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文档简介

专题26电学实验

考点愿型归纳

一、描绘小灯泡伏安特性曲线的实验...................2

二、半偏法测电表内阻................................7

三、测量电阻丝电阻率...............................13

四、测量电源电动势和内阻的实验.....................19

五、多用电表的结构和使用方法.......................24

1

专题一描绘小灯泡伏安特性曲线的实验

1.(2023•全国甲卷・高考真题)某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的

小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表内阻约为6k。,电流表内阻约为1.50。实验中有

图(a)和(b)两个电路图供选择。

图(b)

(1)实验中得到的电流/和电压。的关系曲线如图(C)所示,该同学选择的电路图是图.

(填“a”或"b”)

(2)若选择另一个电路图进行实验,在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲

线的示意图

【答案】

【详解】(1)[1]灯泡的额定电流为

=-^-=500mA

0额

灯泡正常发光时的电阻为

图(a)中电流表外接,则电压表读数为6V时,电压表和灯泡并联,两者阻值为

#11.970

RV+RL

则小灯泡正常发光时,流过小灯泡的电流非常接近电流表示数,电流表的读数略大于500mA;

2

图(b)中电流表内接,则电压表读数为6V时,电流表读数小于500mA。电流表读数为500mA

时,对应的电压表读数为

Ub=U额+I额RA=6-75Y

故根据图(c)的数据可得,该同学选择的电路图是图(a)。

[2]若选用另一个电路图即图(6)实验,会有

U=U^+IRA

根据图(c)曲线可得,电流分别为200mA、300mA,500mA时,U1.0V>2.0V、6.0V,

可知对应的电压应为1.3V、2.45V、6.75V,描点连线有

2.(2021•全国甲卷•高考真题)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器

材有:

小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)

电压表(量程300mV,内阻300Q)

电流表(量程300mA,内阻0.27Q)

定值电阻凡

滑动变阻器R/(阻值0-20Q)

电阻箱处(最大阻值9999.9Q)

电源£(电动势6V,内阻不计)

开关S、导线若干。

完成下列填空:

3

-1---

ES

图(a)

(1)有3个阻值分别为10Q、20Q、30fl的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在

0〜300mA的U-I曲线,&应选取阻值为Q的定值电阻;

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的(填Z”或?”)端;

(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱比的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,

读取电压表和电流表的示数U、I,结果如图(6)所示。当流过电流表的电流为10mA时,

小灯泡的电阻为Q(保留1位有效数字);

020406080100120

图(b)

(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将上的

阻值调整为Q。然后调节滑动变阻器处,测得数据如下表所示:

L77mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

4

(5)由图(b)和上表可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻(填“增

大”“减小”或“不变”);

(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功

率尸产W(保留2位有效数字);当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡的电功

率为P2,则刍=(保留至整数)。

【答案】10a0.72700增大0.07410

【详解】(1)[1]因为小灯泡额定电压2.5V,电动势6V,则滑动滑动变阻器时,为了保证电

路安全,需要定值电阻分担的电压

U=6V-2.5V=3.5V

则有

35V

R.=-—«11.7Q

°0.3A

则需要描绘小灯泡在0〜300mA的伏安特性曲线,即见应选取阻值为10Q;

(2)[2]为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的。端;

(3)[3]由图可知当流过电流表的电流为10mA时,电压为7mV,则小灯泡的电阻为

(4)[4]由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时,有

3__03

氏2+&V%

解得

国二2700。

(5)[5]由图(6)和表格可知流过小灯泡电流增加,图像中生变大,则灯丝的电阻增大;

(6)[6]根据表格可知当电流为160mA时,电压表的示数为46mV,根据(4)的分析可知

此时小灯泡两端电压为0.46V,则此时小灯泡电功率

尸尸0.46Vx0.16A-0.074W

[7]同理可知当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡两端电压为2.5V,此时小灯泡电功率

尸2=2.5VxO.3A=0.75W

故有

乌="=10

《0.074

5

3.(2021・河北・高考真题)某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有;小灯泡(6.3V,

0.15A),直流电源(9V),滑动变阻器,量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干,

设计的电路如图1所示。

(2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可

能是(单项选择,填正确答案标号);

