高考物理真题电学实验
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高考物理电学实验题
实验一:串联电阻的等效电阻测量
实验内容:
在直流电路中,测量多个串联电阻的等效电阻。
实验步骤:
1. 首先将多个电阻依次串联连接起来,形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源,并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路两端的电压。
4. 利用欧姆定律,计算出每个电阻的电阻值。
5. 将所有电阻的电阻值相加,得到串联电阻的等效电阻。
实验结果:
实验中,通过测量电路两端的电压,可以得到各个电阻的电阻值。
将这些电阻值相加,得到的结果即为串联电阻的等效电阻。
实验二:并联电阻的等效电阻测量
实验内容:
在直流电路中,测量多个并联电阻的等效电阻。
实验步骤:
1. 首先将多个电阻并联连接起来,形成一个电路。
2. 将电路连接至直流电源,并将电源电压调至适当数值。
3. 利用万用表测量电路的总电流。
4. 利用欧姆定律,测量每个电阻的电压。
5. 利用欧姆定律,计算出每个电阻的电阻值。
6. 将所有电阻的倒数相加,再取倒数,得到并联电阻的等效电阻。
实验结果:
实验中,通过测量电路的总电流和每个电阻的电压,可以计算出各个电阻的电阻值。
将这些电阻值的倒数相加,并取倒数,得到的结果即为并联电阻的等效电阻。
测定金属的电阻率一、仪表的读数仪器精确度/倍率读数规则及注意事项螺旋测微仪0.01mm 读数规则:固定刻度上的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度水平线所对的刻度值(注意估读)×0.01mm注意事项:①若半毫米刻度线露出,需加0.5mm,②可动刻度要估读,③可动刻度上末位估读的“0”不能舍弃,小数点后一定有3位小数.游标卡尺10分度:0.1mm20分度:0.05mm50分度:0.02mm读数规则:主尺上的整毫米数+n(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)x精确度.注意事项:①游标卡尺不需要估读,②读数时主尺和游标尺所用单位要统一为mm,最后根据题目要求转换单位.电阻箱1⨯、10⨯、、100⨯1000⨯读数规则:转柄式电阻箱的读数方法是R=AX1000Ω+B×100Ω+C×10Ω+D×1Ω,其中A、B、C、D分别是箱面上转柄指示头所指示的数值.如图所示,读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.针对练习1.某同学利用10分度游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的长度和直径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_________mm,测量结果如图1、2所示,该工件的长度为________cm,直径为_________mm.2.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图1,其读数为______mm,用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为______mm,测量结果如图2所示,此工件的直径为_______cm.3.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率,实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如下:(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,D测量结果如图1所示,由图1可知=_______mm;(2)由图2可知,电阻箱的读数为_______Ω.4.在以下每个图后面写出对应的读数(1)________cm,________mm.(2)_______mm,_____mm.(3)_______cm,________mm.(4)_______cm,_____mm.(5)___________mm.二、电流表、滑动变阻器接法的判断方法、测电阻的原理1.电流表的内外接法判断电路图判断方法测量值与真实值对比分析 内接法V A x R R R >测量值测得的是电流表和待测电阻的总阻值,因此真测x x R R >外接法V A x R R R <测量值测得的是电压表和待测电阻的并联电阻,因此真测x x R R >注意:电流表的内外接法的选择,也可采用试触法,即接头S 分别与a 、b 接触一下,电路如图 (1)若电流表示数“相对变化”明显,说明电压表分流作用强,待测电阻为大电阻,电流表采 用内接法;(2)若电压表示数“相对变化”明显,说明电流表分压作用强,待测电阻为小电阻,电流表采用外接法.2.滑动变阻器的两类接法电路图判断方法分压式接法(1)要求测量电路中的电压表、电流表的示数从零开始调节;(2)若采用限流接法,题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够; (3)滑动变阻器的阻值比待测电阻的一半还小.限流式接法(1)若待测电阻的阻值小于滑动变阻器的总阻值或相差不大,且电压、电流不要求从零可调; (2)当分压式接法和限流式接法均可使用时,考虑安装简便和节能因素,一般采用限流式接法.3.测电阻原理的判断技巧实验原理实验电路图判断技巧伏安法题干给出量程合适的电压表和电流表安安法题干缺少量程合适的电压表,但给出两个电流表且其中一个电流表的内阻已知,常用电流表代替电压表使用伏伏法题干缺少量程合适的电流表,但给出两个电压表且其中一个电压表的内阻已知,常用电压表代替电流表使用等效替代法题干中给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表的示数不变等关键字眼,一般属于替代法电桥法在定值电阻R和待测电阻xR中间桥接一个灵敏电流计,一般采用的是电桥法半偏法题干给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现调节滑动变阻器使电流表或电压表满偏,接着保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表半偏等关键字眼,一般属于半偏法转换法题干中给出一个电流表、电压表、定值电阻和待测电阻、单刀双掷开关或开关与待测电阻串联,其中定值电阻的阻值、电压表或电流表内阻已知,一般属于转换法针对训练1.某兴趣小组的同学用下列实验器材设计了一个电路来比较精确地测量电阻x R (约3Ωk )的阻值.A.电压表1V ,量程为0~4V,内阻为6ΩkB.电压表2V ,量程为0~10V,内阻约为6ΩkC.滑动变阻器1R (0~100Ω),额定电流1AD.滑动变阻器2R (0~500Ω),额定电流0.2AE.定值电阻=0R 6ΩkF.电源电动势=E 12V,内阻很小G.开关S ,导线若干 要求实验中电表示数从零调节,可获得多组测量数据,且电表读数不能小于其量程的32, 测量结果尽量准确,实验操作方便.(1)由实验要求应选择的实验器材有____________________(填器材前面的字母序号); (2)在虚线框内画出测量电阻的最合理电路图.(电路图上标明所用仪器的代号)(3)用已知量和测量量表示x R ,则表达式=x R ___________,说明式中各字母所表示的物理量__________________________________.2. 一根均匀的细长空心金属圆管,长度为L ,电阻R 约为5Ω,其横截面如图1所示.该金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d .(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D ,图2为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm ,则所测金属管线外径=D ________mm.(2)为测量金属管线的电阻R ,取两节干电池,(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材: A.电流表0~0.6A,内阻约0.05Ω B.电流表0~3A,内阻约0.01Ω C.电压表0~3V,内阻约10Ωk D.电压表0~15V,内阻约50ΩkE.滑动变阻器,0~10Ω(额定电流为0.6A)F.滑动变阻器,0~100Ω(额定电流为0.3A)为准确测出金属管线阻值,电流表应选_____,电压表应选_____,滑动变阻器应选______.(填各仪器序号字母)(3)如图3所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整.(4)根据已知的物理量(长度L 、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U 、电流表读数I 、金属管线外径D ),则金 属管线内径表达式=d ___________________.3.从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ,要求方法 简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据.器材(代号)与规格如下: 电流表1A ,量程10mA ,内阻待测(约40Ω); 电流表2A ,量程500uA ,内阻=2r 750Ω; 电压表V ,量程10V ,内阻=3r 10Ωk 电阻1R ,阻值约为100Ω; 滑动变阻器2R ,总阻值约50Ω; 电池E ,电动势1.5V ,内阻很小; 电键K ,导线若干.(1)画出实验电路图:标明所用器材的代号.(2)若选取测量中的一组数据来计算1r ,则所用的表达式=1r ______________,式中各符号的意义是:______________________________________.4.为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有: 电流表1A ,量程为0.6A ,内阻约0.1Ω;电压表2V ,量程为5V ,内阻约3500Ω; 变阻箱1R 阻值范围为0~9999Ω; 变阻箱2R 阻值范围为0~99.9Ω;滑动变阻器3R ,最大阻值约为100Ω,额定电流1.5A ; 电源E ,电动势6V ,内阻约0.5Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干.(1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确. (2)写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R _______________.5.某电流表的内阻在0.1Ω﹣0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下: A .待测的电流表1A (量程0.6A ); B .电压表1V (量程3V ,内阻约2Ωk ); C .滑动变阻器1R (最大电阻10Ω); D .定值电阻2R (阻值5Ω); E .电源E (电动势4V ) F .电键S 及导线若干. (1)画出实验电路图;(2)如测得电压表的读数为U ,电流表的读数为I ,则电流表1A 内阻的表达式为:=A R ______________________.6.某一阻值不变的纯电阻元件(阻值在50Ω~100Ω之间),额定功率为0.25W .要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有: 电流表1A :量程为100mA ,内阻约为5Ω; 电流表2A :量程为1A ,内阻约为0.5Ω; 电压表1V :量程为6V ,内阻约为10Ωk ; 电压表2V :量程为30V ,内阻约为50Ωk ; 滑动变阻器R :0~10Ω,2A ; 电源(=E 9V ),开关,导线若干.