2019年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.pdf

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1、专题 19 电学实验专题 19 电学实验 第一部分名师综述第一部分名师综述 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

2、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 电压表 使指针指示比满偏刻 度的 多的位置 1 3 3 V 和 3 A量程估 读到最小分度的 ；15 V 量程估 1 10 读到最小分度的1 5 ；0.6 A 量程应估 读到最小分度的1 2 欧姆表 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

3、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E

4、E R RR0 0E 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）. 1 3 （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 xxA RRR I U R 测 电阻的测量值

5、大于真实值 x xV xV R RR RR I U R 测 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：

6、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+方法第三部分技能+方法 一、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

7、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

8、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

9、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 第四部分基础练+测第四部分基础练+测 1现有一种足够长的粗细均匀的圆柱形金属电电阻丝,截取长度为L的一段来探究它在不同电压下的电阻 率及功率。 (1)用螺旋测器测量它的直径 d,如图甲所示

10、,d=_mm。 (2)这是某次得的数据如下表记录 实验器材如图,现已完成部分导线的连接,请根据上表数据推测，用笔划线代替导线在图乙中完成余下导线 的连接_； (3)若当电压表读数为U,电流表读数力I,则该电压下此金属丝的电阻率为_（用U、 I、 L、 d 等字母表示） ； (4)某同学根据数据表,画出了该段金属丝的伏安特性曲线,如图, 将这段金属丝接在一电动势为 3V，内阻为 1 的电源两端，这段金属丝的电功率为_W,(结里保留两 位小数)； 如图,取长度为x的该种金属电阻丝，与中电源,定值电阻R=4.5 串联成闭合回路,恰使金属电阻丝功 率最大,则x为L的_倍。 【答案】6.5451.251

11、.1 Ud2 4IL 【解析】 【详解】 解 ： (1)螺旋测微器的固定刻度读数为 6.5mm，可动刻度读数为，所以最终读数为 ：0.01 4.5mm = 0.045mm ；6.5mm + 0.045mm = 6.545mm (2) 探究圆柱形金属电电阻丝在不同电压下的功率大小，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分 压接法，实物电路图如图所示： (3)根据欧姆定律可得， 根据电阻定律可得， 联立解得此金属丝的电阻率为Rx= U I Rx= L S = 4L d2 = d2U 4IL ； (4) 将这段金属丝接在一电动势为 3V，内阻为 1 的电源两端，根据闭合电路欧姆定律可得，在U =

12、 3 - I 该段金属丝的伏安特性曲线作出图像， 如图所示， 由图示图象可知， 该段金属丝两端电压U = 3 - IU = 2.50 ，通过该段金属丝的电流，该段金属丝电阻为：，该段金属丝功率：VI = 0.50ARL= U I = 5.0P = UI ；= 2.50 0.50W = 1.25W 电源与电阻 R 整体可以看做等效电源，等效电源内阻为，当长度为 x 的该种金属电阻1 + 4.5 = 5.5 丝的电阻为 5.5 时，金属丝功率最大，根据电阻定律可得电阻之比等于长度之比，即； x L = Rx RL = 5.5 5.0 = 1.1 2 某同学在 “测电源甲的电动势和内电阻” 的实验中

13、,实验室提供备选器材有:电流表(0-0.60A)、 电压表(0- 3.00V)、滑动变阻器 R1（10 1.00A） 、滑动变阻器 R2（100 0.60A） 、电阻箱 R3(0-999.9)、定值 电阻 R0为 2、开关 S 及导线若干。他采用如图甲所示电路进行实验,测得 6 组 U、I 数据(见表格中) （1）将图乙实验电路所缺的导线补充连上,使电路完整_; （2）根据电流、电压数量关系确定电源甲的电动势和内阻,请你自定标度将表中的数据在图丙坐标系中描 点并连线画出 U-I 图线_。 （3）根据作图分析得出的结论是:电源甲的电动势为_V,电源内电阻为_; （4）该同学接着从提供的器材中选择

