12导航卷十二电学实验

1、导航卷十二电学实验(时间：45分钟)1(2015·山东理综，22)如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的UI关系图线。回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数_(填“增大”或“减小”)。(2)I0_A。(3)RL消耗的最大功率为_W(保留一位有效数字)。2(2015·新课标全国卷，23)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材

2、如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线若干。(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_。(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV_RV(填“”、“”或“”)，主要理由是_。3(2015·新课标全国卷，23)图(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。(1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满

3、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、1.0、1.5、2.0、2.5、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

4、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：_。4(2015·广东理综，34(2)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。图1使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆档测量，示数如图1(a)所示，读数为_。据此应选择图1中的 _(填“b”或“c”)电路进行实验。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“

5、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。图2图2(a)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。该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图2(b)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2(a)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)。5(2015·天津理综，9(3)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 )的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导

6、线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程0.6 A，内电阻约1 B电流表：量程3 A，内电阻约0.2 C电压表：量程3 V，内电阻约30 kD电压表：量程6 V，内电阻约60 kE滑动变阻器：01 000 ，额定电流0.5 AF滑动变阻器：020 ，额定电流2 A为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均填仪器的字母代号)。下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电

7、路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以_为纵坐标，以_为横坐标。6(2015·海南单科，12)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为：电池E(内阻很小)、开关S1和S2，电容器C(约100 F)、电阻R1(约200 k)、电阻R2(1 k)、电压表(量程6 V)、秒表、导线若干。(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线。(2)先闭合开关S2，再断开开关S2；闭合开关S1，同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表的示数如图(

8、c)所示，电压表的读数为_V(保留2位小数)。(3)该同学每隔10 s记录一次电压表的读数U，记录的数据如下表所示。在给出的坐标纸上绘出Ut图线。已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是_s。时间t/s10.020.030.040.050.060.0电压U/V2.143.454.234.515.005.18(4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是_。导航卷十二电学实验1【详细分析】(1)滑动触头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，由于总电流不变，因此总电压变小，则电压表读数变小。(2)由电路图可知：I0I，即UI0RIR，由UI图线可知，I0R20，Rk 20 ，则I01

9、.00 A(0.98、0.99、1.01均正确)。(3)RL消耗的功率为PIU20I20I2，则当I0.5 A时，功率的最大值为Pm5 W。答案(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确)(3)52【详细分析】(1)实验电路图如图所示。 (2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏 ；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻。(3)断开S2，调节电阻箱R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电

10、压大于电压表的半偏电压，RVRV答案(1)见解析图(2)见【详细分析】(3)理由见解析3【详细分析】(1)定值电阻和毫安表表头是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比。若使用a和b两个接线柱，量程为3 mA，则通过R1、R2的电流为2 mA，则通过毫安表表头和R1、R2的电流比为12，所以电阻比为21，可得R1R2Rg50 ；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA，通过R1的电流为9 mA，电流比为19，可得电阻比，即R1(RgR2)，整理可得R115 ，R235 。(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为 3 000 ，最小阻值为 500 。若定值电阻R0选择为1 000 ，则

11、无法校准3.0 mA，所以选用的定值电阻R0的阻值应为300 ，由于最大阻值要达到3 000 ，所以选用的滑动变阻器R的最大阻值为3 000 。(3)为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相连；若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路。答案(1)15 35 (2)3003 000(3)c见解析4【详细分析】欧姆表的读数R示数×倍率，得R10 ；根据实验电路产生误差的原因知应选用电流表外接，故选择“b”电路进行实验。滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，R左增大，待测电阻两端的电压增大，所以电流表的示数增大。根据伏安特性曲线知，X为线性元件，Y为非线性元件，且

12、RX10 。由闭合电路欧姆定律：S1、S2均闭合，有U1RXS1闭合，S2断开，有U2RX解以上两式得r0.50 ，E3.2 V答案10b增大Y3.20.505【详细分析】因三节干电池的电动势约为4.5 V，故电压表应选D；因干电池放电电流不宜超过0.5 A，故电流表应选A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可。本实验的实验电路应如图。为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将a与d，c与g，f与h相连。实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图所示根据闭合电路欧姆定律得UrE，整理可得三种情况：(1)·，以为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；(2)UEr·，以U为纵坐标，为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线。(3)·R，以为纵坐标，R为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线。答案ADFadcgfh或U或R6【详细分析】(1)实物连线如图甲所示图甲图乙(2)