(1)实验中应选用的电流表为 ,电压表为 ;(填入器材符号) (2)在虚线框内画出实验电路图;(3)测出的电阻值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”).7.某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值.可选用的器材(代号)与规格如下:电流表1A (量程250mA ,内阻1r 为5Ω); 标准电流表2A (量程300mA ,内阻2r 约为5Ω); 待测电阻1R (阻值约为100Ω); 滑动变阻器2R (最大阻值10Ω);电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω); 单刀单掷开关S ,导线若干.(1)要求方法简捷,并能测多组数据,请在如图的方框中画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号.(2)需要直接测量的物理量是_______________________,用测的量表示待测电阻1R 的计算公式是=1R __________________.8.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3V,内阻约为3000Ω),电阻箱0R (最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻 器1R (最大阻值100Ω,额定电流2A),电源E (电动势6V,内阻不计),开关2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)根据设计的电路进行的实验步骤是:移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在的支路分压______(填写“最大”或“最小”);闭合开关1S 、2S ,调节1R ,使电压表的指针_____(填写“满偏”或“半偏”);保持滑动变阻器滑片位置不变,断开2S ,调节电阻箱0R ,使电压表的指针_________(填写“满偏”或“半偏”)读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为'V R ,与电压表内阻的真实值V R 相比,'V R _______V R(填“>”“=”或“<”).9.某同学利用图1所示电路测量一量程为3mA 的直流电流表的内阻A R (约为110Ω).提供的实验器材有:A.直流电源(电动势为1V,内阻不计)B.电阻箱(0~999.9Ω)C.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流为3A)D.滑动变阻器(0~50Ω,额定电流为1A)(1)为了尽可能减小测量误差,滑动变阻器R 应选用___________(选填“C”或“D”).(2)根据图1所示电路,在图2中用笔画线代替导线,将实物间的连线补充完整. (3)主要实验步骤如下:Ⅰ.将电阻箱0R 的阻值调为零,滑动变阻器R 的滑片P 移到右端; Ⅱ.闭合开关S ,调节滑动变阻器R 的滑片P ,使电流表的示数为3mA ; Ⅲ.调节电阻箱0R ,使电流表的示数为1mA ,读出此时电阻箱的阻值1R ; Ⅳ.断开开关S ,整理好仪器.(4)已知=1R 208.8Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,由于系统误差,电流表内阻的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.10.为了测量阻值范围在200Ω~300Ω之间的电阻x R 的阻值,实验室提供了如下器材: A.电阻箱R(阻值范围0~999.9Ω) B.毫安表(量程0~3mA ,内阻约100Ω) C.直流电源(电动势约3V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图1所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,闭合开关1S ,记下毫安表的读数;②断开1S ,闭合开关2S ,调节电阻箱R 的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数1R .假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ___________.(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图2所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,将R 调到列最大,然后闭合1S 、2S ,调节R ,使毫安表达到满偏,记下此时电阻箱的示数2R ;②断开2S ,调节R ,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数3R ,假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ____________.(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是______,理由:_____________11.某实验小组为精确测量阻值约12Ω的电阻x R ,设计了如图所示的实验电路.实验室中可供使用的主要器材如下:电源E (电动势约为4.5V,内阻约1Ω) 定值电阻0R (阻值为20Ω)电压表1V (量程0~3V,内阻约3Ωk ) 电压表2V (量程0~15V,内阻约15Ωk ) 电流表A (量程0~200mA,内阻为1.5Ω) 滑动变阻器1R (阻值范围0~1Ωk ) 滑动变阻器2R (阻值范围0~20Ω)(1)图中电压表应选用_________;滑动变阻器应选用__________.(填器材代号) (2)实验小组的操作步骤如下:第一步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置1,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率1k ;第二步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置2,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率2k ;由此可求得=x R _______.(用题中所给物理量的符号表示)(3)在测出x R 的阻值后,若只将电路中的电压表拆除,该电路还可以测量电源的___________________(填“电动势”“内阻”“电动势和内阻”)12.某同学想测量铜的电阻率,他找到一根长1=L m 的铜丝,并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图1所示.利用如图2所示的电路图测量铜丝的电阻x R ,其中有电阻箱z R (最大阻值为999.9Ω),滑动变阻器s R ,灵敏电流计G ,定值电阻Ω=k R 101,定值电阻Ω=12R ,电源E ,开关S .闭合开关S ,调节滑动变阻器s R 、电阻箱z R ,最终使得滑动变阻器0=s R 时,灵敏电流计的示数也为零,此时电阻箱z R 的阻值如图3所示.(1)该铜丝的直径=D __________mm ,电阻箱z R 的示数为___________Ω.(2)若在实验中发现电流从上往下流过电流计G ,此时应该_______(填“增大”或“减小”)电阻箱z R 的阻值,可使通过电流计G 的电流逐渐变为零.(3)待测铜丝的电阻=x R _______Ω(结果保留2位有效数字)(4)计算出铜丝的电阻率为__________Ω·m (结果保留2位有效数字)13.几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值. 有下列器材供选用:A.待测电阻x RB.电压表V (量程6V,内阻约3Ωk )C.电流表1A (量程20mA ,内阻约5Ω)D.电流表2A (量程10mA ,内阻约10Ω)E.滑动变阻器1R (0~20Ω,额定电流2A )F.滑动变阻器2R (0~2000Ω,额定电流0.5A )G.直流电源E (6V ,内阻约1Ω)H.多用电表I.开关、导线若干(1)甲同学用多用电表直接测量待测电阻的阻值,如图1所示。
6测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:A.待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω )B.电流表A1(量程0~3mA,内阻R g1=10Ω)C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻R g2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0~200Ω,l A)F.定值电阻R0(990Ω)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号).(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可求得待测电池的电动势E=V,内电阻r=Ω.(结果保留两位小数)(3)若将图线的纵坐标改为,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小.2.如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调高内阻电池.提高或降低挡板,可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻.电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器.(实验前已给电源充足了电)下表是某实验小组在固定挡板位置不变,改变R进行实验过程中所记录的实验数据(1)该小组仔细检查仪器和研究实验过程,并没发现错误.重复上述实验所得逐渐变化的原因是:数据仍为上述数据.则该实验U总(2)为了证实(1)中推断,该小组在获得序号6的数据时,用电流传感器测得流过R的电流为9mA.由此计算出两探针之间的电阻是Ω,该可调高内阻电源在此挡板位置的实际内阻是Ω.(3)根据以上判断和计算出的两个阻值,将序号4的实验数据补全.3.某同学想测量某电池的电动势E和内阻r,选用器材如下:电流表A1(量程50mA,内阻R A1约为10Ω)电流表A2(双量程,一量程为20mA,另一量程200mA)电阻箱R(0~999.9Ω)定值电阻R0(阻值为4.0Ω)开关两个、导线若干该同学设计了如图所示电路,并进行如下操作:(1)实验中电流表A2选择量程.(2)将开关S1闭合,S2断开,调整电阻箱R,记下电流表A1、A2的示数I1=30.0mA、I2=120mA,则电流表A1的内阻R A1=Ω.(结果保留一位小数)(3)保持S1闭合,再闭合S2,调整电阻箱R,记下电阻箱阻值分别为30.0Ω、90.0Ω时对应的电流表A1的示数分别为25.0mA、10.0mA.由此可求得E=V,r=Ω.(计算结果保留两位有效数字)4.现有一摄像机电池,无法从标签上看清其电动势等数据.现进行如下实验操作:(1)选取多用电表的直流电压10V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,指针偏转情况如图1,由此可知其电动势约为V.是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻,答:(选填“可以”或“不可以”)(2)现要更加准确测量其电动势和内电阻,实验室备有下列器材:A.电流表(量程0.6A,内阻为3Ω)B.电压表(量程3V,内阻为3kΩ)C.电压表(量程30V,内阻为30kΩ)D.定值电阻R1=500ΩE.定值电阻R2=5000ΩF.