2020年高考物理易错集专题14电学实验.pdf

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1、最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 专题 14 电学实验 1. 用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。 (1) 请根据下列步骤完成电阻测量： 旋动部件 _，使指针对准电流的“ 0”刻度线。 将 K旋转到电阻挡“ 100”位置。 将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的“ 0”刻度线。 (2) 将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图 乙所示。则通过P的电流方向是 _( 选填“ab”或“ba”) ，为使测量比较精确，应将选择开关 旋到 _的倍率挡位上，并需要重新调零，再进行测量。 答案： (1

2、) S T (2)ba10 2某学生实验小组利用图(a) 所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k ”挡内部电路的总 电阻。使用的器材有： 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 多用电表； 电压表：量程5 V ，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值5 k ； 导线若干。 回答下列问题： (1) 将多用电表挡位调到电阻“1 k ”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点。 (2) 将图 (a) 中多用电表的红表笔和_( 填“1”或“ 2”) 端相连，黑表笔连接另一端。 (3) 将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b) 所示，这时电压表的示数如图(c) 所示， 多用电表和

3、电压表的读数分别为_k 和_V。 (4) 调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k 和 4.00 V 。从测量数据可知，电压表的内阻为_k。 (5) 多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路， 如图所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“ 1 k”挡内 部电路的总电阻为_k。 (4) 当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k。 (5) 设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由第 (3) 、(4) 问可知

4、E R15.0 k 3.60 V 12.0 k ， E R12.0 k 4.00 V 12.0 k ，两式联立解得：E 9.00 V ，R15.0 k 。 答案： (1) 短接(2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 3. 某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。 (1) 实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔 画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接； (2) 某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表

5、的示数为_A； (3) 该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将_只相同的小电珠并联后，直接 与电动势为3 V、内阻为1 的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 _W(保留两位小数)。 解析： (1) 电流表示数要从零开始逐渐增大，滑动变阻器要用分压接法，如图甲所示。 (2) 电流表示数为0.44 A 。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 答案： (1) 如解析图甲所示(2)0.44 (3)4 2.28 4在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。 (1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一

6、次测量结果如图1 所示，其读数应为_mm( 该值接近 多次测量的平均值)。 (2) 用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组( 电动势 3 V，内阻约 1 ) 、电流表 ( 内阻约 0.1 ) 、电压表 ( 内阻约 3 k ) 、滑动变阻器R(0 20 ，额定电流2 A) 、开关、导线若干。某小组同学利 用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数1234567 U/V0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2

7、 中的 _图( 选填“甲”或“乙” ) 。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 (3) 图 3 是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。 请根据图2所选的电路图，补充完成图3 中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于 被烧坏。 图 3 图 4 (4) 这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4 所示，图中已标出了与测量数据对应的4 个坐标 点。请在图4 中标出第 2、4、6 次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx _ ( 保留两位有效数字) 。 (5) 根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为

8、_( 填选项前的符号) 。 A110 2 mB110 3 m C110 6 m D110 8 m (6) 任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是 _( 有多个正确选项) 。 A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 (4) 图线应过原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧。图线的斜率反映 了金属丝的电阻，所以Rx4.5 。 (5) 由R

9、l/S，S(d/2) 2 ，取d410 4m 、 l0.5 m 、R4.5 ，解出 110 6 m 。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 (6) 由于读数引起的误差属于偶然误差，选项A错误；由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差， 若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消除系统误差，选项B错误，选项C正确；利用U-I图像处 理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，选项D正确。 答案： (1)0.397(0.3950.399 均可 ) (2) 甲(3) 如图 (a) (4) 如图 (b) 4.5(4.3 4.7 均可 ) (5)C (6)CD (a)(b) 5某同学利用

