1、1电学实验1一同学测量某干电池的电动势和内阻（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_（2）实验测得的电阻箱阻值 R 和电流表示数 I，以及计算的 数据见下表:1I根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出 关系图像_由图像可计算出该干电池的电动势1为_V；内阻为_R/ 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26/A1I6.7 6.0 5.3 4.5 3.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为 100 mV 的电压表并联在电流表的两端调节电阻
2、箱，当电流表的示数为 0.33 A 时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_V；内阻 应为_【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 （1）开关未断开 电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：21.4（1.301.44 都算对） 1.2（1.01.4 都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格 小 0.2）【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。 3【2017新课标卷】（9 分）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表 （量程为 100 A，内阻大约为 2
3、500 ）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1、 R2（其中一个阻值为 20 ，另一个阻值为 2 000 ）；电阻箱 Rz（最大阻值为 99 999.9 ）；电源 E（电动势约为 1.5 V）；单刀开关 S1和 S2。 C、 D 分别为两个滑动变阻器的滑片。（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。（2）完成下列填空： R1的阻值为 （填“20”或“2 000”）。为了保护微安表，开始时将 R1的滑片 C 滑到接近图（a）中的滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将 R2的滑片 D 置于中间位置附近。将电阻箱 Rz的阻值置于 2 500.0 ，接通 S1。将 R1的滑片置于
4、适当位置，再反复调节 R2的滑片 D 的位3置。最终使得接通 S2前后， 微安表的示数保持不变，这说明 S2接通前 B 与 D 所在位置的电势 （填“相等”或“不相等”）。将电阻箱 Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将 Rz的阻值置于 2 601.0 时，在接通 S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 （结果保留到个位）。（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： 。【答案】（1）连线见解析 （2）20 左 相等 2 550 （3）调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】（1）实物连线如图：（3）为了提高测量精度，调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量
5、程。 【 4【2016全国新课标卷】（10 分）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 时cI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（最大阻值为 1 000 ），滑动变阻器 （最大阻值为 2 000 ），单刀双掷开关一个，导线若干。1R2R4在室温下对系统进行调节，已知 U 约为 18 V， 约为 10 mA；流过报警器的电流超过 20 mA 时，报警器可cI能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在 60 时阻值为 650.0
6、 。（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。（2）在电路中应选用滑动变阻器_（填“ ”或“ ”）。1R2（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_。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。【答案】（1）连线如图所示 （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