14、合适器材,继续测量电源乙的电动势和内阻,得到图线(R 为电源 1 I - R 外电路的总电阻),如图丁。根据图像可知电源乙的内阻为_。 在虚线框中画出该同学实验新方案的电路图_。 【答案】 （1）如图 ；（2）如图 ：（3）2.80V1 （4）如图；0.5. 【解析】 【详解】 （1）电路连接如图； （2）U-I 图线如图： （3）由图可知电源甲的电动势为 2.80V；电源内电阻为;r = U I - R0= 2.8 - 1.0 0.6 - 2 = 1 （4）所用电路如图； 由欧姆定律：，即，E = I(R + r) 1 I = 1 ER + r E 则；解得E=2.5V；r=0.5 1 E

15、= 0.2 0.5 r E = 0.2 3某同学在实验室找到一只表盘稍有磨损（中值“15“清晰可见）的万用表，不过他一想，这并不影响实 验操作，于是进行了如下几项实验。 (1)在如图所示电路的电路中某一电阻发生了断路现象，在不断开电源的情况下，他选择了正确的挡位并进 行了正确的操作， 发现两表笔接在 a、 c 两端时多用表指针明显偏转， 而接在 a、 b 两端多用表指针并未偏转， 由此可知他选用的挡位和结论正确的是_ A.直流 10V 挡，R1断路 B.直流 2.5v 挡，R2断路 C.欧姆档，R1断路 D.欧姆挡，R2断路 (2)用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G 两点

16、间和 F、G 两点间均有电压，E、 F 两 点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接 E 点，红表笔（与电表内部电源的负 极相连）接 F 点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中_ (3)为了进一步研究该万用表，他找来一块量程为 3V 的标准电压表，将万用表调至“”档并进行 100 了欧姆调零，然后将万用表的红黑表笔分别与电压表正负极相接，两表指针偏转如图所示。实验中，他应 该将多用表的红表笔与电压表的_（正或负）接线柱相接触，丁图中电压表的读数为_ V，通过分析 得知该电压表的内阻为_，多用表的内电源电动势为_V 【答案】AB 负 1.206k1

17、.5V 【解析】 【详解】 解：(1) 根据题给条件可知不能应用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开，C、D 项不 符合操作规程；由于电源电动势为 6V，所以选直流 10V 挡； 若 R1断路时，两表笔接在 a、b 两端时多用电表指针不会发生偏转，两表笔接 a、c 在两端时多用表电指针 明显偏转；若 R2断路时，两表笔接 a、b 和 a、c 在两端时多用电表指针不会发生偏转，由此可知 R1断路， 故选项 A 正确，B、C、D 错误； (2)用直流电压挡测量，E、G 两点间和 F、G 两点间均有电压，说明 E、G 与 F、G 间可能有电源存在；用欧 姆档测量， 因电流从黑表笔出来通

18、过导体再从红表笔进入欧姆表， 故若黑表笔接 E 点红表笔接 F 点时电阻小， 说明电流容易从 E 通过导体，若黑表笔接 F 点红表笔接 E 点时电阻很大，说明电流不能从 F 通过，这就说 明 E、F 间有二级管且 E 是正极，故该黑箱内元件的接法可能是选项 B； (3)欧姆表的黑表笔与欧姆表内置电源正极相连，红表笔与内置电源负极相连，电压表的正接线柱应接高电 势点，负接线柱应接低电势点，因此将多用电表的红表笔和电压表的负接线柱相连，黑表笔连接另一端； 电压表的分度值为 0.1V，所以丁图中电压表的读数为 1.20V； 欧姆表的内阻为，根据丙图可知电路的电流为满偏电流的 ，即有，解得：R内= R

