《高考物理备考 中等生百日捷进提升系列 专题19 电学实验(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理备考 中等生百日捷进提升系列 专题19 电学实验(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc(31页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题19 电学实验第一部分 名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的基本概念和基本规律。考纲要求1、掌握电流表、电压表和多用表的使用方法及电流表、电压表和多用表的读数方法;掌握多用表的使用方法。2、掌握滑动变阻器的使用方法及连接方法,会用伏安法测电阻。3、能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论。命题规律1、与电阻测量有关的电学实验仍是2015年高考命题的热点,同进伴随对基本仪器的读数能力的考查。2、命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等。3、重
2、视对实验操作能力的考查;实验器材的选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择。第二部分 知识背一背(1)电学测量仪器的使用与读数仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表,电流由电表的正极流入,负极流出使指针指示比满偏刻度的多的位置3 V和3 A量程估读到最小分度的;15 V 量程估读到最小分度的;0.6 A量程应估读到最小分度的电压表欧姆表使指针尽量指在表盘中间位置取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率(2)多用电表使用“四注意”:极性:从电表外部看,电流应从红表笔(“+”极)流入电表,从黑表笔(“-”极)流出电表。功能:利用多用电表测电压和电流时,选择开关对应的是电表的量程;而测电阻时,选择
3、开关对应的是倍率。调零:测量电阻时,要进行两次调零:机械调零和欧姆调零。“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置。调整的是表盘下边中间的定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮。保护:测电阻时,应把被测电阻从电路中拆下测量;多用电表长期不用时,必须取出表内的电池。(3)控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择控制电路的比较比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围EE0E电能损耗节能耗能电路连接简便复杂控制电路的选择:优先选用限流式以下情况考虑分压式:(1)要求待测电路的U、I从0变化;(2)R滑Rx;(3)选用限流式时,Ux、Ix过大(超过电表量程,烧坏
4、电表、电源或用电器等)或Ux、Ix过小(最大值不超过电表满量程的,读数误差大).(4)伏安测电阻实验中电流表的内、外接法比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差原因由于电流表内阻的分压作用,电压表测量值偏大由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大比较项目电流表内接法电流表外接法测量结果电阻的测量值大于真实值电阻的测量值小于真实值适用条件RxRA,大电阻RxRV,小电阻特别提醒:在RV、RA均不知的情况下,可采用试触法.如下图所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作
5、用大,应采用外接法.(5)选择实验仪器的三大原则安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器,使实验切实可行,能达到预期目标。另外还要注意测量仪器的量程,电阻类器件的电流不能超过允许通过的最大电流等。精确性原则:根据实验的需要,选用精度合适的测量工具,但对某个实验来讲,精确程度达到要求即可,并不是精度越高越好。方便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽量使测量电路简单好接,测量中的调节控制操作方便。(a)用分压式接法时,滑动变阻器应该选用阻值较小的,而额定电流较大的。(b)用限流式接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的,额定电流应大于被测电阻的额定电流第三部分 技能+方法一、
6、多用电表测电阻使用“五步”法选档:选倍率,一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率,如估计值为200就应该选10的倍率;调零:进行欧姆调零;测量:将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量;读数:将指针示数乘以倍率,得测量值;整理:测量结束后,将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。特别注意:用欧姆挡测电阻时,如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大),应该适当增大倍率重新调零后再测量;如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小),应该适当减小倍率重新调零后再测量。二、控制电路的设计技巧滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种,下列几种情况必须选用分压式接法:(a)要求被控制电路