7、警【解析】（1）电路连线如图。（3）本题采用的是等效替换法，先用变阻箱来代替热敏电阻，所以变阻箱的阻值要调节到热敏电阻的临界电阻也就是在 60 时阻值为 650.0 ；为防止接通电源后，流过报警器的电流会超过 20 mA，报警5器可能损坏，滑动变阻器的滑片应置于 b 端；先把变阻箱的电阻接入电路，调节滑动变阻器的电阻，调至报警器开始报警时，保持滑动变阻器的阻值不变，接到热敏电阻上，当热敏电阻的阻值是 650.0 时，也就是温度达到了 60 ，报警器开始报警。【 考点定位】考查电阻温度随时间的变化关系 2 （1）在实验室，某同学用多用电表粗测一段样品的电阻。经正确操作后，用“100”档时发现指针
8、偏转情况如图所示，则他应该换用_档(填“10”档或“1k”)重新测量。换档后，在测量前应_（2）某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势（电动势 E 大约在 9 V 左右，内阻 r 约为50)已知该电池允许输出的最大电流为 150 mA该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为 2 k， R 为电阻箱，阻值范围 09999， R0是定值电阻，阻值为 20，起保护电路的作用在图甲的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接_。该同学完成电路的连接后，闭合开关 S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为_V .改变电阻箱的阻
9、值，取得多组数据，作出如图丙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势 E =_V，内阻 r =_ .（结果保留两位有效数字）6用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系 _ ， _ （填“大于” 、 “小于” 、“等于” ）.【答案】 ；欧姆调零； 6.5V；10；50；小于；小于；【解析】【详解】（1）欧姆表指针偏转角度较小，电流较小，被测电阻的阻值较大，则应换大倍率档，即换用“1k”档。换档后，重新测量前，应欧姆调零。（2）电路连接如图： 【点睛】测电阻时，指针要指在表盘中间附近，若指针偏转小，说明被测电阻较大，应换成较大倍率档；若指针偏转大，说明被测电阻较小，应换成较小
10、倍率档。换档后，测量前要 欧姆调零。 4测量电压表 V1的内阻 （量程为 1.5V，内阻约为 1600 ） 。以下是可供选用的实验器材：电源 E，电动势约为 3V，内阻不计；7电压表 V2，量程为 3V；电阻 R1=200 ；电阻 R2=500 ；电阻 R3=800 ；滑动变阻器 R，最大阻值约为 20 ；滑动变阻器 R，最大阻值约为 2k ；单刀单掷开关 S 一个，导线若干。(1)请在方框中画出实验电路的原理图_，要求电路简捷，电压表的读数不得小于量程的三分之二，图中的元件必须用题中相应的字母标注。(2)若电压表 V1和 V2读数分别用 U1和 U2表示，则由已知量表示电压表内阻 的表达式是
11、_，且电压表 V2的读数应控制在_V 的范围之内。【答案】 22.25【解析】【详解】8【点睛】若遇到电表量程较小时应考虑将电表较小改装，电压表扩大量程时需要将电压表与分压电阻串联，电流表扩大量程时需要将电流表与分流电阻并联. 6某同学欲测量欧姆表“1”档的内电阻和内部电源电动势。现有以下实验器材：A1：电流表 200 ，300A2：电流表 30mA，5R1：电阻箱 09999R2：滑动变阻器 050电键、导线若干。他利用电阻箱 R1与电流表 A1串联接入图 1 电路。其电阻箱的阻值选择如图 2。(1)闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动端至某一位置，读出电流表 A1和 A2的示数 I1和 I2
12、。多次改变滑动端的位置，得到的数据为：9在图 3 所示的坐标纸上 I1为纵坐标、I 2为横坐标画出所对应的 I1I2如曲线。(2)利用所得曲线求得欧姆表内电源的电动势 E=_V，欧姆表内阻 r=_ 。(结果保留三位有效数字)(3)将该欧姆表两个表笔短接，欧姆表的电流为 I=_A。(结果保留三位有效数字)【答案】 1.46（1.451.49） ；14.6（14.015.5）0.100（0.09800.102）【解析】【详解】（1）根据描点法可得出对应的 I-U 图象，如图所示；所作图线：（3）若把该欧姆表红黑表笔短接，通过欧姆表的电流大小为 .101现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料 制成的