19、中= 1500 1 5 1 5 E R内 = E RV+ R内 ，根据欧定律可得，解得；RV= 6000 = 6kU = IRV= RVE R内+ RV E = 1.50V 4一探究小组要描绘一个标有“5V，2.5W”小马达（电动机，线圈电阻恒定）的伏安特性曲线，马达两端 的电压需要从零逐渐增加到 5V现有下列器材： A电源（电动势 6V） B电压表（量程 6V） C电流表A1（量程 3A） D电流表A2（量程为 0.6A） E滑动变阻器R1（最大阻值 10） F滑动变阻器R2（最大阻值 200） G开关和导线若干 （1）实验中电流表应选_（填“C”或“D” ） ，滑动变阻器应选_（填“E”或

20、“F“） （2）请在图a方框中画出完整的实验电路图_ （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数大于 0.5V时马达才开始转动，该小组用所测数据 描绘的伏安特性曲线如图b， 由图象可得马达线圈的电阻为_， 马达正常工作时的机械功率为_W。 【答案】 （1）DE（2）电路图见解析；（3）1.252.19 【解析】 【详解】 （1）小马达的额定电流=0.5A，从读数误差的角度考虑，电流表选择 D； 为方便实验操作，滑动I = P U = 2.5 5 变阻器选择 E。 （2）因为电压电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，由题意可知电压表内阻远大于小马达 的电阻，电流表采用外接法，电

21、路图如图所示； （3）电压表读数小于 0.5V 时小马达没启动，此时电路为纯电阻电路，根据欧姆定律得：R=1.25； U I = 0.5 0.4 正常工作时电压为 5V，根据图象知电流为 0.5A，则电风扇发热功率：P热=I2R=0.521.25=0.3125W， 则机械功率：P机械=P额定-P热=2.5-0.31252.19W。 5磁力锁主要由电磁铁和衔铁组成。某小组用如图甲所示的装置研究电磁铁线的工作电压与衔铁所受磁力 大小的关系，弹性梁一端连接有衔铁，在外力作用下可以上下运动，另一端固定于墙壁，电磁铁位于衔铁 正下方，为理想电压表.V1 (1)为增大电磁铁产生的磁感应强度，变阻器的滑片

22、应向_端移动（选填“ ”或“ ” ）.Pcd (2)已知电磁铁线圈的直流电阻为，滑动变砠器的最大阻值为，电源 的电动势为，滑动30 170 E12.0 V 变阻器能提供的最大分压为，则电源 E 的内阻为_（保留两位有效数字）11.9 V (3)同学们将阻值会因形状变化而发生改变的金属应变片粘贴在弹性梁的上表面，然后将金属应变片、R1R1 定值电阻和理想电压表连接成如图乙所示的电路。线圈通电吸引衔铁下移时，应变片变长，的阻值将R2V2R1 _，电压表的读数将_。 （填“增大”“减小”或“不变” ）V2 (4)在线圈通电吸合衔铁后，用外力 使电磁铁和衛铁刚好分开，测得外力 与线圈两端电压 的关系如

23、图丙FFU 所示，若要求该锁能抵抗的外力，则工作电压至少为_ 。1200 NV 【答案】 c 0.21 增大增大 6 【解析】 【详解】 解：(1)根据电流的磁效应，电流越大，产生的磁场强度越强，为了增加电磁铁产生的磁感应强度，变阻器 的滑片应该滑向 c 端； (2)当滑动变阻器的滑片P滑到c端时， 滑动变阻器提供的分压最大， 由闭合电路欧姆定律，E = Um+ IrI = ，联立解得：； Um R R = 30 170 30 + 170 = 25.5 r = 0.21 (3)线圈通电吸引衔铁下移时，应变片变长，根据电阻定律，R1的阻值将增大。根据串联电路分压规律可知， 电阻增大，电压增大，所