10、图(a) 所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻( 内阻为数千欧姆) ， 可供选择的器材有： 电阻箱R(最大阻值99 999.9 ) ，滑动变阻器R1( 最大阻值50 ) ，滑动变阻器R2( 最大阻值5 k ) ，直 流电源E(电动势 3 V) ，开关 1 个，导线若干。 (a) 实验步骤如下： 按电路原理图(a) 连接线路； 将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a) 中最左端所对应的位置，闭合开关S； 调节滑动变阻器，使电压表满偏； 保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V ，记下电阻箱的阻值。 回答下列问题： (1) 实验中应选择滑动变阻

11、器_( 填“R1”或“R2”) 。 (2) 根据图 (a) 所示电路将图 (b) 中实物图连线。 (b) 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 (3) 实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可 得电压表的内阻为_ ( 结果保留到个位) 。 (4) 如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_( 填正确答案标 号) 。 A100 A B250 A C500 A D1 mA 解析： (1) 滑动变阻器R1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R1。 (2) 实物图连线如图所示。 (4) 电压表的满

12、偏电流为Ig，则IgRgUg， 故Ig Ug Rg 2.5 2 520 A1 mA ，选项D正确。 答案： (1)R1(2) 见解析图(3)2 520 (4)D 6. 在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备有下列器材： A待测的干电池一节 B电流表A1( 量程 03 mA，内阻Rg110 ) C电流表A2( 量程 00.6 A ，内阻Rg20.1 ) D滑动变阻器R1(0 20 ， 1.0 A) E电阻箱R0(0 9 999.9 ) F开关和若干导线 (1) 某同学发现上述器材中没有电压表，他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表，其量程 为 03 V，并设计了图甲所示的a、b 两

13、个参考实验电路( 虚线框内为改装电压表的电路) ，其中合理的是 _( 选填“ a”或“ b”) 电路；此时R0的阻值应取 _ 。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 (2) 图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1-I2图像 (I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数 ) 。根据该 图线可得被测电池的电动势E_ V ，内阻r _ 。 (2) 根据闭合电路欧姆定律可知， I11 000EI2r，将图像延长，根据纵截距知该电源的电动势为1.48 V，根据斜率可得内阻为0.84 。 答案： (1)b 990 (2)1.48 (1.461.49 之间均正确 ) 0.84(0.820.87 之

14、间均正确 ) 7某实验小组正在测定一节新型电池的电动势( 约为 3 V) 和内阻，现要选取一个定值电阻R0当做保护电 阻。 (1) 首先为了准确测量定值电阻R0的阻值，在操作台上准备了如下实验器材： A电压表V(量程 3 V，电阻约为4 k ) B电流表A1( 量程 1 A，内阻约0.5 ) C电流表A2( 量程 3 A，内阻约0.5 ) D定值电阻R0( 阻值约为3 ) E滑动变阻器R(010 ) F开关 S一个，导线若干 根据上述器材，在测量R0阻值时应选择_( 填序号 ) 为电流表，其实验电路图应选择以下哪种接法 _( 填字母 ) ，经测量定值电阻R0阻值为 2.8 。 最新教育教学资料

15、精选 最新教育教学资料精选 (2) 之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，在下图中将所选器材进行连接。 (3) 根据实验记录做出U-I图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为_，电池电动势为 _ V( 保留两位有效数字) 。 (3) 在电源的U-I图线中，图线斜率的绝对值表示定值电阻和电源内阻之和，即R0r U I 3.75 ， 所以电源的内阻r0.95 ，I 0 时对应的路端电压U表示电源的电动势，故E2.9 V 。 答案： (1)B a (2) 图见解析(3)0.95 2.9 易错起源1、多用电表的使用与读数 例 1一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100

16、。用 10挡测量某电阻时，操作步骤正 确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_挡。如果换挡后立即用表笔连 接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电 阻的阻值是 _。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 解析：刚开始欧姆表指针偏转角度较小，说明选用倍率偏小，应换用大倍率。每次换挡之后欧姆表都需重 新欧姆调零。 答案： 100重新欧姆调零2 200 【变式探究】如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。 (1) 在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的_( 选