A.电流表短路

B.滑动变阻器的滑片接触不良

C.滑动变阻器滑片的初始位置在6端

(3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到/-。图像,

其中一部分如图3所示,根据图像计算出尸点对应状态下小灯泡的电阻为Q(保留

三位有效数字)。

6

【答案】27.0

E

【详解】(1)[1]电流表负极与滑动变阻器的右端的6位置连接,如图

E

(2)[2]开关闭合,小灯泡闪亮一下后灯丝烧断,说明通过小灯泡的电流过大。

A.电流表内阻非常小,短路几乎不影响通过小灯泡的电流,与灯丝烧断无关,A错误;

B.滑动变阻器滑片接触不良,无电流通过小灯泡,B错误;

C.滑动变阻器的滑片开始时置于6端,小灯泡部分分压达到最大,通过电流最大,可能会

烧断小灯泡灯丝,C正确;

故选C。

(3)根据小灯泡的伏安特性曲线可知在P点时的电压和电流分别为

U=2V,/=74mA

根据欧姆定律/==可知小灯泡的电阻为

R

R=—=—-Q=27.0Q

I74x10-3

专题二半偏法测电表内阻

4.(2023•海南・高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为lOOpA,内阻约为2000。的微

安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,Ri(0-9999.9Q),R2

7

(1)RM应选,RN应选

(2)根据电路图,请把实物连线补充完整—

(3)下列操作顺序合理排列是:

①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;

②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;

③断开S2,闭合Si,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;

④断开Si、S2,拆除导线,整理好器材

(4)如图是R”调节后面板,则待测表头的内阻为,该测量值_________(填“大

于,,、“小于,,、“等于,,)真实值。

8

(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压

为V(保留3位有效数字)。

(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,

S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为

(用RM、KN表示)

【答案】Ri

①③②④1998.0Q小于

_+

1.28卧~

【详解】(1)[1]⑵根据半偏法的测量原理可知,RM与R/相当,当闭合S2之后,变阻器上

9

方的电流应基本不变,就需要RN较大,对下方分压电路影响甚微。故RM应选Ri,RN应选

R2O

(2)[3]根据电路图连接实物图有

(3)[4]根据半偏法的实验步骤应为

①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;

③断开S2,闭合Si,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;

②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;

④断开Si、S2,拆除导线,整理好器材。

(4)[5]根据RM调节后面板读数为1998.0C。

[6]当闭合S2后,原电路可看成如下电路

G)RMR左~~

闭合S2后,相当于RM由无穷大变成有限值,变小了,则流过RN的电流大于原来的电流,

则流过RM的电流大于&,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。

2

(5)[7]将该微安表改装成量程为2V的电压表,则需要串联一个电阻&,则有

U=URg+Ro)

此时的电压读数有

U=I'(Rg+Ro)

其中

10

U=2V,Ig=1OO|1A,r=64J1A

联立解得

U'=1.28V

(6)根据题意OP间电压不变,可得

/[

,(RJRN)=(;+不—好N+

2RM2

解得

R——N%

5.(2021・山东・高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏

电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:

待测热敏电阻&(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);

电源E(电动势L5V,内阻r约为0.5Q);

电阻箱K(阻值范围0〜9999.99。);

滑动变阻器4(最大阻值20C);

滑动变阻器用(最大阻值2000。);

微安表(量程IOORA,内阻等于2500。);

开关两个,温控装置一套,导线若干。

同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:

①按图示连接电路;

②闭合&、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开S2,调节电阻箱,使微安表指针半偏;

11

④记录此时的温度和电阻箱的阻值。

回答下列问题:

(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用(填“4”或“冬”)。

(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路,

(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6000.00。,该温度下热敏电阻的测量值为一

Q(结果保留到个位),该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。

(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随

3500

大于减小

【详解】(1)[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保

持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、

12

后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R/。

(2)⑵电路连接图如图所示

(3)[3]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,即

RT+RRA=R=6000.OOQ

可得

RT=3500Q

[4]当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总

电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电

阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。

(4)[5]由于是In号-"图像,当温度7升高时,(减小,从图中可以看出In%减小,从

而&减小,因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。

专题三测量电阻丝电阻率

6.(2024•江西・高考真题)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏

电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的

电阻率,再进行合理设计。

(1)如图(a)所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒

入其中,测得水的截面宽d=0.07m和高力=0.03m。

13

(2)现有实验器材:电流表(量程300MA,内阻&=2500C)、电压表(量程3V或15V,内

阻未知)、直流电源(3V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图(a)中画线完成电路实物连

接0

(3)连接好电路,测量26℃的水在不同长度/时的电阻值此。将水温升到65℃,重复测量。

绘出26℃和65℃水的凡-/图,分别如图(b)中甲、乙所示。

图(b)