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)G.开关及导线①该实验中电压表应选,定值电阻应选(均选填选项前的字母序号).②在图2方框中画出实验电路图,并将图3实物连线图补充完整.③若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电动势和内阻间的关系式为.5.测量电源的内阻,提供的器材如下:A.待测电源E(内阻约为10Ω)B.电源E0(电动势E0略大于待测电源的电动势E)C.灵敏电流计G(0﹣30μA)D.电阻箱(0﹣99999.9Ω)E.电阻箱(0﹣99.99Ω)F.定值电阻R0G.均匀金属电阻丝及滑动触头H.开关,导线若干.(1)实验时采用图甲所示电路,闭合开关S1、S2,将滑动触头P与金属电阻丝试触,根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置,并(选填”增大”或”减小”)电阻箱R1的阻值,反复调节,直到G指针不发生偏转,此时金属丝左端接线柱A与触头P间的电势差U AP(选填”大于”、”小于”或”等于”)待测电源E的路端电压.(2)改变R2的阻值重复实验,用(1)中的方法调节到G表不发生偏转,用刻度尺测量锄头P到接线柱A间的距离,记下此时电阻箱R2的阻值,根据上述步骤测得的数据,作出电阻箱R2的阻值R与对应AP间距离L的关系图象﹣如图乙所示.测得图线的斜率为k,图线在纵轴上截离为b,则待测电源E的内阻测量值为.(3)实验中,电阻R2应选用(选填序号”D”或”E”).6.某实验小组计划用实验室提供的下列器材较准确地测量某电源的电动势和内阻.A.电流表G(满偏电流10mA,内阻10Ω)B.电流表A(0~0.6A,内阻2Ω)C.滑动变阻器R(0~20Ω,1A)D.滑动变阻器R2(0~200Ω,1A)E.定值电阻R0(阻值990Ω)F.多用电表G.开关与导线若干H.待测电源(内阻约为几欧)(1)实验小组成员首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如图1所示,则该电表读数为V.(2)实验小组成员根据提供的器材设计了如下实验电路(如图2),为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号).(3)根据选用的电路完成好下列实验图(如图3)的连接.(4)闭合电键前,需将实物图中的滑动变阻器的滑片移到最端.闭合电键后,移动滑动变阻器,读出多组电流表G的示数,I1和电流表A的示数I2,在坐标纸上建立I1﹣I2坐标系,并将测得的数据在坐标系上描点,如图4所示.请做出I1﹣I2图象,根据做出的图象求出电源电动势为E=V,电源的内阻为r=Ω.(结果保留两位有效数字)7.在测定电源电动势和内阻的实验中,实验室仅提供下列实验器材:A.干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为0﹣3V,内阻约为3kΩC.电流表,量程0.6A,内阻小于1ΩD.定值电阻R0,阻值为5ΩE.滑动变阻器R,最大阻值50ΩF.导线和开关若干①如图a所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图,按该电路图组装实验器材进行实验,测得多组U、I数据,并画出U﹣I图象,求出电动势和内电阻.电动势和内阻的测量值均偏小,产生该误差的原因是,这种误差属于.(填“系统误差”或“偶然误差”)②实验过程中,电流表发生了故障,某同学设计如图甲所示的电路,测定电源电动势和内阻,连接的部分实物图如图乙所示,其中还有一根导线没有连接,请补上这根导线.③实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1﹣U2图象如图丙所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=,内阻r=(用k、a、R0表示).8.在测量电源电动势和内阻的实验中,两组同学分别设计了图(a)和图(b)两种电路.(1)现提供两种定值电阻,阻值分别为2Ω和10Ω,为了使电压表V1的读数范围较大,R0应选择阻值为Ω的定值电阻;(2)其中一组利用测量数据绘制的U1﹣U2图象如图(c)所示(U1、U2分别为电压表V1和V2的读数),则这组同学采用的电路为(填“a”或“b”);(3)若图(c)中图线的截距为a,斜率为k,则被测电源的电动势为E=,内阻为r=.(定值电阻阻值用R0表示)9.某实验小组为了测量某电池组的电动势和内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图甲中电流表G的满偏电流I g=100mA,内阻R g=5Ω,R0是阻值为3.0Ω的定值电阻,R是最大阻值为10Ω的滑动变阻器,电压表内阻很大.(结果均保留3位有效数字)(1)由于电流表G的量程太小,故该学习小组欲将电流表G量程扩大为0﹣0.6a,则需要并联的定值电阻的阻值R1=Ω.(2)该学习小组利用测得的电压表的示数U和电流表G的示数I,作出了如图乙所示的I﹣U图象,则该电池组的电动势E=V,内阻r=Ω.(3)实验中,随着移动变阻器的滑片,电源的输出功率P会随着电流表G的示数I的变化而发生变化,则如图丙中能正确表示该变化关系的图象是.10.手机成为日常生活越来越重要的工具,一天小明同学的手机充电后手机不能开机,他想根据已撑握的知识进行初步的故障检测,于是取出了电池如图甲所示(电动势标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).并用该电池测定电源电动势和内阻.现实验室备有如下器材:A.电压表V(量程3V,电阻R V约为4.0kΩ)B.电流表A1(量程100mA,电阻R A1约为5Ω)C.电流表A2(量程2mA,电阻R A2约为50Ω)D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)E.电阻箱R2(0~999.9Ω)F.开关S一只、导线若干(1)小明用游标卡尺测量了锂电池正负接线柱之间的最大间距,测量结果如图乙所示,请您帮小明读出该数据来mm;(2)为了测定电阻R0的阻值,小明设计了一电路,如图丙所示为其对应的实物图,图中的电流表A应选(选填“A1”或“A2”),请将实物连线补充完整.(3)为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图丁所示的电路图.根据测量数据作出﹣图象,如图戊所示.若该图线的斜率为3,纵轴截距为0.3,则该锂电池的电动势E=,内阻r=.通过该实验检测,可以判断手机因该电池的电压不足,而不能使手机正常开机.11.某同学用如图所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势.(1)将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”欧姆挡,将红黑表笔短接,调节,使指针指在右侧满刻度处.(2)移动滑动变阻器R的触头,分别读出五组电压表(内阻较大,可视为理想表)和欧姆表示数U、R,并将计算得出的、记录在表格中.请在坐标纸上作出﹣图线./V﹣1/Ω﹣1(3)根据图线得到多用电表内部电池的电动势为V,多用电表调至“×1”欧姆挡时的内阻为Ω.(结果保留三位有效数字)(4)本实验中若电压表V内阻不是很大,则多用电表内部电池电动势的测得结果将(填“偏大”“不变”或“偏小”).12.某同学测定一个叠层电池的电动势和内电阻,实验室中提供的仪器或器材有:A.电流表G(满偏电流10mA,内阻等于10Ω)B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)D.定值电阻R(阻值990Ω)E.开关与导线若干(1)该同学根据这些实验器材,设计了图甲所示的电路,实验中,电流表A的量程应选择;(2)图乙为该同学根据上述设计的实验电路,利用实验测出的数据绘出的I1﹣I2图线,I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω.13.某同学用如图所示电路进行实验,测定电源电动势、电压表内阻及电流表量程.器材如下:电源E(电动势大小、内阻未知);电流表(总刻度30小格,量程未知);电阻箱R(0﹣9999.9Ω);电压表(0﹣3V);单刀双掷开关S,及导线若干.实验步骤如下:a.单刀双掷开关S接1,调节电阻箱阻值,使电流表满偏(指针偏转30格),读出此时电阻箱阻值为800.0Ω.b.继续调节电阻箱阻值,当电流表半偏(指针偏转15格)时,读出电阻箱阻值为1800.0Ω.c.开关S接2,把电阻箱阻值调为0,读出此时电流表指针偏转10格,电压表示数2.80V.请回答下列问题:(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为;(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上测量数据可推算得到电压表内阻R V=Ω,电流表量程为mA,电源电动势E=V;(3)若电流表和电阻箱中只有一个断路;该同学利用电路中的电压表来检查故障,具体做法为:开关S断开,用一根导线一端连接2,则另一端应接电路点(填“a”或“b”).判断依据是.14.新能源汽车是今后汽车发展的主流方向,如图1所示为车载动力电池,其技术参数是额定容量约120A•h,额定电压约3.3V,内阻约0.03Ω.现有一个用了很长时间已经老化的这种电池,某研究小组想测量这个电池的电动势和内阻,但实验器材仅有一个电流表(量程100mA、内阻90Ω)、﹣个定值电阻R0=10Ω、一个电阻箱R、一个开关S和导线若干.该同学按如图2所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.(1)实验中将电流表与定值电阻并联实质上是把电流表改装成了大量程的电流表,则改装后的电流表的测量值I与原电流表的读数I0的关系为.(2)若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作(填“R﹣I”或“R﹣”)图象.(3)利用测得的数据在图3坐标纸上作出适当的图象.(4)由图象可知,该电池的电动势E=V,内阻r=Ω.15.在测量电源电动势和内阻的实验中,某小组同学按照电路图已完成实物连接,电流表、电压表的量程和正负接线柱都已连接正确,滑动变阻器的滑片也已滑至最右端,情况如图所示.(1)经过观察判断后你认为现在可以闭合电键了吗(填“可以”或“不可以”),正常实验开始后,该小组同学发现把滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,电流表、电压表有示数但指针不偏转,直到滑片滑动接近终止时才出现偏转,你分析造成这一现象的原因是.(2)另一实验小组的同学正用作图法来处理数据,请你完善他们的处理并测出干电池的电动势为伏特,内阻为欧姆(小数点后保留两位数字).16.某实验小组用图1的装置测量R x的电阻值、以及电池组的电动势E和内阻r,已知电流传感器可视为理想电表,实验中电流传感器1的读数记为I1,电流传感器2的读数记为I2.实验主要步骤如下,完成下列填空:(1)将电阻箱的阻值为最大值,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,当电阻箱各旋钮位置如图2时,读出电阻箱的阻值R=Ω,此时I1=125.0mA、I2=25.0mA,可求得R x=Ω.(2)继续改变电阻箱的阻值,得到几组电流传感器的读数:根据数据在图3中描点并画出I1﹣I2图线(图中已描出三个点).(3)根据图线可知电动势E=V,内阻r=Ω.(保留三位有效数字)17.