24、以电压表 V2的读数将增大； (4)由图丙可知，F=1200N 时对应的工作电压为 6.0V，即要求该锁能抵抗 1200N 的外力，则工作电压至少为 6.0V。 6某物理学习小组设计了如图所示的实验电路准备测量未知电阻 Rx 的值。图中 G 是指针在中央（零刻线 在中央）的灵敏电流计（已知电流从左侧接线柱流入指针向左偏） ，R 是已知阻值的定值电阻，AB 是一根粗 细均匀的长直电阻丝，从刻度尺测得 AB 长度为 L，D 是与电阻丝接触良好的滑动触头。回答下列问题： （1）同学在某一次将 D 调节到如图位置时发现电流计指针向右偏，则他应该把 D 向_（填左或右） 移动适当距离，直到_为止。 （2

25、）他还需要测量的物理量有_（用字母符号表示） ，未知电阻的计算表达式为 Rx=_ （用题目中给出和你设的字符表示） （3）关于本次实验系统误差的分析为：测量值_电阻真实值（填“” 、“”或“=” ） 。 【答案】左灵敏电流计指针指零（或中央）AD 间距离 xRx = （或 DB 间距离 x； 或用其它字符表 L - x x R x L - xR 示的，只要正确均可）= 【解析】 【详解】 （1）某一次将 D 调节到如图位置时发现电流计指针向右偏，说明电流从电流表的右侧接线柱中流入，即 C 点电势高于 D 点，即电阻 Rx两端电压大于 BD 之间电阻丝的电阻，则他应该把 D 向左移动，直到灵敏电

26、流计 指针指零（或中央）为止； （2） 当灵敏电流计的指针指零时， 说明 CD 两点电势相等， 即；， 即，I1R = I2RADI1Rx= I2RDB R Rx = RAD RDB = x L - x 则他还需要测量的物理量有 AD 间距离 x；未知电阻的计算表达式；Rx= L - x x R （3）由(2)的分析可知，此实验原理不会产生系统误差，即测量值等于电阻真实值. 7在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实验连线后如图 1 所示，感应线圈组的内外线圈的绕线方向如 图 2 粗线所示。 （1）接通电源，闭合开关，G 表指针会有大的偏转，几秒后 G 表指针停在中间不动。将滑动变阻器的触头 迅

27、速向右滑动时，G 表指针_（“不动” 、“右偏” 、“左偏” 、“不停振动” ） ；迅速抽出铁芯时，G 表指 针_（“不动” 、“右偏” 、“左偏” 、“不停振动” ） 。 （2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变。接通电源，闭 合开关，G 表指针_（“不动” 、“右偏” 、“左偏” 、“不停振动” ） 。 （3）仅用一根导线，如何判断 G 表内部线圈是否断了？ _ 【答案】左偏右偏不停振动短接 G 表前后各摇动 G 表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈断了；没 有明显偏转则未断。 【解析】 【详解】 （1）将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，电阻减小

28、，回路电流变大，根据线圈中导线的绕向可知磁通量 向下增加，根据楞次定律可知，A 线圈中产生的感应电流使 G 表指针左偏；迅速抽出铁芯时，磁通量减小， 产生的感应电流方向与上述方向相反，则 G 表指针右偏。 （2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变。接通电源，闭 合开关，由于穿过线圈的磁通量大小方向都不断变化，在线圈 A 中产生的感应电流大小方向不断变化，则 G 表指针不停振动。 （3）根据阻尼原理，短接 G 表，前后各摇动 G 表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈断了；没有明 显偏转则未断。 8小明想测额定电压为 2.5V 的小灯泡在不同电压下的电功

29、率的电路。 （1）在实验过程中，调节滑片 P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是的_导线没有连 接好（图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7 点至 8 点” ） ； （2）正确连好电路，闭合开关，调节滑片 P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图所示， 则电流为_A，此时小灯泡的功率为_W （3）做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为 1.00V 时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下 列数据，你认为最有可能的是_ A.0.08AB.0.12AC.0.20A 【答案】1 点至 4 点 0.300.75C 【解析】 【详解】 （1）在实验过程

