1 專題專題 2020 電學實驗電學實驗 1 1 湖北省華中師范大學第一附屬中學 2017 屆高三上學期期中考試 現有一電池 電動勢 E約為 9V 內阻r在 35 55 范圍內 允許通過的最大電流為 50mA 為測定該電池的電動勢 和內阻 某同學利用如圖 a 所示的電路進行實驗 圖中R為電阻箱 阻值范圍為 0 9999 R0為保護電阻 1 可備選用的定值電阻R0有以下幾種規格 本實驗應選用 A 20 2 5W B 50 1 0W C 150 1 0W D 1500 5 0W 2 按照圖 a 所示的電路圖 接好電路 閉合電鍵后 調整電阻箱的阻值 記錄阻值R 和相應的電壓表示數U 取得多組數據 然后作出 0 11 RRU 圖像 如圖 b 所示 由圖中 所給的數據可知 電源的電動勢E V r 結果保留兩位有效數字 答案 1 C 2 8 3 50 考點 測定電源的電動勢和內阻 2 遼師大附中 2016 2017 學年上學期期中考試 在做測量電源電動勢E和內阻r的實驗 時 提供的器材是 待測電源一個 內阻為RV的電壓表一個 量程略大于電源的電動勢 電阻箱一個 開關一個 導線若干 為了測量得更加準確 多次改變電阻箱的電阻R 讀出 2 電壓表的相應示數U 以 U 1 為縱坐標 R為橫坐標 畫出 U 1 與R的關系圖象 如圖所示 由 圖象可得到直線在縱軸上的截距為m 直線的斜率為k 試根據以上信息 1 在虛線框內畫出實驗電路圖 2 寫出E 的表達式 E r 答案 答案 電路圖如右圖所示 1 V E kR V r k mkR 解得 V kR E 1 k kRm r V 考點 測定電源的電動勢和內阻 3 3 福建省廈門第一中學 2017 屆高三上學期期中考試 為了測量某種材料制成的特種電阻 絲 x R的電阻率 提供的器材有 A 電流表 G 內阻120 g R 滿偏電流3 g ImA B 電流表 A 內阻約為 10 量程為 100mA C 螺旋測微器 刻度尺 D 電阻箱 0 R 0 999 0 5A E 滑動變阻器 R 5 1A F 電池組 E 6V 0 05 G 一個開關 S 和導線若干 某同學進行了一下操作 1 用多用電表粗測電阻絲的阻值 當用 1 檔時發現指針偏轉角度過小 說明電阻較 填 大 或 小 應換為 10 檔 并重新進行 測量時指針位置如 圖 1 所示 2 把電流表 G 與電阻箱串聯改裝成量程為 6V 的電壓表 則電阻箱的阻值應調為 0 R 3 請用改裝好的電壓表設計一個測量電阻 x R阻值的實驗 根據提供的器材和實驗需要 請將圖 2 中電路圖補充完整 4 電阻率的計算 測得電阻絲的長度為 L 電阻絲的直徑為 d 電路閉合后 調節滑動變 4 阻器的滑片到合適位置 電流表 G 的示數為 1 I 電流表 A 的示數為 2 I 請用已知量和測量量 的字母符號 各量不允許代入數值 寫出計算電阻率的表達式 答案 1 大 歐姆調零 2 0 1880R 3 如圖所示 4 2 10 21 4 g d IRR L II 3 滑動變阻器 R 5 1A 電源電壓為 6V 所以滑動變阻器使用限流式 從圖 1 中可 得被測電阻大約 70 所以電流表內阻和被測電阻相接近 所以采用電流表外接法 如圖所 示 4 由電阻定律可知 電阻為 2 2 LL R d S 則電阻率為 2 4 d R L 根據歐 姆定律有 10 21 g IRR U R III 所以電阻率為 2 10 21 4 g d IRR L II 考點 考查了測定金屬電阻率實驗 名師點睛 考查歐姆表讀數 注意此刻度不均勻 盡量讓指針在中央附近 同時乘以倍率 確定滑動變阻器與電流表的接法是正確解題的關鍵 測量電阻的方法除了伏安法外 還有 安安法 即兩個電流表組合 伏伏法 兩個電壓表組合 等 掌握電阻定律 同 時注意利用電流表與電阻的關系 求出電壓的方法 4 福建省廈門第一中學 2017 屆高三上學期期中考試 在描繪小電珠的伏安特性曲線實驗 中 一組同學用量程 3V 