在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,所选用的实验器材有:A:小灯泡“2.5V,0.2A”B:电流表0﹣0.6A﹣3A(内阻约0.5Ω)C:电压表0﹣3V﹣15V (内阻分别为10kΩ与50kΩ)D:滑线变阻器“2A,10Ω”E:电源(两节干电池)F:开关一个,导线若干(1)在实验时某同学采用了如图1所示的实物电路,则具体实验操作前该电路需改进的地方有(写出两条)(2)在改进电路之后,该同学进行了实验,但在实验中发现,无论怎样调节滑线变阻器,都不能使小灯泡两端电压达到2.50V额定电压,只能勉强达到1.80V,于是他猜想是否干电池太旧,总电动势只能达到1.80V,为了验证自己的猜想,他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验,电路图如图3,实验数据如下:该同学已经在图2坐标纸上标上测量的各个点,请你画出电源的U﹣I图线,由图线可得E=V,电源内阻为r=Ω(保留三位有效数字)(3)描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.80V的原因是否如该同学所猜测?(是或否),由实验数据得小灯泡两端电压为1.80V时电流为0.19A,试通过分析说明只能达到1.80V的原因.18.如图a是用DIS测电源电动势和内电阻的实验电路板,图b是某次实验得到的U﹣I图线.(1)实验中电压传感器“+、﹣”极应分别接在电路板中和位置.(选填J1、J2、J3…)(2)由图b实验图线可得,该电源电动势E=V,内阻r=Ω.(3)若电路板中定值电阻R2=5.0Ω,当该电源的输出功率为0.85W时,滑动变阻器W2接入电路的阻值为Ω.19.如图甲是某研究小组设计的一个实验电路,R为阻值可调节的电阻箱,R0为定值电阻,K为单刀双掷开关,电流表量程适当、内阻忽略不计,用该实验电路测量直流电源的电动势E和内阻r.(1)读出图乙中电阻箱的阻值R=Ω;若定值电阻R0为5Ω时电流表指针如图丙所示,电流表读数为A.(2)根据图甲实验电路,用笔画线代表导线将图乙仪器连接好.(3)将单刀双掷开关K分别拨到左侧a、竖起空置两种状态下并保持电阻箱阻值R (已知)不变,闭合开关K1时电流表的读数分别为Ia、I0,则直流电源的电动势E=(用符号表示).20.利用图示电路可以测量多用电表内电池的电动势E和欧姆“×100”挡内部电路的总电阻r,提供的器材有:多有电表、电压表(量程3V,内阻几千欧)、电阻箱(0~9999.9Ω)、单刀双掷开关S、导线若干.主要实验步骤如下,请补充完整.(1)正确连接电路后,将多用电表的选择开关旋至欧姆挡“×100”,把开关S扳向1,对多用电表进行.(2)将电阻箱R的阻值调为零,开关S扳向2,此时多用电表的示数为R0.(3)多次调节电阻箱的阻值,读出多组电阻箱阻值R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出﹣R图线,若图线在纵轴上的截距为b,斜率为k,则电池的电动势E=,总电阻r=.21.在测定电源电动势和内阻的实验中,实验室仅提供下列实验器材:A.干电池两节,每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为0~3V,内阻约为3kΩC.电流表,量程0.6A,内阻小于1ΩD.定值电阻R0,阻值为5ΩE.滑动变阻器R,最大阻值50ΩF.导线和开关若干①如图甲电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图,按该电路图组装实验器材进行实验,测得多组U、I数据,并画出U﹣I图象,求出电动势和内电阻.电动势和内阻的测量值均偏小,产生该误差的原因是,这种误差属于.(填“系统误差”或“偶然误差”)②实验过程中,电流表发生了故障,某同学设计如图甲所示的电路,测定电源电动势和内阻,连接的部分实物图如图乙所示,其中还有一根导线没有连接,请补上这根导线.③实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1﹣U2图象如图丙所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=,内阻r=(用k、a、R0表示).22.在“测定电池的电动势和内阻”实验中,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多组电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致.(1)由实验数据来分析,他所连接的电路可能是下列电路图甲中的.(2)某同学假如利用图甲中的原理图A来测量该电源的电动势,请根据所选的电路原理图A将实物电路图乙连接好.实验后该同学根据实验数据作出的U﹣I 图线如图丙所示,若实验中电阻R1=5Ω,则由该图线可得被测电池的电动势E= V,内阻r=Ω.23.某同学为了测量一个电流表(量程为100mA)的内阻,从实验室找到了以下器材:一个多用电表、一个电阻箱(0~99.9Ω)和若干导线.①该同学先用多用电表的欧姆挡进行粗测.Ⅰ.选用“×10”挡,调零后测量电流表的内阻,发现指针偏转角度很大,应将多用电表选择开关调至挡(选填“×1”或“×100”)Ⅱ.选择合适的量程,调零后测量的结果如图甲所示,该读数是Ω.②多用电表欧姆挡内部的等效电路如图乙中虚线框所示.为了更准确地测出待测电流表的内阻,同时测出多用电表内部电池的电动势,该同学设计了如图乙所示的实验电路图.Ⅰ.某次测量中,电阻箱的阻值R=10.0Ω,电流表的读数如图丙所示,则该读数为mA.Ⅱ.实验时,多次调节电阻箱,记录电阻箱的阻值R和对应的电流表示数I;Ⅲ.在图丁以为纵坐标、以R为横坐标建立直角坐标系,根据记录的各组R和I值描点并作出其关系图象.得出图象的斜率为(A﹣1/Ω)、纵轴截距为13.7(A ﹣1);则根据图象求得多用电表内部电池的电动势E=V(结果保留两位有效数字);Ⅳ.已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,则待测电流表内阻R A=Ω.(结果保留两位有效数字)24.小明同学想测量一只干电池的电动势和内电阻.(1)他把多用电表的选择开关拨向“直流电压2.5V”挡,再将两只表笔分别与干电池的两极相接触.其中,红表笔应与电池的(选填“正”或“负”)极接触.此时表盘如图甲所示,则电表的读数为V.(2)为了更精确地测量,他又用电阻箱、多用电表(仍选电压挡)、开关和导线连接图乙所示电路.闭合开关S,改变电阻箱接入电路的电阻值,读出电压表的示数,记录的实验数据如表所示.请根据表格中数据,在坐标纸图丙中描点、作图.(3)根据所绘图象,可求得该电池的电动势E=V,内阻r=Ω.(保留两位有效数字)(4)从实验原理来分析,电动势的测量值(选填“>”、“=”、“<”)真实值.25.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:A.被测干电池一节B.电流表1:量程0~0.6A,内阻r=0.2ΩC.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为0.1ΩD.电压表1:量程0~3V,内阻未知E.电压表2:量程0~15V,内阻未知F.滑动变阻器1:0~10Ω,2AG.滑动变阻器2:0~100Ω,1AH.开关、导线若干(1)伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.在上述器材中请选择适当的器材:A、、、、H(填写选项前的字母);(2)实验电路图应选择如图中的(填“甲”或“乙”);(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω.26.利用如图所示的电路可以较为准确地测量电源的电动势.图中a为标准电源,其电动势为E s,b为待测电源;E为工作电源,R为滑动变阻器,G为零刻度在中央的灵敏电流计.AB为一根粗细均匀的电阻丝,滑动片C可在电阻丝上移动,AC之间的长度可用刻度尺量出.实验步骤如下:(1)按实验原理图连接好电路;(2)调整滑动变阻器R的滑片至合适位置后,闭合开关S1;(3)将S2接1,调节滑动片C使电流计示数为零,记下;(4)将S2接2,重新调整C位置,使,并记下;(5)断开S1、S2,计算待测电源的电动势的表达式为,E x=.27.测量电源的内阻,提供的器材如下:A.待测电源E(内阻约为10Ω)B.电源E0(电动势E0略大于待测电源的电动势E)C.灵敏电流计G(0﹣30μA)D.电阻箱(0﹣99999.9Ω)E.电阻箱(0﹣99.9Ω)F.定值电阻R0G.均匀金属电阻丝及滑动触头H.开关、导线若干(1)实验时采用图甲所示电路,闭合开关S1、S2,将滑动触头P与金属电阻丝试触,根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置,并(选填“增大”或“减小”)电阻箱R1的阻值,反复调节,直到G表指针不发生偏转,此时金属丝左端接线柱A与角头P间的电势差U AP(选填“大于”、“小于”或“等于”)待测电源E的路端电压.(2)改变R2的阻值重复实验,用(1)中的方法调节到G表不发生偏转,用刻度尺测量触头P到接线柱A间的距离,记下此时电阻箱R2的阻值,根据上述步骤测得的数据,作出电阻箱R2的阻值R与对应AP间距离L的关系图象如图乙所示.测得图线的斜率为k,图线在纵轴上的截距为b,则待测电源E的内阻测量值为.(3)实验中,电阻箱R2应选用(选填序号“D”或“E”)(4)请写出由金属丝引起误差的一个原因.28.某同学在实验室准备用以下器材测一个电源的电动势E和内阻r,要求测量尽量准确、能测量多组数椐且滑动变阻器调节方便.A.电流表G:量程500μA,内阻200ΩB.待测电源E:电动势约3.0V,内阻未知C.电流表A:量程2A,内阻约0.1ΩD.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω,额定电流2AE.电阻箱R2:0~9999ΩF.开关S一个,导线若干(1)该同学首先把G表和电阻箱R2串联,将它改装成一只量程为3V的电压表,则电阻箱R2应调到Ω.(2)接着利用电流表A和改装后的电压表,将各元件连接成图甲所示的测量电路测电源的电动势E和内阻r,但该同学在连线时漏了一条导线,请在答题卷的图甲中用笔画线代替导线,将电路连接完整.(3)利用上面补充完整的电路测量电源的电动势E及内阻r,若用测量的数据,作出的G表的示数I g与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图乙所示,则可得到电源的电动势E=V,内阻r=Ω(计算结果均保留两位有效数字)29.某同学为了准确的测量一节干电池的电动势E和内电阻r,进行了如下探究:Ⅰ.误差分析:课本上设计电路图如图1所示,事实上电表为非理想表,上述的。
一、伏安特性曲线1. 某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求多次测量并尽可能减小实验误差,备有下列器材A.直流电源(6V,内阻不计)B.电流表G(满偏电流3mA,内阻10Ω)C.电流表A(0~0.6A,内阻未知)D.滑动变阻器R(0~20Ω,5A)E.滑动变阻器R′(0~200Ω,1A)F.定值电阻R0(阻值为1990Ω)G.开关与导线若干①根据题目提供的实验器材,请你设计测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)(请画在图1方框内)②在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用(填写器材前面的字母序号)。
③将上述电子元件R1和另一个电子元件R2接入如图2所示的电路中,他们的伏安特性曲线分别如图3中oa、ob所示,电源的电动势E=7.0V,内阻忽略不计,调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为Ω,R3接入电路的阻值为Ω(结果保留两位有效数字)。
