1、電學實驗1.12017天津卷】某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻門=1.0k皿阻R=9.0k，汕了方便讀數和作圖，給電池串聯一個的=3.0的電阻。按圖示電路進行連接后，發現aa、bb和cc三條導線中，混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪一條導線內部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓，讀數不為零，再測量、a間電壓，若讀數不為零，則一定是導線斷開；若讀數為零，則一定是導線斷開。排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組|1、|2數據，作出圖象如右圖。由I1T2圖象得到電池的電動勢E

2、=V,【答案】aabb1.41（1.361.44均可）0.5（0.40.6均可）【解析】用電壓擋檢測電路故障，電壓表的表頭是電流計原電路有斷路，回路中無電流,將電壓表接在防'間后有示機說明電路被接通即間有斷路故障.再測量山間電壓，電壓表讀孰不為李，說明斷路故障的范圍被縮月里因,間，則一定是因'導線斷開；若讀獺為零，則說明電路仍未襁接通，斷路頡障的范圍被確定在她r間中根據閉合電路的歐媽定律；后:1式號+F1H0+右，工產及，上式可簡化為E二人（AM）+1式凡*玲，讀出兩點坐標；（皿0,12）和C2孫90S）,代入方程解得：電動勢r=L41V,樣目f5Qq【考點定位】實驗一一用伏安

3、法測干電池的電動勢和內阻【名師點睛】由圖象法處理實驗數據的關鍵是要理解圖線的物理意義一一縱軸截距和斜率表示什么，閉合電路的歐姆定律是核心。2.12017新課標I卷】（10分）某同學研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V,額定電流0.32A）;電壓表&V（量程3V,內阻3k。；電流表（A（量程0.5A,內阻0.5R固定電阻R0（阻值10003滑動變阻器R（阻值09.0月電源E（電動勢5V,內阻不計）；開關S;導線若干。（1）實驗要求能夠實現在03.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。由實驗曲線

4、可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻（填增大"不變“或減小”），燈絲的電阻率（填蹭大”不變“或藏小”）。（3）用另一電源E0（電動勢4V,內阻1.00R和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調節滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關S,在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為W,最大功率為Wo（結果均保留2位小數）【答案】（1）如圖所示(2)增大增大(3)0.391.17【解析】（1）要求能夠實現在03.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，故滑動變阻器用分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如答案圖所示；（2）由I-U圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增

5、大，再由電阻定律R上知，電阻率增大；S（3）當滑動變阻器的阻值為9時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時E=U+I（r+R）得U=-10I+4,在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標約為U=1.75V,I=225mA,Pi=UI=0.391EW;整理得：IU工，當直線的斜率最大時，與燈泡的I-U曲線的交點坐RrRr標最大，即燈泡消耗的功率最大。當滑動變阻器電阻值R=0時，燈泡消耗的功率最大，此時交點坐標為U=3.67V,I=0.32A,如右圖所示，最大的功率為P2=UI=1.17W。【考點定位】研究小燈泡的伏安特性曲線【名師點睛】電路圖主要是控制電路、測量電路的連接。小燈泡阻值為小電阻一一外接

6、法，電壓從0開始測量一一分壓式接法。然后由伏安特性曲線分析阻值的變化，注意縱軸是電流。第（3）問求小燈泡消耗的實際功率較難，因小燈泡的阻值隨電流的變化而變化，通過閉合電路的歐姆定律找到小燈泡實際的電流、電壓值。3.12017新課標H卷】（9分）某同學利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為100內阻大約為2500通的內阻。可使用的器材有：兩個滑動變阻器R、R2（其中一個阻值為20Q另一個阻值為2000電阻箱Rz（最大阻值為99999.9）R電源E（電動勢約為1.5V）;單刀開關S和9。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實物連線。（2）完成下列填空:Ri的阻

7、值為Q(填為了保護微安表，開始時將（填左”或右”）對應的位置;國“2政”2000)”。Ri的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動變阻器的將R2的滑片D置于中間位置附近。將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Q,接通Si。將Ri的滑片置于適當位置，再反復調節R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后，微安表的示數保持不變，這說明金接通前B與D所在位置的電勢（填相等”或不相等”）。將電阻箱Rz和微安表位置對調，其他條件保持不變，發現將R的阻值置于2601.0財，在接通S2前后，微安表的示數也保持不變。待測微安表的內阻為鼠結果保留到個位）。（3）寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議：。【答案】（1）連線見解析（

