填器材代号）. 该小组进行了如下操作： a.将滑动变阻器的滑片移到最右端，将 S 拨到位置 1,闭合 S2, 调节滑动变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为 0.185 A 和 2.59 V; b 将滑动变阻器的滑片移到最右端，将 S1拨到位置 2,调节滑动 变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为 0.125 A 和 2.65

14、 V; c.将滑动变阻器的滑片移到最右端，断开 S2. 可求得 Rx= _ Q. （2）由以上实验可求得该导电玻璃电阻率的值 尸 _ m. 1 解析：电源电动势为 4.5 V,小于电压表 V2量程的;，因此结合 待测电阻 Rx的粗测阻值，可知电压表应选用量程为 3 V 的电压表 V1 ; 电流表应选用量程为 200 mA 的电流表 A1 ;滑动变阻器应选用最大阻 值与待测导电玻璃阻值差不多的滑动变阻器 R2.设电流表内阻为 RA , 对操作步骤 a,由欧姆定律可得 U1 = I1（RA + Rx）;对操作步骤 b,由欧 姆定律可得 U2= l2(RA+ R0);联立解得 Rx= U； - U

15、+ R0 = 12.8 Q 由电阻定律得 Rx=g+ S=号，解得该导电玻璃的电阻率 尸 5 3.26X 10 m. 答案：( (1)V1 A1 R2 12.8 (2)3.26X 10-5 7. （2017 天津卷）某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池 的电动势和内阻.其中电流表 Ai 的内阻 r1 = 1.0 k 莒电阻艮=9.0 k Q 为了方便读数和作图，给电池串联一个 Ro = 3.0 Q的电阻. J _ I 1 a r b （1） 按图示电路进行连接后，发现 aa、bb 和 cc 三条导线中，混进 了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的， 将开关 S 闭合，用多用

16、电表的电压挡先测量 a、b 间电压，读数不为零，再测量 a、a间电压，若读数不为零，则一定是 _ 线断开；若读数为 零，则一定是 _ 线断开. （2） 排除故障后，该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器 触头位置，得到电流表 A1和 A2的多组 I1、I2数据，作出图象如图.由 I1-I2图象得到电池的电动势 E =_ V,内阻 r= _ Q. f /i/inA CJ5 解析：（1）良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差，若一 根导线两端有电势差，则导线断开.a、b 间的电压不为零，说明 a、a、 或 a、b间有一处导线断开，若 a、a 间电压不为零，说明 aa 导线断开； 若 a、a间电压为零，则一定是 bb导线断开. 法一：将电流表 A1和 R1串联当成电压表使用，电压测量值 U =I1（r1 + R1），根据闭合电路欧姆定律有 I1（r1 + R1）= E W （r + R。） ， -j-1- 4 -1- 比士 亠L亠 “二 l-r 11-1 （） 100 200 300 MnA 整 E r + R 理得 11=二+R 12，由题图可知，纵轴截距 b= 0.14X 103A = E 口，所以电动势 E = 0.14X 10_ 3x (1 X 103 + 9X 103)V =