13、，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件 R0进行测试，实验中可供选择的仪器为：A电压表 V1（0 3V，内阻 30 k ） B电流表 A1（0 0.6A，内阻约 1 ）C电流表 A2（0 30 mA，内阻约 20 ） D滑动变阻器 R1（1000 ，1A）E滑动变阻器 R2（100 ，5A） F电池（3V，内阻不计）G开关、导线若干测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：I / mA 0.40 2.0 4.5 8.0 12.5 18.0 25.0U / V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
14、 2.80（1）实验中电流表应选择_；滑动变阻器应选择_（填字母序号） 。（2）请在方框(a)中画出实验电路图。（3）根据表中数据，判断元件 R0可能是由_材料制成的（填“金属”或“半导体” ） 。（4）请根据表中数据在(b)图中作出 I U 图线。（5）把元件 R0接入如图(c)所示的电路中，电源（3V，内阻不计） ，闭合开关后，电流表读数为 20.0 mA，则此时定值电阻 R 的电功率_W。 （保留两位有效数字）11【答案】 (1)C；E(2) （3）半导体 （4） （5）0.0080 W0.012W【解析】【详解】（3）随着电流增大，即元件 R0的发热功率越大，对应电压与电流的比值越小，
15、即电阻值越小，所以元件R0可能是由上述半导体材料制成的。 【解析】12（5）当滑动变阻器的阻值等于电源 内阻时，电源的输出功率最大，即电源的输出功率随着 U 先变大再变小，A、B 错误；输出功率与路端电压的关系可以表示为： ，由数学知识可得 C 正确，D 错误。考点：考查了电源电动势和内阻的测量3某同学为了测量电流表 的内阻（G 1量程 0100 mA，内阻约为 50） ，实物连接如图所示(1)实验可选器材如下：A电流表量程 0500 mAB电流表量程 0200 mAC滑动变阻器 010D滑动变阻器 01 000E定值电阻阻值 R0=50 电源、开关、导线若干上述器材中，电流表 应选_(选填“
16、A”或“B”)；滑动变阻器应选_(选填“C”或“D”)(2)他的实验步骤如下：13闭合电键 S，移动滑动变阻器的滑片 P 至某一位置，记录电流表 和 的读数，分别记为 I1和 I2多次移动滑动变阻器的滑片 P，记录每次 和 的读数 I1和 I2以 I1为纵坐标， I2为横坐标，作出 I1 I2图线请根据他连接的电路及实验步骤，以 r 表示电流表 的内阻，则 I1随 I2变化的函数关系式为_；若作出的 I1 I2图线是一过原点的直线，直线的斜率为 k，则待测电流表 的内阻r_ （均用题中物理量符号表示）【答案】 B C I1 I2 ( 1) R0【点睛】常见的测电阻的方法有：伏安法、替代法、半偏
17、法、比较法；对于图象分析问题，要注意根据物理规律确定公式，结合图象的性质分析斜率以及截距的意义 6一根固定在刻度尺上的均匀电阻丝 R(总阻值小于 5 )两端各有 1 个固定的接线柱 a、 b,刻度尺的中间有 1 个可沿电阻丝滑动的触头 c,c 的上端为接线柱,触头 c 与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触且可在刻度尺上读出触点的位置。现提供以下器材来测量该电阻丝的电阻率 。A电压表(0 3 V15 V,电阻约为 3 k 或 15 k)B电流表(0 0.6 A3 A,电阻约为 0.5 或 0.1 )14C电池组(电动势为 3 V,内阻很小) D保护电阻 R0=2 E.开关 S F.螺
18、旋测微器 G.导线若干(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径时,示数如图甲所示,则该电阻丝的直径 d=_mm;(2)根据所提供的器材在图乙的方框中画出该实验的电路图,要求:改变触头 c 的位置,电流表的示数不变;能够进行多次测量;(3)按(2)中设计的实验电路图用笔画线代替导线连接图丙中的实物图(注意量程的选择);(4)通过改变触头 c 的位置,分别量出多组与电阻丝长度 L 对应的电压 U 的数据(电流表示数维持 0.4 A 不变),并已描绘在坐标纸上,得到的 UL 图线如图丁所示。 UL 图线的斜率 k=_,根据实验得到的数据可计算出该电阻丝的电阻率 =_;(结果均保留两位有效数字)下列有关实验的说法正确的是_。A用螺旋测微器在被测电阻丝同一位置测三次,求出直径的平均值B电路中的电流不宜过大,通电时间不宜过长,故实验中应接入一保护电阻 R0C实验中电阻丝的电阻率的测量值等于真实值D在 UL 坐标系中通过描点连线得到的图线是电阻丝的伏安特性曲线【答案】 1.900 2.0N/m， 1.610-5m B【解析】15(3)按(2)中设计的实验电路图的实物图如图所示： D、电阻丝的伏安特性曲线是指 IU 曲线，而本实验中电路中的电流是固定的，D 错误。点睛：本题考查了测定金属丝电阻率的实验，关键明确实验原理，根据欧姆定律、电阻定律列式分析，会用图象法处理数据。16