7、的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如:测绘导体的伏安特性曲线等实验);(b)被控制电路的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时;(c)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时;(d)若采用限流式接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且被控制电路的电阻RL与滑动变阻器的最大值R0接近或RL略小于R0,则应该采用限流式接法测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法三、电学仪器的选择:电源的选择:一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。电表的选择:一般根据电源的电动势或待
8、测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数的偶然误差,提高精确度四、实物图连接注意一般先从电源正极开始,须看电流的方向,将干路元件依次连线;最后并接电压表;连线时要注意电表的正、负接线柱,要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出.五、器材选择的一般步骤是:找出唯一性的器材;草画电路图(暂不把电表接入);估算最大值(在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值);考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上,且不超过电表的量程【例1】电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻
9、的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为ABCD【答案】D【解析】【名师点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律、测定电源的电动势和内阻。属于中等难度的题目。解决本题的关键知道电源的效率也等于外电压与电动势之比,以及会正确理解U-I图象,并从中读出电源电动势和外电压【例2】甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材:电压表(03V)、电流表(00.6A)及滑动变阻器R、电键S、导线。实验电路如图甲所示。(1)连好电路后,当该同学闭合电键S,发现电流表示数为0,电压表示数不为0
10、。检查各接线柱均未接错,接触良好,且电路未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接bc和、de时,示数均为0,把两表笔接cd 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是:_。(2)排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量,如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上,作出图所示的UI图线,该图存在多处不妥之处,请指出。(指出两处不妥之处)。, 。I/A0.100.200.300.400.500.60U/V2.932.872.852.772.752.70(3)为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲同学的实验进行改进,设计了如图丙所示的电路,丙电路中电
11、阻R0应该选取下列备选电阻的哪一个? 。A1 B5 C10 D20【答案】(1)滑动变阻器断路;(2)U的坐标选择不当,U、I的坐标上没有标明单位;(3)B【解析】(3)保护电阻R0应大约为=5,所以B选项正确;【名师点睛】本题主要考查了测定电源的电动势和内阻。属于中等难度的题目。本题考查测定电动势和内电阻的图象和数据处理,要明确该实验的原理和步骤用电压表测电路时,若示数为零,则说明所接部分没有断路;若有示数则说明所接部分内出现了断路。【例3】材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻现象”,利用这种效应可以测量压力大小,若图1为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线,其中分别表示有、无压力时
12、压敏电阻的阻值,为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值,请按要求完成下列实验。(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为,不考虑压力对电路其它部分的影响)要求误差较小提供的器材如下:A、压敏电阻,无压力时阻值B、滑动变阻器R,全电阻约C、电流表A,量程,内阻约D、电压表V,量程,内阻约E、直流电源E,电动势,内阻很小F、开关S,导线若干(2)正确连线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是,电压表的示数如图3所示,则电压表的读数为 V。(3)此时压敏电阻的阻值为 ;结合图1可知待测
13、压力的大小F= N。(计算结果均保留两位有效数字)【答案】(1)如图所示:(2)(3),【解析】(1)采用伏安法测量电阻,由于待测电阻较大,采用电流表内接法,滑动变阻器采用分压式接法,如下图所示:【名师点睛】本题关键是用伏安法测量出压敏电阻的阻值,然后根据某压敏电阻在室温下的电阻-压力的特性曲线查出压力,同时要能读懂各个图象的物理意义,变化规律。【例4】某实验小组为了测量某电池组的电动势和内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图甲中电流表G的满偏电流,内阻,是阻值为的定值电阻,是最大阻值为的滑动变阻器,电压表内阻很大。(结果均保留3位有效数字)(1)由于电流表G的量程太小,故该学习小组欲将电流表G
14、量程扩大为,则需要并联的定值电阻的阻值 。(2)该学习小组利用测得的电压表的示数U和电流表G的示数I,作出了如图乙所示的图像,则该电池组的电动势 ,内阻 。(3)实验中,随着移动变阻器的滑片,电源的输出功率P会随着电流表G的示数I的变化而发生变化,则能正确表示该变化关系的图像是 。【答案】(1);(2),;(3)C【解析】(3)电压表测量路端电压,其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大;而当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半,外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故符合条件的图象应为C。【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,知