8、2）20左相等2550（3）調節R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程【解析】（1）實物連線如圖：（2）滑動變阻器Ri要接成分壓電路，則要選擇阻值較小的20泄滑動變阻器；為了保護微安表，開始時將Ri的滑片C滑到接近圖（a）中滑動變阻器的左端對應的位置;將電阻箱Rz的阻值置于2500.0,Q接通Si;將Ri的滑片置于適當位置，再反復調節R2的滑片D的位置；最終使得接通&前后，微安表的示數保持不變，這說明S2接通前后在BD中無電流流過，可知B與D所在位置的電勢相等；設滑片P兩側電阻分別為R21和R22,因B與D所在位置的電勢相等,可知;R21RaR22同理當Rz和微安表對調后，仍有:RaR

9、21Rz2;聯立兩式解得:R22Ra，RiR2J250026012550。（3）為了提高測量精度，調節Ri上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。【考點定位】電阻的測量【名師點睛】此題考查電阻測量的方法；實質上這種方法是一種電橋電路”，搞清電橋平衡的條件：對角線電阻乘積相等，即可輕易解出待測電阻值；知道分壓電路中滑動變阻器選擇的原則及實物連線的注意事項。4.12017新課標出卷】（9分）圖（a）為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R和R5是固定電阻，R是可變電阻；表頭d的滿偏電流為250小,內阻為480Q虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電

10、表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆X100擋。表頭（1）圖（a）中的A端與（填紅”或黑”）色表筆相連接。（2）關于R6的使用，下列說法正確的是（填正確答案標號）。A.在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0&置B.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整F6使電表指針指在表盤右端電阻“前置C.使用電流擋時，調整的使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據題給條件可得Ri+R2=QR4=Q(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1相連的，則多用電表讀數為;若此時B端是與“3fi連的，則讀數為

11、;若此時B端是與“5”相連的，則讀數為。(結果均保留3位有效數字)【答案】(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA(或1.48mA)1100Q2.95V【解析】(力與多用電表內電源正極相連的是黑表筆中(2)風是可變電阻，它的作用是歐姆表調零，使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整風使電表指針指在1及(3)£端與3唯連時，是量程較小的電流表，所以K+&=7=1600月端與F*連時，是量程4一較4的電壓表,所以&二(4)若此時E端與七避瑾|多用電表是量程為25mA的電流表1則讀數為147mAj若此時£端與*才瞳，多用電表是歐姆xlOOQ擋，貝I讀數為11

12、00若此時3端與映可雎，多用電表是量程為5V的電壓表，則讀數為2.95Vo【考點定位】多用電表的使用、電表的改裝【名師點睛】會規范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數，是解決本題的關鍵。在平時實驗訓練過程中要多加注意規范操作和器材的正確使用方法，多用電表的讀數，重點是分清測量的物理量不同，讀數方法不同。5.12017江蘇卷】(10分)某同學通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如圖11-1圖所示，繼電器與熱敏電阻R、滑動變阻器R串聯接在電源E兩端，當繼電器的電流超過15mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現溫控.繼電器的電阻約為20Q,熱敏電阻的阻值R與溫度t的關系如下表所示i/r

13、35。40.05殖。60.070.080.0凡公199.5145.41耽】8L862.949.1(1)提供的實驗器材有：電源E1(3V,內阻不計)、電源E2(6V,內阻不計)、滑動變阻器R1(0-200Q)、滑動變阻器R2(0500Q)、熱敏電阻R,繼電器、電阻箱(0999.9Q)、開關S、導線若干.為使該裝置實現對3080C之間任一溫度的控制，電源E應選用(選填自"或邑”)，滑動變阻器R應選用（選填R"或包”）LI-圖）（2）實驗發現電路不工作.某同學為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應將如圖112圖所示的選擇開關旋至（選填A"、B"、C

14、”或D"）.（3）合上開關S,用調節好的多用電表進行排查，在題111圖中，若只有b、c間斷路，則應發現表筆接入a、b時指針（選填偏轉”或不偏轉”），接入a、c時指針（選填懦轉”或不偏轉”）.（題II-?圖）C時被吸合，下列操作步驟正確順序108.1Q（4）熱敏電阻阻值為199.5Q,繼電器的阻（4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50是.（填寫各步驟前的序號）將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關，將電阻箱從電路中移除合上開關，調節滑動變阻器的阻值斷開開關，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調至【答案】（1）E2R2（2）C（3）不偏轉偏轉【解析】（1）由表格數據知，當溫度為3