(4)若凡-/图线的斜率为比则水的电阻率表达0=(用鼠d、人表示)。实

验结果表明,温度(填“高”或“低”)的水更容易导电。

(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水

量不变,选用内直径为8.0xl(T3m的水管。若人体的安全电流为1QX10-3A,热水器出水温

度最高为65℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端),

则该水管的长度至少应设计为m。(保留两位有效数字)

14

【答案】kdh高0.46

【详解】(2)[1]电源电动势为3V,故电压表量程选择3V;由于电流表的内阻已知,故采

用电流表内接时,可以消除系统误差,故电流表采用内接法,实物图如下:

(4)⑵根据电阻定律

…方方

故可得

=p_

dh

p=kdh

[3]电阻率越小更容易导电,根据图像可知65℃的水的电阻率更小,故可知温度高的水更容

易导电。

(5)[4]根据前面分析可知65℃的水的电阻率为

p=kdh=8x10x0.07x0.03Q-m=24Qm

0.7

故当选用内直径为4=8.0xl(p3m的水管。若人体的安全电流为/°=1.0xl(r3A,接入电压

U=220V时,得

15

解得水管的长度至少应设计为

lm=0.46m

7.(2024•山东・高考真题)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:

学生电源(输出电压0〜16V)

滑动变阻器(最大阻值100,额定电流2A);

电压表V(量程3V,内阻未知);

电流表A(量程3A,内阻未知);

待测铅笔芯R(X型号、Y型号);

游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。

(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为mm;

(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节

到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变

化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到(填“1”或“2”)端;

⑶正确连接电路,得到Y型号铅笔芯图像如图丙所示,求得电阻R尸。(保留3

位有效数字);采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Q;

(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器

测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率(填“大于”或“小于”)

Y型号铅笔芯的电阻率。

16

7/A

【答案】(1)2.450

(2)1

(3)1.91

(4)大于

【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为

d=2mm+0.01x45.0mm=2.450mm

(2)由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外接法,即测

量铅笔芯电阻时应将K掷到1端;

(3)根据图丙的/-U图像,结合欧姆定律有

(4)根据电阻定律

R=p一

S

可得

RS

P=—

两种材料的横截面积近似相等,分别代入数据可知

PX>PY

8.(2024・湖南•高考真题)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如

图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,£是电源,V为电压表,A为电流表。

17

(1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压,电流表示数为100mA,电压表量程为3V,表

盘如图(c)所示,示数为V,此时金属丝阻值的测量值夫为Q(保留3

位有效数字);

(2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电流/不变,读出电压表示数。,计算出对应

的金属丝阻值;

(3)根据测量数据绘制Rf关系图线,如图(d)所示;

(4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压,保持电流为100mA,电压表指针应该在图(c)

指针位置的侧(填“左”或“右”);

(5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”

或“等于”)。

【答案】1.2312.3右小于

【详解】(1)[1]电压表量程为0—3V,分度值为0.1V,则电压表读数需估读一位,读数为

1.23V,[2]根据欧姆定律可知,金属丝的测量值

^=y=12.3Q

(4)[3]根据图(d)可知气压越小电阻越大,再根据

U=IR

可知压强。减小,则电阻尺增大,故电压增大,电压表的指针位置应该在题图(c)中指针

位置的右侧。

(5)[4]电流表采用外接法会导致电压表分流,即

口_U__U

e则一厂,/T测一/T真+

/测Av

即//扁大,故R测<R真。

18

专题四测量电源电动势和内阻的实验

9.(2024・天津・高考真题)某同学研究闭合电路的规律。

(1)根据闭合电路的欧姆定律得出了电源输出功率P与外电路电阻关系图像,如图所示,则P

的峰值对应的外电路电阻值R应_________电源内阻厂(填“大于”、“小于”或“等于”);

(2)测定电源的电动势和内阻,可供选用的器材有:

A.电压表:(量程0〜3V,内阻约为3k。)

B.电流表:(量程0〜0.6A,内阻约为1。)

C.滑动变阻器:(最大阻值20Q,额定电流1A)

D.滑动变阻器:(最大阻值1000。,额定电流0.5A)

E.待测电源:(电动势约为3V,内阻约为1。)

F.开关、导线若干

(i)实验中所用的滑动变阻器应选(填器材前字母代号);

(ii)实物电路如图所示,单刀双掷开关S?可分别与1、2端闭合,为使电源内阻的测量结

果更接近真实值,S?应与端闭合。

【答案】⑴等于

(2)C2

【详解】(1)电源输出功率

19

(2_(RT¥勺.