17、填 “A”“B”或“ C”) 。 (2) 在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a， 另一表笔应 _( 选 填“短暂”或“持续” ) 接b，同时观察指针偏转情况。 (3) 在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中 发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙 所示。 请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。 两表笔接的接点多用电表的示数 a，b _ a，c 10.0 b，c 15.0 解析： (1) 使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的

18、“ 0”刻度线处。 (2) 为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。 (3) 欧姆表的读数为51 5 ；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，根据表 格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图所示。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 答案： (1)A (2) 短暂(3)5.0 见解析图 【名师点睛】 1多用电表的读数 电流表、电压表的刻度是均匀的，读数时应注意量程；欧姆表的刻度是不均匀的，读数时应注意乘倍率。 2多用电表使用的几个注意事项 (1) 电流的流向：由于使用多用电表时不管测量什么，电流都要从电表的“”插孔( 红表笔 ) 流入，

19、从 “”插孔 ( 黑表笔 ) 流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表 笔。 (2) 要区分“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，用表盘下边中间的指 针定位螺丝调整；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，用欧姆调零旋钮调整。 (3) 测电阻时每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零。 (4) 选倍率：测量前应根据估计阻值选用适当的挡位。由于欧姆挡的刻度不均匀，使用欧姆挡测电阻时， 指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间的一段刻度范围。 (5) 测电阻时要将电阻与其他元件断开。测电阻时不要用手接触多用电表的表笔。 (

20、6) 多用电表使用完毕应将选择开关旋至“OFF ”挡或交流电压最高挡。 【锦囊妙计，战胜自我】 1在选择欧姆表的倍率挡位时以使指针指在表盘中间位置为宜，换挡后必须重新调零。 2欧姆表的刻度不均匀，读数时要注意估读方法。如诊断卷第2 题第 (3) 问，指针指在“ 15”位置，读数 为 15.01 k 15.0 k ，若指针指在“ 14”和“ 15”刻度线中间位置，则读为14.4 k 而不能读为 14.5 k 。 易错起源2、以测电阻为核心的电学实验 例 2在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为 200 ，电压表的内阻约为2 k ，电流表的内阻 约为 10 ，测量电路中电流表的连接方式如图(a)

21、 或图 (b) 所示，结果由公式RxU I 计算得出，式中U与I 分别为电压表和电流表的示数。若将图 (a) 和图 (b) 中电路测得的电阻值分别记为Rx1和R x2，则_( 填 “Rx1”或“Rx2”) 更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_( 填“大于”“等于”或“小于”) 真实 值，测量值Rx2_( 填“大于”“等于”或“小于”) 真实值。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 【变式探究】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 V1( 量程 03 V，内阻

22、等于3 k ) 电压表 V2( 量程 015 V，内阻等于15 k ) 电流表 A1( 量程 0200 mA，内阻等于10 ) 电流表 A2( 量程 03 A，内阻等于0.1 ) 滑动变阻器R1(0 10 ，额定电流2 A) 滑动变阻器R2(0 1 k ，额定电流0.5 A) 定值电阻R3( 阻值等于1 ) 定值电阻R4( 阻值等于10 ) 定值电阻R5( 阻值等于1 k ) 电源E(E6 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图像应是下图中的_。 解析：描绘小灯泡的伏安特性曲线时，要求“测量数据尽量精确、绘制曲线完整

23、”，从电表的量程来看， V1、A1量程偏小，直接测量灯泡的电压、电流时，曲线不完整，若用V2、A2测量灯泡的电压、电流时，读 数不够精确。题目中给了滑动变阻器和几个定值电阻，我们可以采用定值电阻分压、分流的方式扩大电表 的量程，准确读出灯泡的电流值、电压值，绘制完整的曲线。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 (2) 灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其阻值也随温度的升高而增大，则I-U图线的斜率应越来越小， 图 B正确。 答案： (1) 见解析图(2)B 【名师点睛】 1实验器材的选择 (1) 电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。 (2) 电表的选择