15、0c時,值Ro=20Q,當電流為15mA時，E=I（R+氐）=3.3V,所以電源選E,80C時，熱敏電阻阻值Rt=49.1Q,則E2=I（R+R0+R）,此時變阻器阻值R=330.9Q,所以變阻器選擇F2;（2）多用電表做電壓表測量電壓，旋鈕旋至直流電壓擋C處；（3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時，整個回路斷路，電表指針不偏轉，接入a、c時電流流經電表，故指針偏轉；（4）50C時，熱敏電阻阻值為108.1Q,所以應將電阻箱阻值調至108.1Q,調節變阻器，使銜鐵吸合，再將電阻箱換成熱敏電阻，故順序為.【考點定位】多用電表的使用閉合電路的歐姆定律傳感器【名師點睛】結合表格中數據，利用歐姆定

16、律估算電動勢和電阻的數值，選擇電源和滑動變阻器.明確實驗的目的是實現對3080C之間任一溫度的控制，其中3080C就是提示的信息，結合表格數據，可知電阻值的取值.23.（11分）2010全國I卷用對溫度敏感的半導體材料制成的某熱敏電阻Rt,在給定溫度范圍內，其阻值隨溫度的變化是非線性的。某同學將Rt和兩個適當的固定電阻R1、R2連成圖虛線框內所示的電路，以使該電路的等效電阻Rl的阻值隨Rt所處環境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍。為了驗證這個設計，他采用伏安法測量在不同溫度下Rl的阻值，測量電路如圖所示，圖中的電壓表內阻很大。Rl的測量結果如表所示。溫度t（Q30.040.050.

17、060.070.080.090.0Rl阻值（Q）54.351.047.544.341.037.934.7回答下列問題：（1）根據圖所示的電路，在實物圖上連線。Kd放在控溫裝置中圖2（2）為了檢驗Rl與t之間近似為線性關系，在坐標紙上作RL-t關系圖線。iniraa:(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數如圖3、4所示。電流表的讀數為電壓表的讀數為。此時等效電阻Rl的阻值為,熱敏電阻所處環境的溫度約為。解析：由部分電路歐姆定律得：R=U=舟;£=43.5，對照圖找出相應的溫度為64.0CoI0.115A考點：電阻率與溫度的關系、傳感器。22. (5分)2011全國I卷為了測量

18、一微安表頭A的內阻，某同學設計了如圖所示的電路。圖中，Ao是標準電流表，Ro和Rn分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關和單刀開關，E是電池。完成下列實驗步驟中的填空：(1)將S撥向接點1,接通S1,調節,使待測表頭指針偏轉到適當位置，記下此時的讀數I;(2)然后將S撥向接點2,調節,使,記下此時Rn的讀數；(3)多次重復上述過程，計算Rn讀數的,此即為待測微安表頭內阻的測量值。解：(1)R0；A0;(2)Rn;A0的讀數仍為I;(3)平均值點評：測量微安表頭的內阻、替代法。23. (10分)2012全國I卷圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場。現通過測量通電導線

19、在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；®為電流表；S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖。(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：按圖接線。保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態；然后用天平稱出細沙質量m1o光.滑粒滑輪n心山輕繩電流表rj閉合開關S,調節r的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D;然后讀出，并用天平稱出。用米尺測量。用測得的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小

20、，可以得出B(4)判定磁感應強度方向的方法是：若,磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。解：(1)連線如圖所示(2)重新處于平衡狀態；電流表的示數I;此時細沙的質量m2；D的底邊長度l應尚g(4)m2>m123.(8分)2013全國I卷某學生實驗小組利用圖(a)所示電路，測量多用電表內電池的電動勢和電阻“Xlk當內部電路的總電阻。使用的器材有：多用電表；電壓表：量程5V,內阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5kQ導線若干。回答下列問題：(1)將多用電表擋位調到電阻“X橙；再將紅表筆和黑表筆,調零點。(2)圖(a)中多用電表的紅表筆和(填“債“2)”端相連，黑表筆連接