30、中，调节滑片 P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是 1 点至 4 点的导线 没有连接好，滑动变阻器相当于接成了限流电路； （2）由表盘刻度可知，电流表读数为 0.30A；则灯泡的额定功率：P=IU=0.302.5W=0.75W； （3）若灯泡电阻不变，则由，解得 I1=0.12A，考虑到灯泡电阻温度越低时阻值越小，R = U I = 2.5 0.30 = 1.00 I1 则通过灯泡的电流要大于 0.12A，则选项 C 正确；故选 C. 9在探究电磁感应现象的实验中： （1）首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系实验中所用电流表量程为 100 A，电源电动 势为 1.5 V

31、， 待选的保护电阻有三种R120 k，R21 k，R3100 ， 应选用电阻_（选填R1、R2、R3）； （2）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已没有了， 现通过实验查找绕线方向当磁铁 N 极插入线圈时，电流表指针向左偏，如图甲所示，则图乙所示线圈的 绕线方向正确的是_图（填“左”或“右” ） ； 图甲图乙 （3） 若将条形磁铁 S 极放在下端， 从螺线管中拔出， 这时电流表的指针应向_偏(填 “左” 或 “右” ) 【答案】R1左左 【解析】 【详解】 （1）由闭合电路欧姆定律，则有 ：，R1R不会使电流表超过量程，R = E Ig = 1.5

32、100 10 -6 = 15 10 3 达到保护的作用选 20k 的电阻 R1 （2）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入，当磁铁 N 极插入螺线管时，根据楞次定律，感 应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为 N 极，下端为 S 极，又电流表指针向左偏，可知电流方 向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如图 2 中左图所示 （3）若将条形磁铁 S 极在下端，从螺线管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端 应为 N 极，下端为 S 极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏 10如图是用高电阻放

33、电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q， 从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下： 按电路图接好实验电路; 接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度，记下这时的电压表读数U06.2 V 和微 安表读数I0490 A; 断开电键S并同时开始计时，每隔 5 s 读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中; 根据表格中的 12 组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点(图中用“”表示),则： (1)根据图示中的描点作出图线_ (2)图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义是：_. (3)根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端

34、电压为U0所带的电量Q0=_，并计算电容器的电 容 C=_.（这两空均保留两位小数） 【答案】电容器两端电压为U0时所带电量为Q.8.00103 C8.25103 C1.30103 F1.33103 F 【解析】 【详解】 （1）根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，作出图象，图象如图所示 （2）由Q=It 知，电荷量为 I-t 图象与坐标轴所包围的面积：则面积为电容器在开始放电时时所带的 电荷量，即电容器两端电压为 U0时所带电量为 Q. （3） 由图示图象可知， “面积” 格数约 3233 格 电容器电容为 U0时， 电荷量 Q=8.0010-3C（8.0010-3C 8.2

35、510-3C 均正确） ，电容器的电容；C = Q U = 8 10 -3 6.2 1.30 10 - 3F 11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(达 标的污水离子浓度低，电阻率大，一般电阻率 200 m 的工业废水即达到排放标准)如图甲所示为 该组同学所用盛水容器，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，进行以下操作： (1)用多用电表欧姆挡测量电阻时，红黑表笔互换了插孔，这样_ (填“会”或“不会”)影响测量结

36、果 ； (2)分别用多用电表欧姆挡的“1 k” 、“100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙所示，则所 测水样的电阻约为_. (3)为更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 RA500 ) B电压表(量程 15 V，电阻 RV约为 10 k) C滑动变阻器(020 ，额定电流 1 A) D电源(12 V，内阻约 10 ) E开关一只，导线若干请在图中完成电路连接_ (4)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，重复上述测量步骤，得出一系 列数据如下表所示. 由以上测量数据可以求出待测水样的电阻为_.据此