15、道应用图象处理数据的方法,能正确根据电表的改装原理进行改装。【例5】(1)图11为一多用电表的刻度盘,为两次测量中指针的位置,其中a为用直流电压时指针的位置,此时电表读数为 V;b为直流电流时指针的位置,此时电表读数为 。(2)用这个电表正确测量了一个的电阻后,继续测量一个阻值大概为的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,以下操作步骤中必须的有哪些?请选择其中有用的,按操作顺序写出: 。A、用螺丝刀调节表盘中间部位的指针定位螺丝,使表针指0B、将红表笔和黑表笔接触C、把选择开关旋转到“”位置D、把选择开关旋转到“”位置E、调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点(3)如果用这个表粗测一个电压表的
16、内电阻,为了使电压表的指针能正常偏转,欧姆表的红表笔应该与电压表的 接线柱相连。【答案】(1),(2)DBE(3)负【解析】(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连,与电压表构成一闭合回路,电流从负极流出,进入电压表的正极,将多用电表的红表笔接电压表的负接线柱,黑表笔接另一接线柱。【名师点睛】本题考查了欧姆表的使用方法,特别注意是每次换挡都要重新调零要掌握欧姆表的结构;让学生熟悉如何使用多用电表,并知道多用电表能测哪里物理量同时知道电阻刻度盘是不均匀的,除刻度盘上的读数外还要乘上倍率;还有量程的交流电压是读最下面刻度。【例6】实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G
17、1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:A待测电流表G1(05 mA,内阻约300 )B电流表G2(010 mA,内阻约100 )C定值电阻R1(300 )D定值电阻R2(10 )E滑动变阻器R3(01000 )F滑动变阻器R4(020 )G干电池(1.5 V)H电键S及导线若干abSG2EPG1定值电阻应选 ,滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)用连线连接实物图。实验步骤如下:按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至最 端(填“左”或“右”)(与实物图相符);闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2的读数I1、I2;
18、以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式r1= 。【答案】C,F见图;左(与实物图符)【解析】(1)由于定值电阻R1的电阻与待测电流表G1内阻接近相等,可将二者并联,再与电流表G2串联;由于变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选阻值小的R4;(2)根据题(1)的分析,安实物电路图连接要求连图,得出实物图如图所示:【名师点睛】解答本题应明确:设计电路时,可先画出可能的电路图,然后选择能求出待测量的电路即可;变阻器采用分压式接法时,应选择阻值小的变阻器以方便调节;遇到根据图象求解的问题,首先根据物理规
19、律写出公式,然后整理出关于阻值与横轴物理量的函数表达式,再根据斜率和截距的概念即可求解。第四部分 基础练+测1、【2017黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试】(8分)要测量电压表V1的内阻Rv1,其量程为2V,内阻约2K实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6A,内阻约为0.1电压表V2,量程5V,内阻约为5;定值电阻R1,阻值为30定值电阻R2,阻值为3K;滑动变阻器R3,最大阻值100,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,内阻约0.5;开关S一个,导线若干(1)某同学设想按甲图所示电路进行测量,读出电压表Vl和电流表A的示数后,用欧姆定律计算出Rv1该方案实际上不可行,最主要的原因是 _
20、(2)另一同学设计出如图乙所示的电路来测量电压表Vl的内阻Rv1图中R0应选 _ (选填“R1”或“R2”)在图丙中完成实物连线接通电路后,调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置,电压表V1的读数为U1,电压表V2的读数为U2,定值电阻的阻值为R0,则计算电压表V1的内阻Rv1的表达式为Rv1= _ 【答案】电流表示数很小,很难对电流表读数;R2; 根据电路图连接实物图,如图所示:根据电路图,由串并联电路特点及欧姆定律可得:,则;【名师点睛】连接实物电路图时要注意滑动变阻器的分压接法,熟练应用串并联电路特点及欧姆定律是求出电压表内阻的关键,难度适中。2、【2017广东省揭阳市高三上学期期末调研考
21、试】某同学设计了如图所示的电路来测量一个量程为3V的电压表的内电阻(几千欧),实验室提供直流电源的电动势为6V,内阻忽略不计;(1)请完成图戊的实物连接;(2)在该实验中,认为当变阻器的滑片P不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,两点间的电压保持不变;请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是:_;A变阻器A(0-2000,0.1A) B变阻器B(0-20,1A)C变阻器C(0-5,1A)(3)连接好线路后,先将变阻器滑片P调到最_端,并将电阻箱阻值调到_(填“0”或“最大”),然后闭合电键S,调节P,使电压表满偏,此后滑片P保持不动;(4)调节变阻箱的阻值,记录电压表的读数;最后将电压表读数的倒数与电阻