的電壓表測量小電珠的電壓 用多用電表的 250mA 檔測量通過小電 5 珠的電流 1 在圖甲電路中 需要將多用電表的兩表筆連接到 a b 兩處 其中黑表筆應與 連接 填 a 或 b 2 將得到的數據記錄在表格中 當電源為 1 50V 時 對應的多用電表指針指示如圖乙所 示 其讀數為 mA 3 根據表格中的其他數據 在答題卡的坐標紙上繪制出 I U 曲線 4 由 I U 曲線可以看出 隨電壓 電流的增大 小電珠的電阻 5 實驗后 某同學用多用電表的歐姆檔測量小電珠的電阻 他將選擇開關置于電阻 1 檔 調零后將紅黑表筆接在小電珠的兩極上 已知多用電表內部歐姆檔所接電池的 電動勢為 1 5V 歐姆檔刻度盤的中央刻度示數為 15 則指針位于 區間 A 10R B 79R C 4 57R D 4 5R 答案 1 b 2 173 或 174 3 如圖所示 4 變大 5 D 6 5 當電壓為零時 圖象中過 O 點的斜率可以表示常溫下的電阻 由圖可知 電阻約為 0 1 2 0 05 則可知 指針對應的區間應為 D 考點 描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗 5 山東省實驗中學 2017 屆高三第一次診斷性考試 某學習小組用伏安法測量一未知電阻 Rx的阻值 給定器材及規格為 電流表 A 量程為 0 5 mA 內阻約為10 電壓表 V 量程為 0 3 V 內阻約為3K 最大阻值約為100 的滑動變阻器 電源 E 電動勢約為 3 V 開關 S 導線若干 1 由于不知道未知電阻的阻值范圍 先采用如圖所示的電路試測 讀得電壓表示數大約為 2 5 V 電流表示數大約為 5 mA 則未知電阻 Rx的阻值大約為 2 經分析 該電路測量誤差較大 需改進 請直接在圖上改畫 在不需要的連線上畫 表示 補畫上需要添加的連線 3 利用改進的電路進行測量 Rx的測量值 真實值 選填 大小 等于 或 小于 7 答案 1 500 2 如圖是所示 3 大于 解析 1 未知電阻阻值約為 3 2 5 500 5 10 x V R A U I 考點 伏安法測電阻 6 河北省石家莊市第二中學 2017 屆高三上學期第二期聯考 甲和乙兩位同學分別設計了 如圖甲和乙所示的兩個電路來測量某電子產品所用鋰電池的電動勢和內阻 其中R為電阻箱 定值電阻 0 1 90 R 實驗時改變R的阻值以及對應電壓表的示數U 根據記錄的數據得 8 到如圖丙和丁所示的關系圖線 1 可以判斷圖線丙是利用圖 中的實驗數據描出的 2 甲同學得到的圖線橫截距為0 5 縱截距為0 27 則甲同學測得該鋰電池的電動勢為 V 內阻為 計算結果保留兩位小數 答案 乙 3 70 0 10 考點 閉合電路的歐姆定律 7 大慶中學 2016 2017 學年上學期期中考試高三物理試題 在測定金屬絲電阻率的實驗 中 用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時的刻度位置如圖所示 1 從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm 2 實驗中為了減小電流表和電壓表內阻引起的系統誤差 采用圖示電路 9 閉合電鍵 S1 將 S2接 2 調節滑動變阻器 R1和 R2 使電壓表讀數盡量接近滿量程 讀出此 時電壓表和電流表的示數 U1和 I1 將 S2接 1 讀出這時電壓表和電流表的示數 U2和 I2 則金屬絲電阻 Rx 3 若金屬絲的長度為 L 直徑為 D 電阻為 Rx 則該金屬絲電阻率的表達式為 答案 1 0 620 2 12 12 X UU R II 3 2 4 x D R l 考點 考查了測定金屬電阻率實驗 8 河南省南陽市第一中學 2017 屆高三上學期第三次月考 在測定一節干電池的電動勢和 內電阻的實驗中 備有下列器材 A 待測的干電池 電動勢約為 1 5V 內電阻小于 1 0 B 電流表 A1 量程 0 3mA 內阻 