37、可知，所测水样_排放标准(填“达到” 或“没达到”) 【答案】 （1）不会；（2）1400；（3）；（4）2280；没达标 【解析】 【详解】 （1）测量电阻时，多用电表内部电源被接通，电流从多用电表内部流出，因为电阻不分正负极，所以电流 流向电阻哪一端无所谓，红、黑表笔分别插在负、正插孔不会影响测量结果； （2）图乙中图，指针示数乘以倍率，得出水样的电阻约为：1400； （3）因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻， 所以连线时滑动变阻器要用分压接法；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图所示 （4）利用 R=U/I 计算出每次

38、的电阻 R，再求平均值，总电阻为 2780，又 R=R总-RA=2280 根据电阻定律：R ，代入数据得 =114m200m，故所测水样没达到排放标准 L S 12实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值，小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表。 A满偏电流为Ig=500 A、内阻为Rg=1 000 的电流计 G B内阻可忽略不计的电动势为 1.5 V 的干电池 E C可调范围在 099.99 的电阻箱 R1 D可调范围在 0999.9 的电阻箱 R2 E可调范围在 0100 的滑动变阻器 R3 F可调范围在 010 00 的滑动变阻器 R4 G开关和导线若干 请回答下列问题: （1）

39、 小勇通过分析可知， 该电流计的内阻过大,导致误差较大,因此小勇首先将该电流计 G 改装成量程为 03 mA 的电流表，则电流计 G 应_(选填“串联”或“并联”)电阻箱_(选填“R1”或“R2”)，且应把电阻 箱调至_； （2）完成操作（1）后，小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表，使指针位于表盘中央 刻度时， 对应被测电阻的阻值为500 ,请将设计的电路补充完整， 并标出相应符号， 其中A为_(选填 “红” 或“黑”)表笔； 利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计 G 的读数为 200 A，则该电阻的阻值约 为_。(结果取整 数) 【答案】并联 R2200.0；红 750 【解

40、析】 【详解】 （1）将电流表改装为 3mA 的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值为：R = IgRg I - Ig = ；则电阻箱应选择 R2； 500 10 -6 1 103 3 10 -3 - 500 10 -6 200 （2） 接线柱 A 内部接电源的负极， 可知 A 是红表笔 ； 改装后的电流表内阻为 ：R = IgRg I = 500 10 -6 1 103 3 10 -3 把表头改装成中值电阻为 500 的欧姆表，则需要串联的电阻为：R=500-167=333，所以 167， 选择滑动变阻器 R4（0-1000） ，实验电路图如图所示： （3）改装后电流表量程是原电流表 G

41、 量程的：=6 倍，电流表 G 的示数为 200A，电路电流为： 3 10 -3 500 10 -6 I=200A6=1200A=1.2mA；待测电阻阻值为：；RX= U I - R内= 1.5 1.2 10 -3 - 500 = 750 13用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下： A.电压表 V1(量程 3V，内阻 r1约为 10k)； B.电压表 V2(量程 4.5V,内阻 r2约为 20k)； C.电压表 V3(量程 15V，内阻 r3约为 30k)； D.待测电阻 Rx(阻值约为 60) E.定值电阻 R0=30; F.滑动变阻器 R1(最大阻值 5); G.滑动变阻

42、器 R2(最大阻值 200 H.电源 E(电动势约为 6V,内阻 r 约为 l)； I.单刀单掷开关 S,导线若干。 (1)某同学设计了一个测量电阻 Rx的实验电路如图所示。滑动变阻器 R 应选_(选填“R1” 、“R2”);为保 证测量时误差尽可能小,M 电压表应选_（选填“V1“或“V2“或“V3“)。 (2)若 M、N 电表的读数分别为 2.75V、4.20V,则 Rx=_(保留两位有效数字)。 (3)考虑本次测量存在一定的系统误差,所以测量值比真实值_（选填“偏大”或“偏小”) 【答案】偏小R1V157 【解析】 【详解】 解：(1)由于滑动变阻器采用分压式，为了使测量尽量准确，便于调