2.(2017·新课标I)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A)、电压表V(量程3V,内阻3Ωk)、电流表A(量程0.5A,内阻0.5Ω)、固定电阻R(阻值1000Ω)、滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω)、电源E(电动势5V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 _________(填“增大”“不变”或“减小"),灯丝的电阻率______(填“增大”“不变”或“减小”)(3)用另一电源E(电动势4V,内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路图,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。
2025届高考物理一轮复习——电学实验基础训练一、单选题(本大题共4小题)1.如图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,x R为待测电阻。
如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则()A.电流表示数大于通过x R的实际电流,根据测量计算的x R值大于真实值B.电流表示数等于通过x R的实际电流,根据测量计算的x R值大于真实值C.电压表示数大于x R两端的实际电压,根据测量计算的x R值小于真实值D.电压表示数等于x R两端的实际电压,根据测量计算的x R值小于真实值2.某高中维修科网购了一盘大约650m长的铝导线,某实验小组使用表盘如图a 所示的多用电表正确测量其电阻约为13Ω后,需要继续测量一个阻值大约为100~200Ω的电阻。
正确测量时指针如图b所示,在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,以下说法正确的是()A.换挡后必须先用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指向“0”倍率的电阻挡,欧姆调零后测量,读数为B.将多用电表的选择开关旋至100160ΩC.用多用电表测量电阻时,黑表笔电势较高D.测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“直流电压500V”位置3.在“金属丝电阻率的测量”的实验中,以下操作中错误的是()A.用刻度尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.采用伏安法测电阻时,用电流表测电阻丝中的电流,用电压表测电阻丝两端的电压C.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值D.实验中应保持金属丝的温度大致保持不变4.系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差,在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。
关于该系统误差产生原因以及影响,以下正确的是()A.电流表分压,测得的电源电动势偏大B.电流表分压,测得的电源电动势偏小C.电压表分流,测得的电源电动势偏大D.电压表分流,测得的电源电动势偏小二、多选题(本大题共4小题)5.如图为某型号多用电表欧姆档×100档下的某次测量结果。
电学实验复习一、实验题1.某同学想要研究小灯泡的伏安特性,现有的实验器材如下:A.小灯泡L(额定电压约3.8V,额定功率约1.8W);B.电压表V1(量程3V,内阻为3kΩ);C.电压表V2(量程为15V,内阻为15kΩ)D.电流表A(量程为0.6A,内阻约为1Ω)E.定值电阻R1(阻值100Ω);F.定值电阻R2(阻值1000Ω)G.滑动变阻器R(阻值0~10Ω);。
H.电源E(电动势5V,内阻不计),开关S,导线若干;(1)该同学已选定的器材是小灯泡L、滑动变阻器R、电源E、开关S、导线若干,要完成该实验,还需要的器材是___________(填写器材前的字母序号)(3)正确设计并连接好电路,实验中测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由实验的图线可知,小灯泡在额定电压下工作时的电阻为___________Ω。
(结果保留两位有效数字)(4)现将两个相同的小灯泡按如图电路图连接到另一个电路中,图中电源的电动势为6V,内阻为1.0Ω,电阻R0的阻值为4.0Ω,闭合开关S,每个小灯泡的实际功率为___________W。
(结果保留两位有效数字)2.某校物理兴趣小组利用所学知识自制了一个欧姆表,其内部结构如图甲所示,已知所用毫安表的满偏电流为100mA,内阻为4.5Ω,电源的电动势E=2V,内阻r=0.5Ω,a、b是两个倍率档,开关S接a为“×10”,接b为“×1”,R1是固定电阻,R2是调零电阻,P、Q是两只表笔。
(1)表笔P是______(选填“红”或“黑”)表笔;(2)某次测量时,将开关S接a处,将红黑表笔短接进行欧姆调零,此时应调节R2=______Ω,使指针指在“100mA”处;(3)固定电阻R1=______Ω;(4)某次测量电阻时,将开关S接b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入待测电阻时,毫安表指针指在“40mA”处,则所测的电阻R x=______Ω。
3.某兴趣小组使用如图1电路,探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系,其中P 为电阻箱,0R 是阻值为37.9k Ω的定值电阻,E 是太阳能电池,μA 是电流表(量程0~100μA ,内阻2.10k Ω)(1)实验中若电流表的指针位置如题图2所示,则电阻箱P 两端的电压是______V 。
高考物理电学实验真题
今年高考物理试题一到电学实验,考查学生对电路原理的理解和实
验操作能力。
下面我们来看一下具体的试题内容及解析。
第一题:实验装置如图所示,小灯泡发光。
\\
实验装置图中连有一台电池和一根导线。
这种电路称为“串联电路”,电流从电源的正极进入电路,经过每个元件后再返回电池的负极。
因此,无论是在小灯泡内部还是外部观察,小灯泡都会发光。
第二题:小灯泡接在直流电路中,变换电路连接情况如图所示,
A,B两位置之间穿过电流强度范围为零。
\\
根据电流的定义:电流是电荷在单位时间内通过导线横截面积的多少。
在A和B两位置之间电流强度为零,说明这两点之间没有电荷通过,即电路中断。
因此,只有当变换开关接通时,电路才是通的。
第三题:做电学实验时,注意事项如下:\\
1. 使用绝缘性能良好的导线,避免短路或漏电现象。
2. 接线前确保电源处于关闭状态,避免触电危险。
3. 接触元件表面的金属部分时,避免直接用手触摸电路,以免产生
电击。
4. 在实验室内不要随意把手伸入电路中,以确保安全。
总结:高考物理电学实验真题考查了学生对电路的基本结构和运行原理的理解,以及实验操作的规范性和安全性。
学生在备战高考时,应该比较熟悉这方面的知识,做好实验前的准备工作,遵守实验室规定,确保实验的顺利进行。
希望同学们在考试中取得理想的成绩!。
2025高考物理电学创新实验一、实验题1.小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所用器材有:干电池(电动势约1.5V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ;量程0~15V,内阻约15kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个;定值电阻(阻值50Ω)21个;开关1个及导线若干.实验电路如题1图所示.(1)电压表量程应选用(选填“3V”或“15V”).(2)题2图为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置,然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱(选填“B”“C”“D”)连接,再闭合开关,开始实验.(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变,依次测量电路中O与1,2,…,21之间的电压.某次测量时,电压表指针位置如题3图所示,其示数为V.根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线,如题4图中实线所示.(4)在题1图所示的电路中,若电源电动势为E ,电压表视为理想电压表,滑动变阻器接入的阻值为1R ,定值电阻的总阻值为2R ,当被测电阻为R 时,其两端的电压U = (用E 、1R 、2R 、R 表示),据此作出U R -理论图线如题4图中虚线所示.小明发现被测电阻较小或较大时,电压的实测值与理论值相差较小.(5)分析可知,当R 较小时,U 的实测值与理论值相差较小,是因为电压表的分流小,电压表内阻对测量结果影响较小.小明认为,当R 较大时,U 的实测值与理论值相差较小,也是因为相同的原因.你是否同意他的观点?请简要说明理由 .2.小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。
现有一个量程为0.6 A 的电流表、一个电池组(电动势E 不大于4.5 V 、内阻r 未知)、一个阻值为R 0的定值电阻、一个阻值为R 1的定值电阻(用作保护电阻),开关S 和导线若干。
他设计了如图(a )所示的电路,实验步骤如下:第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A 、B 之间,发现电流表的示数基本一致,据此他认为5个电阻的阻值相等,均设为R 。
高考专题13:电学实验一、实验探究题1.(2021·新疆模拟)为了利用伏安法测量某一未知电阻R X(阻值约为6Ω)的阻值,实验室里准备了以下器材:A.电源,电动势,内阻不计B.电压表V,最程,内阻约5kΩC.电流表A1,量程,内阻R A=8ΩD.电流表A2,量程,内阻约0.04ΩE.定值电阻R1=2ΩF.定值电阻R2=20ΩG.滑动变阻器,最大阻值5Ω,最大电流为H.滑动变阻器,最大阻值1000Ω,最大电流为I.开关S、导线若干(1)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能精确,则在上述提供的器材中电流表应选________;定值电阻应选________;滑动变阻器应选________(填器材前面的字母序号);(2)若电流表的示数为I,电压表的示数为U,在考虑电表内阻的情况下,代入必要的已知数据,通过计算可得出待测电阻的表达式________;(3)请在虚线框内画出测量该电阻阻值的实验电路图。
2.(2021·新疆模拟)某同学在做描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验时发现铭牌上标有小灯泡的额定电压为3 V,但额定功率不清晰。
(1)该同学使用多用电表粗测小灯泡的电阻,选择“×1”欧姆档测量,示数如图所示,则其电阻为________Ω(保留3位有效数字);(2)除了导线、开关和电动势为6 V的直流电源外,有以下一些器材可供选择:电流表:A1(量程0.6 A,内阻约1 Ω);A2(量程3 A,内阻约.2 Ω);电压表:V (量程3V,内阻约10 kΩ);滑动变阻器:R1(阻值范围~10 Ω);R2(阻值范围0~1 kΩ);为了让灯泡两端电压从零调节,以及测量更准确,实验时电流表应选择________,滑动变阻器应选择________;(均填字母代号)(3)将实物图中还未完成的部分用笔代替导线补充完整;(4)利用实验数据绘出小灯泡的部分伏安特性曲线如图所示。
如果将两个这种小灯泡串联后,再接在电动势是3 V,内阻是2 Ω的电源上,则此时每个小灯泡的功率约为________W (结果保留2位有效数字)。