22、箱读数R描点,并画出图所示的图线,由图象得,待测电压表的内阻值为_。(保留两位有效数字)【答案】(1)连线如图(2)B (3)左(a),0(4)3.0103(3.0k)【解析】(1)按照电路图连接实物图,如图所示【名师点睛】器材选取的原则要精确、安全,本题的关键抓住ap间的电压不变,等于电压表的满偏电压,结合欧姆定律,得出的关系式.3、【2017株洲市高三教学质量统一检测】某实验小组需测量一电源的电动势和内阻,实验室提供的实验器材有:待测电源(E大约3V,r大约1.0)电阻箱R(最大阻值为99.9)电阻R1(阻值为5.0)电阻R2(阻值为990)电流计(量程为2.5mA,内阻为Rg10.0)开
23、关,导线若干。(1)请在虚线框中完成电路图,并将仪器的符号标在图中(2)实验中得到了多组电阻箱的阻值 R 和对应的电流计的读数I,并做出如图所示的关系图像,若已知图像斜率为k,纵截距为b,则电源电动势E= , 内阻 r= 。(要求用测得的物理量和已知物理量的符号表示,电阻 R2 的分流作用忽略不计)【答案】(1)如图所示(2),【名师点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,注意电流表的内阻不能忽略,能结合数学知识求解,难度适中4、【2017河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】(9分)为测绘一个标有“4 V 2.4 W”小电风扇(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线,电风扇两端的电压
24、需要从零逐渐增加到4V,并便于操作,实验室备有下列器材:A.电池组(电动势为4.5V,内阻约为1)B.电压表(量程为06V,内阻约为4 k)C.电流表 (量程为00.6 A,内阻约为0.2)D.电流表(量程为03A,内阻约为0.05) E.滑动变阻R1(最大阻值20,额定电流1A)F.滑动变阻器R2 (最大阻值1750,额定电流0.3A)G.开关和导线若干(1)实验中所用的电流表应选 (填“C”或“D”) ,滑动变阻器应选 (填“E”或“F”)(2)请用笔画线代替导线将实物图连接成符合这个实验要求的电路。(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数大于0.5 V时电风扇才开始转动,小电风
25、扇的伏安特性曲线如图所示,则电风扇的电阻为 ,正常工作时的机械功率为 W.【答案】(1)C E ;(2)如图所示;(3)2.5 ;1.5【解析】(1)电风扇的额定电流=0.6A,从读数误差的角度考虑,电流表选择C。电风扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为IO的误差较小,调节方便,即选择E。(2)因为电压电流需从季开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻大约R=6.67 ,远小于电压表内阻,属于小电阻,电流表采用外接法电路图如图所示5、【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】(10分)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5 V的干电池外,还有一个
26、方形电池(电动势9V左右)。为了测定该方型电池的电动势E和内电阻r,实验室中提供如下器材:A电流表A1(满偏电流10mA,内阻RA1=10 )B电流表A2(00.6 A,内阻未知)C滑动变阻器R0(0100 ,1 A)D定值电阻R(阻值990 )E开关与导线若干根据现有的实验器材,设计一个电路,较精确测量该电池的电动势和内阻,请在答题卷图中的虚线框中画出电路图。ESI1/mA00.10.20.30.40.52.04.06.08.010.0I2/A请根据你设计的电路图,写出电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2之间的关系式:I1= 。右图为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1
27、I2图线,由图线可以求出被测方形电池的电动势E V,内阻r 。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)如右图所示(3分)ESA1A2RR0(2)I1(3分);(3)E8.89.2(2分);r=9.910(2分)。6、【2017天津市五区县高三上学期期末考试】(10分)为测定某旧干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:A旧干电池1节B电压表(视为理想电压表,量程03 V)C电阻箱R(0999.9 )D定值电阻R0=10E多用电表F开关、导线若干(1)甲同学直接使用多用电表的直流2.5V档测量该电池的电动势,读数如图所示,则该同学测得的电动势E=_V,此测量值比旧干电池电动势的真实值_(填“偏大
28、”或者“偏小”),其原因是_。(2)乙同学将干电池接入如图所示的电路,规范操作得到如图所示的图象。图象的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则该干电池的电动势E_,内阻r=_(用k、b、R0表示)。R/b【答案】(1) 1.45;偏小;伏特表测的是路端电压,小于电池的电动势 (2) ;【解析】(1)量程为2.5V,则最小分度为0.05V,则其读数为1.45V;由于电压表内阻不是无穷大,故所测应为路端电压,故测量值为路端电压,故测量值偏小;【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,明确使用多用电表测量电阻的基本方法,同时掌握根据图象分析数据的基本方法.7、【浙江省宁波市效实中学
29、等十校2016届高三3月联考理科综合】(10分)下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。(1)请挑选合适的电表量程,在右图1中,完成余下的电路连线。要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化。(2)根据上述电路,测量得到了一组实验数据,并在I-U图中描点连线后得到如下图线a。该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响,将小灯泡玻璃敲碎后,使灯丝倒置浸在油杯中(如图2所示),使灯丝的温度在开始阶段基本不变,更换电表的量程后,再次完成上述实验,得到实验数据如下表所示。请用表中数据在坐标纸上描点,并作出I-U图线b。图2次数n123456电压/V00.501.001.502.002.50电流/A0