24、：一般根据电源的电动势或待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；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右。 2电流表内接法与外接法的选择 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 测量 结果 R测 U I RARxRx 电阻的测量值大于真实值 R测 U I RV RV RxR xr 真 E测E真 r测r真 E测E真 r测r真 【锦囊妙计，战胜自我】 在高考电学设计性实验中，常以定值电阻的合理使用为背景来命题。求解这类问题的关键是必须弄清定值 电阻在设计电

25、路中的主要作用，一般来说，定值电阻有三种作用： 1. 某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互 平行，足够大的电磁铁( 未画出 ) 的 N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导 轨上且与两导轨垂直。 (1) 在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 箭头所示的方向移动。 (2) 为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议： A适当增加两导轨间的距离 B换一根更长的金属棒 C适当增大金属棒中的电流 其中正确的是_( 填

26、入正确选项前的标号) 。 解析： (1) 实验电路连线如图所示。 2现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报警。提 供的器材有： 热敏电阻，报警器 ( 内阻很小， 流过的电流超过Ic时就会报警 ) ， 电阻箱 ( 最大阻值为999.9 ) ， 直流电源 ( 输出电压为U，内阻不计 ) ，滑动变阻器R1( 最大阻值为1 000 ) ，滑动变阻器R2( 最大阻值为2 000 ) ，单刀双掷开关一个，导线若干。 在室温下对系统进行调节。已知U约为 18 V ，Ic约为 10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可 能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升

27、高而减小，在60 时阻值为650.0 。 (1) 完成待调节的报警系统原理电路图的连线。 (2) 电路中应选用滑动变阻器_( 填“R1”或“R2”) 。 (3) 按照下列步骤调节此报警系统： 电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑 片应置于 _( 填“a”或“b”) 端附近，不能置于另一端的原因是 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 _ 。 将开关向 _( 填“c”或“d”) 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 _ 。 (4) 保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。 解析： (1) 电路图连接如图。 (2

28、) 报警器开始报警时，对整个回路有 UIc(R滑R热) 代入数据可得R滑1 150.0 ，因此滑动变阻器应选择R2。 答案： (1) 连线见解析图(2)R2(3) 650.0 b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA ，报警器 可能损坏c报警器开始报警 3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 ) ，实验室提供的器材如下： 待测电压表 V ( 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 ) ，

29、开关两个，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 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 “”“”或“” ) ， 主要理由是 _ 。 解析： (1) 因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。 (3) 断开 S2，调节电阻箱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 两端的电压大于电压表的半偏电压，故RVRV( 其他合理说法同样给分) 。 答

30、案：见解析 4. 某兴趣小组欲通过测定工业污水( 含多种重金属离子) 的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准( 一 般工业废水电阻率的达标值200 m)。如图甲所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属 薄板 ( 电阻极小 ) ，其余四面由绝缘材料制成，左、右两侧带有接线柱，容器内表面长a40 cm，宽b20 cm，高c10 cm，将水样注满容器后，用多用电表粗测水样电阻约为2 750 。 (1) 为精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A电流表 (量程 5 mA，电阻RA为 50 ) B电压表 (量程 15 V，电阻RV约为 10 k ) C滑动变阻器(0 20

31、 ，额定电流1 A) D电源 (12 V ，内阻约 10 ) E开关一只、导线若干 请在图乙实物图中完成电路连接。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 (2) 正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，测出一系列数据如下表所示， 请在如图丙所示的坐标纸中作出U-I关系图线。 U/V2.03.86.88.010.211.6 I/mA0.731.362.202.893.664.15 (3) 由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率约为_ m 。 据此可知，所得水样 _( 填“达 标”或“不达标” ) 。 答案： (1) 如图 1 所示(2) 如图 2 所示(3)137(

32、134 140 均可 ) 不达标 5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。 (1) 使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“ 1”欧姆挡测量，示数如图(a) 所示，读数为_， 据此应选择图中的_( 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” 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 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。 (3) 图 (d) 是根据实验数据作出的U-I图线，