(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档电学实验1.【2021·天津卷】某探究性学习小组利用如下图的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1k ,Ω电阻R1k,Ω为了方便读数和作图,给电池串联一个R0Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后,发现aa、bb和cc三条导线中,混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b间电压,读数不为零,再测量、a间电压,假设读数不为零,那么一定是________导线断开;假设读数为零,那么一定是___________导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。
通过屡次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A 1和A2的多组I、I数据,作出图象如右图。
由I–I图象得到电池的电动势E=_________V,1212内阻r=__________Ω。
【答案】①aa bb②〔均可〕〔均可〕【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。
2.【2021·新课标Ⅰ卷】〔10分〕某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L〔额定电压V,额定电流(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档〕;电压表V〔量程3V ,内阻3kΩ〕;电流表A〔量程A,内阻Ω〕;固定电阻A d V dR0〔阻值1000〕Ω;滑动变阻器R〔阻值〕Ω;电源E〔电动势5V,内阻不计〕;开关S;导线假设干。
(1〕实验要求能够实现在V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。
2〕实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕,灯丝的电阻率__________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕。
〔3〕用另一电源E0〔电动势4V,内阻〕Ω和题给器材连接成图〔b〕所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。
知识十四电学实验1.(2022·全国甲卷)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E (电动势1.5V,内阻很小),电流表(量程10mA,内阻约10Ω),微安表(量程100μA,内阻R g 待测,约1kΩ),滑动变阻器R (最大阻值10Ω),定值电阻R 0(阻值10Ω),开关S,导线若干。
(1)将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;(2)某次测量中,微安表的示数为90.0μA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻R g =Ω。
【解析】(1)为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R 0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R 0的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内电阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动变阻器采用分压式解法,实验电路原理图如图所示:(2)流过定值电阻R 0的电流I =I A -I G =9.00mA-0.09mA=8.91mA加在微安表两端的电压U =IR 0=8.91×10-2V微安表的内电阻R g ==Ω=990Ω答案:(1)见解析图(2)9902.(2022·辽宁选择考)某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250μA,内阻为1.2kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻R 1=40Ω,R 2=360Ω。
(1)当开关S 接A 端时,该电流表的量程为0~mA;(2)当开关S 接B 端时,该电流表的量程比接在A 端时(选填“大”或“小”);(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R x 的阻值,设计了图(b)中两个电路。
不考虑实验操作中的偶然误差,则使用(选填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
【解析】(1)由图可知当S 接A 时,R 1和R 2串联接入电路,再和电流表并联,满偏时电流表两端的电压为U m =I m r =250×10-6×1.2×103V=0.3V ,此时通过R 1和R 2的电流为I ==A=0.75×10-3A=0.75mA ,所以总电流为I 总=I m +I =1mA ,即量程为0~1mA 。
电学实验汇总一、仪器的读数问题1.多用表的读数问题、电路故障判断【例1】(卷)某照明电路出现故障,其电路如题6图1所示,该电路用标称值12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。
维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。
他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
①断开开关,红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示,读数为V,说明正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。
②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和题6图2相同,可判断发生故障的器件是。
(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)【解析】①多用电表直流50V的量程读中间均匀部分,共50格,每格1V,应该估读到0.1V,指针在11~12之间,读数为11.5V。
开关断开,相当于电压表并联在蓄电池两端,读出了蓄电池的电压,故蓄电池是正常的。
②两表笔接b、c之间,闭合开关,测试电压相同,说明a、b之间是通路,b、c之间是断路,故障器件是小灯。
【答案】①11.5(11.2~11.8);蓄电池②小灯【点评】本题考查了万用表读数,读数时应注意估读;考查了利用万用表进行电路故障判断的问题。
2.螺旋测微器、游标卡问题(卷)现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。
螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。
(1)由上图读得圆柱体的直径为mm,长度为cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、L,测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= 。
【解析】螺旋测微器读数:1.5mm+34.5×0.01mm=1.845mm,游标卡尺读数:42mm+8×0.05mm=42.40mm。
(2)根据电阻定律公式得,代入相关测量物理量可得。
【答案】(1)1.844 (在1.842~1.846围的均可);4.240;(2)2.电压表的读数问题、滑动变阻器的分压式接法【例3】(卷)某同学设计的可调电源电路如图(a)所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合电键S。
2022-2022年物理高考真题试题分类汇编专题18电学实验(解析版)专题18电学实验1.【2022·全国I卷】某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω:电源E(6V,内阻可忽略):电压表(量程150mV):定值电阻R0(阻值20.0Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω):电阻箱R2(阻值范围0-999.9Ω):单刀开关S1,单刀双掷开关S2。
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0:断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0°C,实验得到的R2-t数据见下表。
t/℃R2/Ω25.0900.030.0680.040.0500.050.0390.060.0320.070.027 0.080.0240.0回答下列问题:(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到_____填“a”或“b”)端;(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线:___________2022-2022年语文高考真题试题分类汇编:专题18电学实验(解析版)第(1)页(3)由图(b)可得到R1,在25℃-80°C范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得R1=____Ω;(4)将Rt握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为____Ω,则手心温度为______℃。
【答案】(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.0【解析】本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验、利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点,意在考查考生对小灯泡伏安特性曲线的理解和灵活运用相关知识,解决实际问题的能力。
测电源电动势和内阻1. 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,现有下列器材:待测干电池一节,电流表(满偏电流为2.5mA ,内阻为199Ω),定值电阻R 1=1.0Ω,定值电阻R 2=99.5Ω,电阻箱(0~99.9Ω),开关、导线若干。
(1)请在所给方框内,画出实验电路图,其中定值电阻应选用 (选填“R 1”或“R 2”); (2)某同学实验测出了电阻箱的电阻R 和电流表G 的示数g I ,记录数据(见下表)。
请在下面坐标图中描点作出gI 1﹣R 图线。
次数/物理量1 2 3 4 5 6 R/Ω1.62.1 2.23.24.25.6 g I /mA2.25 2.00 1.67 1.50 1.25 1.00 /1)( mA0.440.500.600.670.801.00(3)根据图线可求得,被测电池的电动势E = V ,内阻为r = Ω。