30、0.200.400.580.720.80(3)根据上述的I-U图像,比较a、b两条图线的异同,并说明原因。【答案】(1)连线如图所示。如右图所示,描点、连线正确。比较异同:a图线中表明小灯泡灯丝电阻变化明显,b图线表明小灯泡灯丝在电压较小时电阻变化不明显,电压超过一定值,电阻明显增大。原因:灯丝温度不变时,电阻不变;随着电压升高,灯丝散热不及,温度升高,电阻变大。【解析】(1)本实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法,故实物图如图所示;【名师点睛】本题考查测量灯泡的伏安特性曲线实验,要注意明确实验原理,并且掌握分析图象的基本方法,能从图象中找出电阻的变化8、【福建省龙岩市2016年高中毕
31、业班3月教学质量检查理科综合】(9分)(1)图甲为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此表测量一阻值约为几十的定值电阻Rx,测量的某些步骤如下:a调节S使指针对准刻度盘左边的零刻度线b将两表笔短接,调节S使指针对准刻度盘左边的零刻度线,断开两表笔c调节T使指针对准刻度盘右边的零刻度线d将两表笔短接,调节T使指针对准刻度盘右边的零刻度线,断开两表笔e将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值为22,然后断开两表笔f将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值为98,然后断开两表笔g旋转k使其尖端对准欧姆挡1挡h旋转k使其尖端对准欧姆挡10挡i旋转k使其尖端对准OFF
32、挡,并拔出两表笔选出表示正确步骤的字母,并按合理的操作顺序排序: 。(2)现用以下器材较准确测量上述待测电阻Rx的阻值:A待测电阻Rx;B电源E,电动势约为3.0V,内阻可忽略不计;C电流表A1,量程为050mA,内电阻r1=20;D电流表A2,量程为0100mA;内电阻r2约为5;E滑动变阻器R,最大阻值为10,额定电流1A;G单刀单掷开关S,导线若干;画出测量电阻Rx的实验电路原理图(原理图中,用A1、A2注明所用的电流表)。若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2 。则计算Rx的表达式为Rx = 。(用已知量和测量量相应的字母表示)【答案】(1)agdei(2)如图;
33、Rx=【解析】(1)合理的操作顺序排序为:agdei;(2)电路如图;根据欧姆定律,可得Rx的表达式为9、【湖南省岳阳市2016届高三教学质量检测(二模)理科综合】(6分)如图甲为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的不完整实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V,额定功率约1.2W。(1)请你在答题卡上相应位置通过画线补充完整实物电路图。(2)完成下列实验步骤:闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,使滑片位于变阻器的 端(填“左”或“右”);闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到其额定电压。断开开关,根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏
34、安特性曲线如图乙所示,由图可知小灯泡某状态时的电阻 该状态对应切线的斜率的倒数(填“小于”、“等于”或“大于”)第22题图甲第22题图乙【答案】(1)连线如图;(2)左;小于.【解析】(1)连线如图;(2)闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,使滑片位于变阻器的左端;因小灯泡某状态时的电阻等于该状态的电压和电流的比值(该点与原点连线斜率的倒数),故小灯泡某状态时的电阻小于该状态对应切线的斜率的倒数。10、【南昌三中20152016学年度高三第七次考试理科综合能力测试】(9分)某同学利用如图甲所示的电路来测量电阻Rx的阻值。将开关S2接a,闭合开关S1,适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。依次改变
35、电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图乙所示的UR图象。(1)将开关S2接b,读得电压表的示数为1.50 V,利用UR图象可得Rx_。(2)若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组,其内阻可忽略不计,根据UR图象可得该电池组的电动势为_V;滑动变阻器R此时的阻值R_。(结果保留到小数点后一位)(3)请根据图甲所示的电路完成图丙中的实物连线。【答案】(1)10(2)3;10(3)如图所示;【解析】(3)根据图甲所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;11、【吉林省吉林大学附属中学2016届高三第二次模拟考试理科综合】(9分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下
36、列器材:A被测干电池一节B电流表1:量程00.6 A,内阻r=0.3C电流表2:量程00.6 A,内阻约为0.1D电压表1:量程03 V,内阻未知E电压表2:量程015 V,内阻未知F滑动变阻器1:010,2 AG滑动变阻器2:0100,1 AH开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差,在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母):电流表选择_,电压表选择 ,滑动变阻器选择 。(2)实验电路图应选择下图中的_(填“甲”或“乙”);(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到