33、由图可判断元件_( 填“X”或“ Y”) 是非线性元件。 (4) 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 (e) 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 (d) 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) 。 (4) 由 (3) 中的U-I图线，可知线性元件的电阻RX10 ，当 S1、S2都闭合时，回路中的电流I1 U1 RX 0.3 A，当 S1闭合，S2断开时， 回路中的电流I2 U2 RX 0.1 A，根据闭合电路欧姆定律，得EI1(RXr)

34、，EI2(RX Rr) ，联立两式并代入数据解得E3.2 V ，r0.50 。 答案： (1)10 b (2) 增大(3)Y (4)3.2 0.50 6某同学发现很多教辅用书中提到的二极管正接电阻均是某一定值，而他又注意到人教版高中物理 教材中写到“二极管是非线性元件，它的电阻与通过的电流大小有关”。他为了探求真知，找来一个LED 蓝光二极管： (1) 他首先利用多用电表对它的正接时电阻进行粗略测量，如图甲所示，下面说法中正确的是( ) A欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端 B双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 C若采用“ 100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“10”倍率，且要重

35、新进行欧姆调零 D若采用“ 10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“ 20”的正中央，测量值应略大于175 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 (2) 为了正确描绘出该二极管正接时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下： 直流电源E：( 电动势为3 V，内阻不计 ) 电流传感器 A ：( 量程 10 mA 10 mA，相当于理想电流表，能较为精确测出通过二极管的电流) 电压表 V ：( 量程 1 V ，内阻为1 k ) 定值电阻R0：阻值为 2 k 滑动变阻器R1：(0 10 ) 滑动变阻器R2：(0 1000 k ) 开关、导线若干 实验中滑动变阻器应选_( 选填“R1”或“R2”

36、) ； 请在图乙方框中画出实验电路原理图； 实验记录的8 组数据如下表所示，其中7 组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数 据的对应点，并画出I-U图像； LED蓝光二极管正向伏安特性曲线测试数据表 I(mA) 0 0.10 0.31 0.61 0.78 1.20 3.10 5.00 U(V) 0 0.61 0.96 1.52 2.03 2.35 2.64 2.75 由所绘制图像可知，他选用的LED蓝光二极管是 _( 选填“线性”或“非线性”) 电学元件。 (2) 实验中滑动变阻器应选阻值较小的R1；电路图如图所示；图线用平滑曲线连接各点；由所绘 制图像可知，他选用的LED蓝光

37、二极管是非线性电学元件。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 答案： (1)AC (2) R1见解析图非线性 7采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，某创新小组对方案进行了研讨，设计出了如图所示的测量 电源电动势E和内阻r的电路，E是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G 。 (1) 补充下列实验步骤： 闭合开关S1、S2，调节R和R使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I1和U1，其 中I1_( 填“大于”“小于”或“等于”) 通过电源E的电流。 改变滑动变阻器R、R的阻值，重新使得_，读出电流表和电压表的示数I2和U2。 (2) 根据测量值求出E_，r_。 (3) 该

38、实验方案的优点是消除了_( 填“偶然”或“系统” ) 误差。 解析： (1) 闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R和R使得灵敏电流计G的示数为零，这时A、B两点的 电势 A、B的关系是AB，读出电流表和电压表的示数I1和U1，电流表测量的是干路上的电流，I1 等于通过电源E的电流。改变滑动变阻器R、R的阻值，重新使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流 表和电压表的示数I2和U2。 8某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图连接电路，实验过程中操作规 范，测量准确，得到一系列数据，如图乙中的散点。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 该实验小组对实验进行了改进，如图丙