R

则当R=r时电源输出功率尸最大;

(2)(i)[1]实验中所用的滑动变阻器应选阻值较小的C即可;

(ii)[2]电压表内阻远大于电源内阻,应采用相对电源的电流表外接法,使电源内阻的测量

结果更接近真实值,S?应与2端闭合。

10.(2024・甘肃•高考真题)精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用

器材有:电压表(量程1.5V,内阻约为1.5k。)、电流表(量程0.6A)、滑动变阻器、开关、

干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。

⑴考虑电流表内阻影响

①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻&=_

Q(保留2位有效数字)。

②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流

表内阻分别用U、I、r和&表示。则干电池电动势E=U+(用/、厂和凡表示)。

③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的U-/图像。则待测干电池电动势E=

V(保留3位有效数字)、内阻厂=Q(保留1位小数)。

1.001—;i;―-

00.OT0.080.120.16020024

⑵考虑电压表内阻影响

该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是(单选,

填正确答案标号)。

20

电池图5

A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误

C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数

【答案】⑴1.0/(,+&)1.401.0

⑵D

【详解】(1)[1]由图2可知,电压表读数为

J7=0.60V

电流表读数为

/=0.58A

根据欧姆定律可得电流表内阻为

(=巳=幽],0n

AI0.58

⑵由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为

E=U+I(r+RA)

[3][4]根据E=U+I(r+RJ变形为

U=-(r+R^I+E

根据图像可知,纵截距

b=E=1.40V

斜率的绝对值

1jI1.40—1.00

左二"+&=Q=2.0Q

110.20-0

所以待测干电池电动势为

£=1.40V

电源内阻为

厂=1.0。

(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验

21

的原因可能是电流太小无法读数。

故选D。

II.(2024・辽宁・高考真题)某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有:电

压表、电阻丝、定值电阻(阻值为凡)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了

如图所示的实验电路原理图。

①将电阻丝拉直固定,按照图(a)连接电路,金属夹置于电阻丝的o(填N"或“2”)

端;

②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹

与8端的距离乙;

③多次重复步骤②,根据记录的若干组。、L的值,作出图(c)中图线I;

④按照图(b)将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组。、£的值,

(2)由图线得出纵轴截距为6,则待测电池的电动势£==

(3)由图线求得I、II的斜率分别为尢、k2,若生=〃,则待测电池的内阻/=—(用"和几

表示)。

【答案】⑴A

1

⑵Z

22

⑶鲁

n-1

【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,金属夹置于电阻丝的最大阻值处,由图可知,应

该置于A端。

(2)对于电路图(a),根据闭合电路欧姆定律有

U=E-Ir

设金属丝的电阻率为夕,横截面积为S,结合欧姆定律和电阻定律

R=p—

S

联立可得

U=E-—r

PL

整理可得

11-=--11-----

UEEpL

对于电路图(b),根据闭合电路欧姆定律有

U=E-I(r+R^

结合欧姆定律和电阻定律

/上

R

R=p—

S

联立后整理

1\S(r+7?。)1

U~EEpL

可知图线的纵轴截距

b=—

E

解得

E=-

b

(3)由题意可知

23

S(r+7?0)

2-Ep

与=〃

联立解得

n-1

专题五多用电表的结构和使用方法

12.(2024・浙江・高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,

(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用X100挡时,变换表笔与二极管两极的连

接方式,发现电表指针均不偏转。选用挡(选填"xl0”或“xlk”)重新测试,指针仍

不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管—

(选填“正极”或“负极”)。

(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,尸应连

接接线柱(选填或才),。应连接接线柱(选填%”、“6”、“c”

或“滑)。某次选用多用电表量程为50mA挡测量,指针如图(B)所示,则电流/=

mA

(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是元件(选

填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在________V范围。

24

图(C)

【答案】⑴xlk负极

(2)ad45.0

(3)非线性1.9-2.5

【详解】(1)口][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用xlk档继续实验;根据“红进黑

出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。

(2)实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,尸应连接.;根据图C

可知电压表选取0~3V量程,故0接d;

[3]多用电表量程为50mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为

4x10mA+5x\mA+0x0.1mA=45.0mA

(3)[1]⑵根据图像可知/随。非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知

正常发光时即有电流通过时电压在L9V-2.5V范围。

13.(2024・河北•高考真题)某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作

简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下:学生电源、多

用电表、数字电压表(0〜20V)、数字电流表(0〜20mA)、滑动变阻器尺(最大阻值50CU.5A)、

白炽灯、可调电阻用(0~50kC)、发光二极管LED、光敏电阻凡;、NPN型三极管VT、开

关和若干导线等。

(1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“xlOk”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示,