1g R 10 C 電流表 A2 量程 0 0 6A 內阻 2g R 0 1 D 滑動變阻器 R1 0 20 10A E 滑動變阻器 R2 0 200 lA F 定值電阻 R0 990 G 開關和導線若干 1 某同學發現上述器材中雖然沒有電壓表 但給出了兩個電流表 于是他設計了如圖甲 所示的 a b 兩個參考實驗電路 其中合理的是 圖所示的電路 在該電路中 為 10 了操作方便且能準確地進行測量 滑動變阻器應選 填寫器材前的字母代號 2 圖乙為該同學根據 1 中選出的合理的實驗電路 利用測出的數據繪出的 I1 I2圖線 I1為電流表 A1的示數 I2為電流表 A2的示數 且 I2的數值遠大于 I1的數值 則由圖線 可得被測電池的電動勢 E V 內阻 r 結果保留小數點后 2 位 答案 1 B D 2 1 50 1 00 考點 考查了測量電源電動勢和內阻實驗 9 在把電流表改裝成電壓表的實驗中 把量程 Ig 300 A 內阻約為 100 的電流表 G 改裝 成電壓表 需要測量電流表 G 的內阻 Rg 采用如圖所示的電路測量電流表 G 的內阻 Rg 可 選用的器材有 A 電阻箱 最大阻值為 999 9 B 電阻箱 最大阻值為 9 999 9 C 滑動變阻器 最大阻值為 2 000 D 滑動變阻器 最大阻值為 50k E 電源 電動勢約為 6V 內阻很小 F 開關 導線若干 為提高測量精度 在上述可供選擇的器材中 可變電阻 R1應該選擇 可變電阻 R2應該 選擇 填選用器材的字母代號 測電流表 G 的內阻 Rg的實驗步驟如下 a 連接電路 將可變電阻 R1調到最大 b 斷開 S2 閉合 S1 調節可變電阻 R1使電流表 G 滿偏 c 閉合 S2 保持 R1不變 調節可變電阻 R2使電流表 G 半偏 此時可以認為電流表 G 的內阻 11 Rg R2 設電流表 G 的內阻 Rg的測量值為 R測 真實值為 R真 則 R測 R真 選填 大于 小于 或 等于 答案 1 D A 2 小于 解析 1 利用半偏法測量電流表 G 的內阻 要保證總電流基本不變 則 R1的阻值遠大于 R2的阻值 故可變電阻 R1應該選擇 D 可變電阻 R2應該選擇 A 2 由于并聯 R2后 總電阻減小 則總電流增大 所以通過 R2的實際電流大于通過電流表 G 的電流 則 R2的阻值小于電流表 G 的阻值 所以電流表 R測 R真 考點 測量電流表的內阻 10 河北省滄州市第一中學 2017 屆高三 11 月月考 小勇在探究標有 3V 1 5W 字樣的 小燈泡的伏安特性曲線 試驗室除了導線 電鍵 內阻不計 電動勢為 3V 的電池組和待測 小燈泡外 還有如下的實驗器材供選擇 A 電流表 0 0 6A 內阻為 1 B 電流表 0 3A 內阻為 0 2 C 電壓表 0 3V 內阻約為 2k D 電壓表 0 10V 內阻約為 4 5k E 滑動變阻器 0 100 F 滑動變阻器 0 20 1 為了減小實驗誤差 電流表應選 電壓表應選 滑動變阻器應選 填器材 前面的字母代號 小勇利用所選用的實驗器材描繪了小燈泡的伏安特性曲線 如圖甲所示 則該小燈泡的阻值隨兩端電壓的升高而 選填 增大 減小 或 不變 2 連接完整的實物圖如圖乙所示 3 如果該小勇在進行操作時 誤將 a b 間的導線接在在 a c 間 在閉合開關后 無論 12 小勇如何移動滑動變阻器的滑動觸頭 小燈泡始終發光 則小燈泡在該過程中所消耗的電功 率的最小值為 W 答案 1 A C F 增大 2 如圖所示 3 0 32 解析 1 電壓表選擇 0 3V 量程的 C 電表量程應略大于電路中最大電值 燈泡的額定電 流 1 5 0 5 3 IA 故電流表選擇 A 因本實驗采用分壓式接法 故滑動變阻器選 F 根據 U I 圖象可知 隨著燈泡兩端電壓的升高燈泡電阻增大 2 滑動變阻器采用分壓接法 而由于燈泡內阻較小 故燈泡采用電流表外接法 實物圖 如圖所示 考點 探究小燈泡的伏安特性曲線 11 黃岡市黃岡中學 