39、所示， 将小灯泡L 的玻璃罩敲碎， 灯丝保存完好， 仍然置于灯座上， 取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水 中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中小灯泡L 处，这样接通电路以后，灯丝不至 于热到发光，温度可以基本控制在25 。实验过程中操作规范，测量准确，得到一组数据，如图丁中的 一组散点。已知水的电阻远大于灯丝的电阻。 (1) 请在图乙上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1； 曲线K1表明，随着电压升高， 小灯泡的电阻 _( 填 “越来越小”“基本不变”或“越来越大”) 。 (2) 请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线K2；曲

40、线K2表明，随着电压升高，水中灯丝电阻 _( 填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”) 。 (3) 对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值，其原因是 _ _ 。 解析： (1) 用平滑的曲线将各点相连，如图1 所示；因I-U图像中图像的斜率表示电阻的倒数，故由图1 可知，电阻越来越大。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 答案： (1) 如图 1 所示越来越大(2) 如图 2 所示基本不变(3) 描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘 曲线K1时灯丝的温度发生变化，且一直高于描绘曲线K2时灯丝的温度 9某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和

41、内阻。 A待测干电池两节，每节干电池电动势约为1.5 V ，内阻约几欧姆 B直流电压表V1、V2，量程均为3 V ，内阻约为3 k C定值电阻R0，阻值未知 D滑动变阻器R，最大阻值为Rm E导线和开关 (1) 实验之前，需要利用该电路测出定值电阻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 ) 。 (2) 实验中移动滑动变阻器R的滑片， 读出电压表V1和 V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图乙所示， 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

42、 _( 用k、 a、R0表示 ) 。 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 答案： (1) U20U10 U10 Rm(2) ka k1 R0 k1 10在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材： A电流传感器1 B电流传感器2 C定值电阻R0(3 k ) D滑动变阻器R(020 ) E开关和导线若干 某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完 成实验。 (1) 该同学利用测出的实验数据作出的I1-I2图线 (I1为电流传感器1 的示数，I2为电流传感器2 的示数， 且 I1远小于I2) 如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动

43、势E_ V ，内阻r_ 。 (2) 若将图线的纵轴改为_，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。 解析：(1) 由闭合电路欧姆定律有EUIr，可得I1R0EI2r，则I1 E R0 r R0 I2， 即I1与I2间为线性关系， 由数学知识可得，k r R0 ，b E R0 ，由题图乙可知，b 1.5 mA ，k0.5 10 3，解得 E4.5 V，r 1.5 。(2) 若将图像纵轴改为路端电压，即I1R0，则图像与纵轴交点的物理含义为电源的电动势的大小。 答案： (1)4.5 1.5 (2)I1R0 11国标 (GB/T) 规定自来水在15 时的电阻率应大于13 m 。某同学利用

44、图甲所示的电路测量15 的自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K，以控制玻璃管内 自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞( 活塞电阻可忽略) ，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材 最新教育教学资料精选 最新教育教学资料精选 还有：电源 ( 电动势约为3 V，内阻可忽略) ，电压表 V1(量程为 03 V，内阻很大 )，电压表V2( 量程为 0 3 V，内阻很大 ) ，定值电阻R1(阻值 4 k ) ，定值电阻R2( 阻值 2 k ) ，电阻箱R( 最大阻值9 999 ) ， 单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。 实验步骤如下： A用游标卡尺测量玻璃

45、管的内径d； B向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱的长度L； C把 S拨到 1 位置，记录电压表V1示数； D把 S拨到 2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R； E改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱的长度L和电阻箱的阻值R； F断开 S ，整理好器材。 (1) 测玻璃管内径d时，游标卡尺示数如图乙所示，则d_ mm。 (2) 玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为Rx_( 用R1、R2、R表示 ) 。 (3) 利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据， 绘制出如图丙所示的R- 1 L关系图像。 自来水 的电阻率 _ m(保留两位有效数字) 。 解析： (1) 根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径d30 mm 00.05 mm 30.00 mm。 (2) 把 S拨到 1 位置， 记录电压表V1示数U，得到通过水柱的电流I1 U R1 。由闭合电路欧姆定律，E