当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时,多用电表指针位于表盘中。位置(见

图2);对调红、黑表笔后指针位于表盘中6位置(见图(2),由此判断M端为二极管的—

(填“正极”或“负极”)。

25

⑵研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性

①采用图3中的器材进行实验,部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读

数从0开始。导线右、乙和4的另一端应分别连接滑动变阻器

的..接线柱(以上三空选填接线柱标号

②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线,图中曲线I、II和ni对应光敏电

阻受到的光照由弱到强。由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而.

(填“增大”或“减小”)。

26

//mA

(3)组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当6、e

间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路。组装好光强报警器后,在测试

过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警

器正常工作,应____________(填“增大”或“减小”)可调电阻4的阻值,直至发光二极管发

【答案】(1)负极

(2)AAD/C减小

⑶增大

【详解】(1)根据欧姆表结构,使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极,故当黑表笔接M端,

电阻无穷大,说明二极管反向截止即连接电源负极。

(2)题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接

电路,故右、4接滑动变阻器A接线柱必须接在金属杆两端接线柱任意一个,即C或D。

另若右接金属杆两端接线柱任意一个,即C或D,右接接滑动变阻器A接线柱,右接滑动变

阻器B接线柱也符合题意。

[4]由图像可知,随光照强度增加,/-U图像斜率增大,所以电阻减小。

(3)三极管未导通时,用与4串联。随着光强增强,用电阻减小,此时三极管仍未导通,

27

说明片分压小,故需要增大公。

14.(2023・湖南•高考真题)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量

微小压力的装置,其电路如图(a)所示,%、&、%为电阻箱,(为半导体薄膜压力传感

⑴先用欧姆表“X100”挡粗测心的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是—Q;

(2)适当调节6、&、招,使电压传感器示数为0,此时,号的阻值为(用凡、6、为表

示);

(3)依次将0.5g的标准磋码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于祛码重力

大小),读出电压传感器示数U,所测数据如下表所示:

次数123456

祛码质量加/g0.00.51.01.52.02.5

电压U/mV057115168220280

根据表中数据在图(c)上描点,绘制U-机关系图线、

28

U/mV

(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力

传感器上施加微小压力/,电压传感器示数为200mV,则乙大小是N(重力加速度

取9.8m/s2,保留2位有效数字);

(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、。间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加

微小压力耳,此时非理想毫伏表读数为200mV,则片F。(填或,,<").

【答案】(1)1000/1000.0

⑷1.7x10-2

⑸〉

【详解】(1)欧姆表读数为10x1000=1000。

(2)当电压传感器读数为零时,CD两点电势相等,即

UCB=UDB

29

UABR=UABR

+凡

R1+RrpR)Z5

解得

(3)绘出U-m图像如图

(4)由图像可知,当电压传感器的读数为200mV时,所放物体质量为1.75g,则

F^mg=1.75x10-3x9.8N«1.7x10-2N

(5)可将CD以外的电路等效为新的电源,电动势内阻片,CD两点电压看做路端电

压,因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大,此时电压传感器读数

Rv+r

当读数为U'=200mV时,实际CD间断路(接理想电压传感器时)时的电压等于£'大于

200mV,则此时压力传感器的读数£>尸.。

15.(2024•新疆河南•高考真题)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻公。可

选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表Vi(量程5V,内阻约3k。),定

值电阻凡(阻值为800。),滑动变阻器A(最大阻值50Q),滑动变阻器鸟(最大阻值5kH),

开关S,导线若干。

完成下列填空:

(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应(把下列实验步骤前的字母按正确

操作顺序排列);

30

A.将红、黑表笔短接

B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆

C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“xlO”位置

再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的(填“正极、负极”或“负极、正极”)

相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线I所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到

欧姆挡(填“xi”“xioo”或“xlk”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)

中实线D所示,则组测得到的该电压表内阻为kQ(结果保留1位小数);

oob

Lt

图(a)图(b)

⑵为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选(填

“4”或“冬”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于(填“a”或"b”)端;

(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表V,待测电压表的示数分别为5、

U,则待测电压表内阻&=(用以、U和扁表示);

(4)测量得到U]=4.20V〃=2.78V,则待测电压表内阻(=kQ(结果保留3

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