2.某校科技小组的同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值.实验器材有:待测电源E (不计内阻),待测电阻R 1,待测电阻R 2,电流表A (量程为0.6A ,内阻不计),电阻箱R (0~99.99Ω),单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.(1)测电阻R 1的阻值,请将下面操作步骤补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 1和对应的电流表示数I , ,读出此时电阻箱的示数r 2.则电阻R 1的表达式为R 1= .(2)测得电阻R 1=2.0Ω后,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.做法是:闭合S 1,将S 2切换到b ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电流表示数I ,由测得的数据,绘出了如图乙所示的I1﹣R 图线,则电源电动势E = V ,电阻R 2= _____Ω.3. 某研究性学习小组利用上左图所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图所示的R ﹣图线,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,得到E = V ,r = Ω.4.某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材: 待测电源(电动势约为4V ,内阻约为2Ω) 一个阻值未知的电阻R 0电压表(内阻很大,有5V 、15V 两个量程)两块 电流表(内阻约为5Ω,量程500mA ) 滑动变阻器A (0~20Ω,3A )滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)电键一个,导线若干该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值.根据题中所给信息解答下列问题:(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是,滑动变阻器应选择(填器材代号“A”或“B”);(2)在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用I、U1表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用I、(U1﹣U2)表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.5.某电池电动势大小约为3.0V,内阻约为0.03Ω.现在要实验测定该电池的电动势与内阻,提供备用的器材有:A.电压表V(量程为0~4V,内阻约为5.0kΩ)B.电流表A1(量程为0~1A,内阻约为1Ω)C.电流表A2(量程为0~3mA,内阻约为10Ω)D.定值电阻R1=2Ω E.定值电阻R1=100ΩF.滑动变阻器R3(0~10Ω,额定电流1A)G.开关S,导线若干(1)为测量该电池的电动势与内阻,从上述器材中应选择定值电阻,电流表(填字母序号);(2)请你根据所选的器材将下列实物连线,以保证正确完成测量.6.某小组在用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,实验室备有下列器材:A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω)B.电流表A(量程0﹣0.6A,内阻约为0.5Ω)C.电压表V(量程0﹣0.6V,内阻为R V=2000Ω)D.滑动变阻器R(0﹣20Ω)E.定值电阻R0若干F.开关和导线若干①若欲较精确地测出电源的电动势和内阻,需扩大电压表量程,实验室中有以下四种阻值的定值电阻供选择,则定值电阻R0应选取A.2000ΩB.4000ΩC.6000ΩD.8000Ω②请在方框中画出该实验电路原理图.③该小组同学根据实验电路,测出七组实验数据,并利用测出的数据直接绘出了U﹣I图线(I为电流表A的示数,U为电压表V的示数),若把电流表和改装后的电压表当成理想电表,则依图线可得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω.④该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差,产生误差的原因可能是.7.为测量一电源的电动势及内阻:(1)现有以下三种量程的电压表:A.量程为l V、内阻大约为2kΩ的电压表V1B.量程为2V、内阻大约为3kΩ的电压表V2C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3要改装一个量程为9V的电压表,应该选择(选填“A”、“B”或“C”)与kΩ的电阻串联.(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电阻箱的阻值为15.0Ω时,电压表示数为1.50V;电阻箱的阻值为40.0Ω时,电压表示数为2.00V,则电源的电动势E=V,内阻r=Ω.8.为了测量一节干电池的电动势和内阻,某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值,出现上述情况的原因是.改进方法是.改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图乙所示的图象,由图象可知,这个电池的电动势为E=V,内阻r=Ω.答案1.解:(1)用安阻法(电流表和电阻箱)测量电源的电动势和内阻,当电阻箱电阻最大时,电流I接近15mA,因为电流表量程为2.5mA,比较小,不能直接测量,串联小电阻,改装为大量程的电流表,所以选R1,实验原理图如下。
1测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻同学们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为6.0V,内阻约为1Ω),灵敏电流计(满偏电流I g=100μA,内阻R g=100Ω),定值电阻R1(R1=1Ω),定值电阻R2(R2=59.9kΩ),变阻箱R(阻值范围0~9.9Ω可调),开关,导线若干。
同学们发现没有电压表,于是提出把G表改装成电压表(1)G表改装成电压表,应选择上面的某一电阻与G组合,改装后电压表量程为V(2)为了准确地测量出电源的电动势和内电阻,请在图1虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻旁边标上(R1、R2、R),变阻箱请补充完整变阻箱的符号(3)同学们根据电表G读数和变阻箱R读数,作出了图象如图2所示,已知图线的斜率为k,截距为b,则所测得电源的内电阻r=(用题目中所给的字母表示)(4)如图3所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个这样的灯泡和R0=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池上(已知测得的电动势E=6.0V,内阻r=1.0Ω),如图4,则每只灯泡消耗的实际功率为W(保留2位有效数字)。
2.要精确测量国产某手机的锂聚合物电池的电动势和内阻,给定了下列实验器材:A.待测电源(电动势约3.8V,内阻约1Ω)B.电流表A1(量程0.6A,内阻未知)C.电压表V1(量程15V,内阻r1=5kΩ)D.电压表V2(量程3V,内阻r2=3kΩ)E.定值电阻R1=500ΩF.定值电阻R2=1000Ω)G.滑动变阻器R(阻值范围0~20Ω)H.滑动变阻器R(阻值范围0~100Ω)I.开关及导线(1)该实验中电压表应选,定值电阻应选,为操作方便滑动变阻器应选。
(填选项前面的序号)(2)在方框中画出实验电路图。
(3)若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,测得多组数据后作出U﹣I图象,若图象的纵截距为b,斜率为绝对值为k,忽略电压表的分流作用,则电动势E=,电源内阻r=。
历年高考物理真题精选之黄金30题专题34 电学实验一、实验题1.(2021·河北·高考真题)某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有;小灯泡(6.3V,0.15A),直流电源(9V),滑动变阻器,量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干,设计的电路如图1所示。
(1)根据图1,完成图2中的实物连线______;(2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是______(单项选择,填正确答案标号);A.电流表短路B.滑动变阻器的滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端(3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到I U 图像,其中一部分如图3所示,根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为______Ω(保留三位有效数字)。
2.(2020·全国·高考真题)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
3.(2020·浙江·高考真题)某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。
(1)在答题纸相应的方框中画出图乙的电路图____________;(2)某次测量时电流表和电压表的示数如图所示,则电流I=_____A,电压U= _____V;(3)实验得到如图所示的两条直线,图中直线Ⅰ对应电路是图1_____(选填“甲”或“乙”);(4)该电池的电动势E=_____V(保留三位有效数字),内阻r=_____Ω(保留两位有效数字)。
高考物理全国甲、乙卷3年(2021-2023)真题汇编-08电学实验一、实验题(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路的电阻值可以选“5.0”或“15.0”);(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值(3)根据图(a)所示电路,用(4)利用测量数据,做1R -(5)通过图(b)可得E=___________V(保留位小数);(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到的电源电动势为(1)有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线,R0应选取阻值为___________(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,的阻值调整为_______Ω。
然后调节滑动变阻器R1,测得数据如下表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由图(b)和上表可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻___________(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图(2)某次测量中,微安表的示数为90.0μA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻g R=_____Ω。
4.(2022·全国·统考高考真题)一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻x R在0~5mA范围内的伏安特性。
可用器材有:电压表V(量程为3V,内阻很大),电流表A(量程为1mA,内阻为300Ω),电源E(电动势约为4V,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选10Ω或1.5kΩ),定值电阻0R(阻值可选75Ω或150Ω),开关S,导线若干。
(1)要求通过x R的电流可在0~5mA范围内连续可调,在答题卡上将图(a)所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图________;(2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为______(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑动变阻器,0R应选阻值为______(填“75Ω”或“150Ω”)的定值电阻;(3)测量多组数据可得x R的伏安特性曲线。