2017 屆高三上學期期中考試 測量電阻有多種方法 1 若用多用電表歐姆擋測電阻 下列說法中正確的是 A 測量電阻時如果指針偏轉過大 應將選擇開關撥至倍率較小的擋位 重新調零后測量 B 測量電阻時 如果紅 黑表筆分別插在負 正插孔 則會影響測量結果 C 測量電路中的某個電阻 應該把該電阻與電路斷開 D 測量阻值不同的電阻時都必須重新調零 2 若用下列器材組裝成一個電路 既能測量出電池組的電動勢 E 和內阻 r 又能同時描繪 小燈泡電阻的伏安特性曲線 A 電壓表 V1 量程 6V 內阻很大 B 電壓表 V2 量程 4V 內阻很大 C 電流表 A 量程 3A 內阻很小 13 D 滑動變阻器 R 最大阻值 10 額定電流 4A E 小燈泡 2A 5W F 電池組 電動勢 E 內阻 r G 開關一只 導線若干 實驗時 調節滑動變阻器的阻值 多次測量后發現 若電壓表 V1的示數增大 則電壓表 V2 的示數減小 請將設計的實驗電路圖在圖 1 中補充完整 每一次操作后 同時記錄電流表 A 電壓表 V1和電壓表 V2的示數 組成兩個坐標點 I U1 I U2 標到 U I 坐標系中 經過多次測量 最后描繪出兩條圖線 如圖 2 所 示 則電池組的電動勢 E V 內阻 r 結果均保留兩位有效數字 在 U I 坐標中兩條圖線在 P 點相交 此時滑動變阻器連入電路的阻值應為 電 池組的效率 為 此空填百分數 保留一位小數 答案 1 AC 2 電路圖如圖所示 4 5 1 0 0 55 6 2 伏安法測電源電動勢與內阻實驗中 電壓表測路端電壓 電壓表示數隨滑動變阻器 接入電路阻值的增大而增大 描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中 電流表測流過燈泡的電流 燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路電阻的增大而減小 調節滑動變阻器時 電壓表 V1的示 數增大 則電壓表 V2的示數減小 則 V1測路端電壓 V2測燈泡兩端電壓 電路圖如圖所 示 14 電源的 U I 圖象是一條傾斜的直線 由圖象可知 電源電動勢 E 4 5V 電源內阻 4 52 5 1 0 2 0 UVV r IA A A 由圖乙所示圖象可知 兩圖象的交點坐標 即燈泡電壓 UL 2 5V 此時電路電流 I 2 0A 電源電動勢 E Ir UL IR滑 即 4 5V 2 0A 1 2 5V 2 0A R滑 則 R滑 0 電池組的效率 2 5 100 100 55 6 4 5 U E 考點 電阻的測量 測量電源的電動勢及內阻 12 溫州中學 2017 屆高三 11 月選考模擬考試 實驗室有一破損的雙量程電壓表 兩量程 分別是 3V 和 15V 其內部電路如圖所示 因電壓表的表頭 G 已燒壞 無法知道其電學特性 但兩個精密電阻 R1 R2完好 測得 R1 2 9k R2 14 9k 現有兩個表頭 外形都與原表頭 G 相同 已知表頭 G1的滿偏電流為 1mA 內阻為 70 表頭 G2的滿偏電流 0 5mA 內阻為 100 又有兩個定值電阻 r1 40 r2 30 若保留 R1 R2的情況下 對電壓表進行修復 則 1 原表頭 G 滿偏電流 I 內阻 r 2 用于修復電壓表的器材有 填器材符 號 3 在虛線框中畫出修復后的電路 15 4 在利用修復的電壓表 某學習小組用伏安法測量一未知電阻 Rx的阻值 又提供器材及 規格為 電流表 A 量程 0 5mA 內阻未知 最大阻值約為 100 的滑動變阻器 電源 E 電 動勢約 3V 開關 S 導線若干 由于不知道未知電阻的阻值范圍 學習小組為較精確測出 未知電阻的阻值 選擇合適的電路 請你幫助他們補完整電路連接 正確連線后讀得電壓表 示數為 2 0V 電流表示數為 4mA 則未知電阻阻值 Rx為 答案 1 mA 100 2 G1和 r2 3 電路如圖 4 500 解析 1 由圖示電路圖可知