21、另一端。(3)將滑動變阻器的滑片調到適當位置，使多用電表的示數如圖(b)所示，這時電壓表的示數如圖(c)所示。多用電表和電壓表的讀數分別為kQ和V。(4)調節滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時多用電表和電壓表的讀數分別為12.0k和4.00V。從測量數據可知，電壓表的內阻為kQo(5)多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯而成的電路，如圖(d)所示。根據前面的實驗數據計算可得，茁此多用電表內電池的電動勢為V,電阻“Xl擋'內部電路的總電阻為kQo解：短接；(2)1;(3)15.0,3.60;(4)12.0;(5)9.00,15.0。解

22、析：(1)歐姆表測電阻時，先選檔；然后進行歐姆調零，將紅、黑表筆短接，調整歐姆調零旋鈕，使指針指到歐姆表刻度的零位置；再測量、讀數。(2)電流流過多用電表原則：“紅進黑出”。(3)多用電表歐姆檔的測量值等于表盤上讀數乘以倍率，電阻“X1k第一排，讀數為15.0X1k=15.0kQ;直流電壓5V,最小分度為0.1V,估讀到分度值下一位，讀數為3.60V。(4)調節滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，多用電表的讀數即為電壓表的內阻。由第步：用同6?*15*103,即：”丹i5。4由第(4)步：E=3r+4o»導:E=9.00V,r=15.0kG12A|023.(9分)2014全國I

23、卷利用如圖(a)所示電路，可以測量電源電動勢和內阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9),電阻R0(阻值為3.0Q,電阻R1(阻值為3.00,電流表(量程為200mA,內阻為Ra=6.0Q,開關S。實驗步驟如下： 將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S; 多次調節電阻箱，記下電流表的示數I和電阻箱相應的阻值R;_11，一" 以為縱坐標，R為橫坐標，作R圖線(用直線擬合)求出直線的斜率k和在縱軸上的截距bo回答下列問題：1.(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則,與R的關系式為(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R=3.0時電流表的示數如圖(b)所示,讀出

24、數據，完成下表。答：，。R/Q1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I1/A16.998.0010.011.011.913.0k=(3)在答題卡圖(c)的坐標紙上所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率A'已知毫安表表頭的內阻為100Q滿偏電流為lmA;Ri和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱，電表量程為3mA;若使用a和c兩個接線柱，電表量程為10mA。由題給條件和數據，可以求出Ri=Q,R2=Qo現用一量程為3mA、內阻為l50的標準電流表A對改裝電表的3mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.5、1

25、.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5V,內阻忽略不計；定值電阻Ro有兩種規格，阻值分別為300和1000滑動變阻器R有兩種Q-1,截距b=A-1。(4)根據圖線求得電源電動勢E=V,內阻r=Qo解：(1)；=3r+152規格，最大阻值分別為750和3000QO則Ro應選用阻值為的電阻，R應選用最大阻值為的滑動變阻器。,；(2)如圖，0.110,9.09;(3)1,6.0;(4)3,1.0解析:15+3rE6。四周一，豆圜iai三LH1147-wn-ra一nai-Banliaa,且4用23.(9分)2015全國I卷圖(a)為某同學改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線框內是

26、毫安表的改裝電路。(1)(2)（3）若電阻Ri和e中有一個因損壞而阻值變為無窮大，利用圖（b）的電路可以判斷出損壞的電阻。圖（b）中的R為保護電阻，虛線框內未畫出的電路即為圖（a）虛線框內的電路。則圖中的d點應和接線柱（填“b”或“c”相連。判斷依據是：。解：（1）15,35;（2）300,3000;（3）c,毫安表有示數，則Ri斷路，無示數，則R2斷路。1一解析：（1）連ab:Ri、R2與量安表RmA中電流之比為2:1,Ri+R2=-RmA,Ri+R2=50,連1,bc：Ri與R2、RmA中電流之比為9:1,Ri=9(R2+RmA),9RiR2=i00,解得：Ri=15Q,R2=35Qo（2）校準刻度0.5mA到3mA,所以總電阻最小值為:1.5V0.003A=500，總電阻最大值為:1.5V0.0005A=30000。若定值電阻選擇10005無法校準3mA刻度，所以定值電阻選擇500Q;若滑動變阻器選擇750Q,則總電阻達不到3000Q,就無法校準0.5毫安刻度，故選3000Q。只有一個電阻斷路（損壞），則“d”與“c”相連，若毫安表無示數，則說明R2斷路，若毫安表有示數，則說明Ri斷路。23.（10分）2