43、节滑动变阻器用总阻值小的故选 R1；由 于 R0与 Rx 串联，电源 E 的电动势约为 6V，所以 M 电压表应选电压表 V1(量程 3V)，N 电压表应选电压表 V1(量程 4.5V)； (2)根据串联分压，电流相等的特点和电路可知，解得； UM Rx = UN- UM R0 Rx= 57 (3)由于 M 电压表的分流作用，流过 R0的电流大于 Rx 的电流，测量值比真实值偏小； 14某实验小组利用如图甲所示的电路测量一微安表 量程为，内阻约为的内阻，可选用(0500A300) 的器材有，定值电阻阻值为、滑动变阻器阻值范围为，电源电动势为 2V，内阻很小R0(120)R1(010)E( 、电

44、阻箱和阻值范图均为、单刀单掷开关、单刀双掷开关和导线若干。)R2R3(0999.9)S1S2 根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路补充完整。 闭合开关前滑动变阻器的滑片(1)( 在最左端 _) 完成电路连接后，该小组的操作步骤如下：(2) 将滑动变阻器的滑片P移到最左端，调节电阻箱的阻值为 0；闭合开关，移动滑片P，使微安表的R1R2S1 指针满偏。 保持滑片P的位置不动，调节电阻箱，使微安表的示数正好是指针满偏时的 ；记录电阻箱的阻值，R2 1 2 R2r1 则微安表内阻的测量值_；rA1= 保持滑片P的位置不动，调节电阻箱，使微安表的示数正好是指针满偏时的 ；记录电阻箱的阻

45、值，R2 2 3 R2r2 则微安表内阻的测量值_。rA2= 微安表内阻的测量值和都比实际值偏_ 选填“大”或“小” 。(3)rA1rA2() 为减小系统误差，该小组改进了电路设计，如图丙所示，先闭合开关，将开关拨到位置a，调节滑(4)S1S2 动变阻器的滑片P，使微安表的指针满偏，然后将开关拨到位置b，保持滑片P的位置不变，同时调节R1S2 电阻箱和，使电阻箱的阻值和电阻箱的阻值满足_，且使微安表的示数正好是指针R2R3R3r3R2r4r3=r4 满偏时的 ，则微安表内阻的测量值。 1 2 rA3= r4 【答案】大 1r12r2 【解析】 【详解】 按电路连线如图所示，要注意滑动变阻器是分

46、压接法。(1) 滑动变阻器的阻值较小，当滑片处于某一位置时，电阻箱为零，此时电流表满偏。保证滑动变阻器位(2) 置不变， 此处近似认为电压为U不变， 当电阻箱为r1 时电流表半偏， 据欧姆定律有 ：，Ig = U RA 1 2Im = U RA+ r1 联立可得：。rA1= r1 同理，当调节电阻箱为r2 时，电流表 偏转，即，联立解得： 2 3 2 3Im = U RA+ r2 rA2= 2r2 在改进的电路中，开关拔向a时：有：(4)U = IgrA3 开关拔向b时，U = 1 2Ig(rA3 + r4) = Igr3 而最后结论是：，rA3= r4 联立可得：r3= r4 15某研究性学

47、习小组的同学们来到电学实验室测量电源电动势和内电阻。大家分别选用不同的实验器材 设计了以下四种测量电路： (1)上面测量电路中，不能够完成实验目的是哪一个电路？_ 小明同学根据其中的一个电路直接测得的实验数据作出了表 R/2.03.06.0101520 U/V1.301.361.411.481.491.50 (2)由此可知该同学选用的是_图所示的电路进行的实验 采用图象法处理数据时，应作出_图线（选填 UR，或 U1/R，或 1/U-1/R） ，若通过图像求 出斜率是 k，纵轴截距是 b，则电源的电动势 E=_；r=_。 【答案】c；d； ； 1 U - 1 R 1 b k b 【解析】 【详解】 解：(1)要想测量电动势和内电阻需要明确流过电源的电流路端电压，或者利用伏阻法、安阻法明确路端电 压或电流；故 a、b、d 均可以进行测量；