37、了如图丙所示的UI图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E_V,内电阻r_。【答案】(1)(1)B、D、F;(2)甲;(3)1.5V,0.7【解析】【名师点睛】此题考查了测量电源的电动势及内阻的实验;与课本上选取的电路图不一样,因为此问题中电流表的内阻是已知的,所以用甲电路图可以减小实验的误差;注意最后计算内阻时要把电流表的内阻减掉.12、【四川省成都市第七中学、嘉祥外国语学校2016届高三第二次模拟考试理综】某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻A待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆B直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kC定值电阻R0未知D滑
38、动变阻器R,最大阻值RmE导线和开关根据如图9甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图图 9实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0_(用U10、U20、Rm表示)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U2U1图像如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E_,总内阻r_(用k、a、R0表示)【答案】如下图所示 ,【解析】由闭合电路欧姆定律可知,变形得,结合U2U1图象可知,解得;而,得.【名师点睛】本题考查测量电动势
39、和内电阻的实验方法,关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式,再分析图象的意义,求得电动势和内电阻13、【江苏省清江中学2016届高三考前一周双练冲刺模拟】某学习小组要描绘一只小电珠(,)的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A、电源E(电动势为,内阻不计)B、电压表(量程为,内阻约为)C、电压表(量程为,内阻约为)D、电流表(量程为,内阻约为)E、电流表(量程为,内阻约为)F、滑动变阻器(最大阻值)G、滑动变阻器(最大阻值)为了减小实验误差,实验中电压表应选择 ,电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 (填器材的序号)。为提高实验精度,请你为该学习小组设计
40、电路图,并画在下面的方框中。右表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的,根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。如果用一个电动势为,内阻为的电源与该小电珠组成电路,则该小电珠的实际功率为 W(保留一位有效数字)。【答案】B,D,F如图所示:如图所示:【解析】根据表格中的数据描点作图,用平滑曲线连接,如图所示:电源外电压作出图线,交点对应的电流,则。【名师点睛】器材的选择要精确、安全,从这两个角度出发,选择合适的器材;电压和电流需从零开始测起,滑动变阻器采用分压式接法,通过灯泡的电阻大小确定电流表的内外接;根据表格中的数据描点作图,用平滑曲线连接;作出电动势为,内阻为的电源的外电压和
41、电流关系图线,与伏安特性曲线的交点对应的坐标表示实际的电压和电流,根据求出小灯珠的实际功率。14、【杨浦区2015学年度第一学期高三年级“31”质量调研】电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看成电源(图中虚线框内部分)。于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示。(1)写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式_。(电流表与电压表都视为理想电表)(2)下表中给出了6组实验数据,根据这些数据在图中的方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知,电源输出功率的
42、最大值是_W,当时对应的外电阻是_。I/A0.200.280.360.440.520.60U/V3.002.602.201.801.401.00(3)由表中所给出的数据,若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R04.5,还可以求得该电源的电动势E_V,内电阻r0_。【答案】(1) (2) 0.81(在0.790.83之间也对) 5 (3) 4 0.5【解析】15、【安徽省六安市第一中学2016届高三下学期一模考试理科综合】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3k)、电流表(内阻约为1)、定值电阻等(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
43、图1a所示,读数为_,据此应选择图1中的_(填“b”或“c”)电路进行实验。(2)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“增大”或者“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。(3)图2(a)是根据实验数据做出的U-I图线,由图可判断元件_(填“X”或“Y”)是非线性原件。(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21的定值电阻,测量待测电池组的电动势E和内阻r,如图2(b)所示,闭合和,电压表读数为3.00V,断开,读数为1.00V,利用如图2(a)可算出E=_V,r=_(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。【答案】(1)10,b;(2)增大;(3)Y;(4)3.2,0.50【解析】(3)由图2(a)可知,X对应的U-I关系图线为直线,Y对应的U-I关系图线为曲线,即Y是非线性元件。(4)由图2(a)可知,当线性元件X两端电压为3.00V时,对应流经它的电流为0.30A,电压为1.00V时,对应流经它的电流为0.10A,所以元件X的电阻为RX10,根据闭合电路欧姆定律EI(r)可知,当闭合S1和S2时,R被短路,E0.30A(RXr),断开S2后,R与