专题17 电学实验1.(2017全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压V,额定电流 A);电压表V V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程 A,内阻Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~ Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图. (2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率为___________W.(结果均保留2位小数)答案:(1)(2)增大增大(3)解析:本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验,利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~V的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表应与固定电阻R0串联,将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω,所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,此时E=U+I(r+R)得U=–10I+4,在图中作出该直线如左图所示,交点坐标约为U= V,I=225 mA,P1=UI= W;整理得:1EI UR r R r=-+++,当直线的斜率最大时,与灯泡的I–U曲线的交点坐标最大,即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R=0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U= V,I= A,如右图所示,最大的功率为P2=UI= W.2.(2017全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)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 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 Ω);电源E(电动势约为 V);单刀开关S1和、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:①R 1的阻值为 Ω(填“20”或“2 000”). ②为了保护微安表,开始时将R 1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R 2的滑片D 置于中间位置附近.③将电阻箱R z 的阻值置于2 Ω,接通S 1.将R 1的滑片置于适当位置,再反复调节R 2的滑片D 的位置.最终使得接通S 2前后,微安表的示数保持不变,这说明S 2接通前B 与D 所在位置的电势 (填“相等”或“不相等”).④将电阻箱R z 和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z 的阻值置于2 Ω时,在接通S 2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为 Ω(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)①20 ②左 ③相等 ④2 550 (3)调节R 1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:(2)①滑动变阻器R 1要接成分压电路,则要选择阻值较小的20 Ω的滑动变阻器;②为了保护微安表,开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a )中滑动变阻器的左端对应的位置;③将电阻箱R z 的阻值置于2 Ω,接通S 1;将R 1的滑片置于适当位置,再反复调节R 2的滑片D 的位置;最终使得接通S 2前后,微安表的示数保持不变,这说明S 2接通前后在BD 中无电流流过,可知B 与D 所在位置的电势相等;④设滑片P 两侧电阻分别为R 21和R 22,因B 与D 所在位置的电势相等,可知;z12122A R R R R ;同理当R z 和微安表对调后,仍有:z22122A R R R R =;联立两式解得:z12250026012550A Z R R R ==⨯Ω=Ω.(3)为了提高测量精度,调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程.3.(2017全国卷Ⅲ)图(a )为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻,R 6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250 μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V 挡和5 V 挡,直流电流1 mA 挡和 mA 挡,欧姆×100 Ω挡.(1)图(a )中的A 端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R 6的使用,下列说法正确的是_______(填正确答案标号).A .在使用多用电表之前,调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1+R 2=______Ω,R 4=_______Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b )所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为________.(结果均保留3位有效数字)答案:(1)黑 (2)B (3)160 880 (4) mA (或 mA ) 1 100 Ω解析:(1)与多用电表内电源正极相连的是黑表笔.(2)R 6是可变电阻,它的作用是欧姆表调零,使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置.(3)B 端与“2”相连时,是量程较小的电流表,所以g g 121g 160 I R R R I I +==Ω-;B 端与“4”相连时,是量程较小的电压表,所以1g g41880 U I R R I -==Ω.(4)若此时B 端与“1”相连,多用电表是量程为 mA 的电流表,则读数为 mA ;若此时B 端与“3”相连,多用电表是欧姆×100 Ω挡,则读数为1 100 Ω;若此时B 端与“5”相连,多用电表是量程为5 V 的电压表,则读数为 V.4.(2017江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图11–1图所示,继电器与热敏电阻R t 、滑动变阻器R 串联接在电源E 两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻的阻值R t 与温度t 的关系如下表所示(1)提供的实验器材有:电源E 1(3 V ,内阻不计)、电源E 2(6 V ,内阻不计)、滑动变阻器R 1(0~200 Ω)、滑动变阻器R 2(0~500 Ω)、热敏电阻R t ,继电器、电阻箱(0~ Ω)、开关S 、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E 应选用 (选填“E 1”或“E 2”),滑动变阻器R 应选用 (选填“R 1”或“R 2”).(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图11–2图所示的选择开关旋至 (选填“A ”、“B ”、“C ”或“D ”).(3)合上开关S ,用调节好的多用电表进行排查,在题11–1图中,若只有b 、c 间断路,则应发现表笔接入a 、b 时指针 (选填“偏转”或“不偏转”),接入a 、c 时指针(选填“偏转”或“不偏转”).(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是 .(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至 Ω答案:(1)E 2 R 2 (2)C (3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①解析:本题考查研究温控装置的实验. (1)如果电源用E 1,则在t =30 ℃时电路中的最大电流3A 1367 mA 15 mA 199.5+20.m I =≈< ,故不能实现对此温度的控制,因此电源应选用E 2;为了在t =80 ℃时实现对温度的控制,设滑动变阻器阻值的最大值至少为R',则6V 0015 A 20491..R ='+Ω+Ω,解得R = Ω,因此滑动变阻器应选用R 2.(2)要用多用电表的直流电压挡检测故障,应将选择开关旋至C .(3)如果只有b 、c 间断路,说明b 点与电源的负极间没有形成通路,a 、b 间的电压为零,表笔接在a 、b 间时,指针不偏转;c 点与电源的负极间形成通路,a 与电源的正极相通,a 、c 间有电压,因此两表笔接入a 、c 间时指针发生偏转.(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,应先断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,并将阻值调至 Ω,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,直至观察到继电器的衔铁被吸合,这时断开开关,将电阻箱从电路中移除,将热敏电阻接入电路.因此操作步骤的正确顺序是⑤④②③①.5.(2017天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A 1的内阻r 1= kΩ,电阻R 1= kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R 0= Ω的电阻.①按图示电路进行连接后,发现aa '、bb '和cc '三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S 闭合,用多用电表的电压挡先测量a 、b '间电压,读数不为零,再测量a 、a '间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是___________导线断开.②排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A 1和A 2的多组I 1、I 2数据,作出图象如右图.由I 1–I 2图象得到电池的电动势E =_________V ,内阻r =__________Ω.答案:(3)①aa ' bb ' ②(~均可) (~均可) 解析:本题考查用多用电表检查电路故障以及伏安法测量电源的电动势和内阻.①根据U =IR ,导线电阻R 等于零,所以良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差,若一根导线两端有电势差,则导线断开,据此可推断出导线是完整的还是断开的.②将电流表A 1和R 1串联当成电压表使用,电压测量值U =I 1(r 1+R 1),根据闭合电路欧姆定律有I 1(r 1+R 1)=E-I 2(r+R 0),整理得0121111r R E I I r R r R +=-++ ,由题图可知,纵轴截距311014 10A .?Eb r R -=⨯=+ ,所以电动势E =×10-3×(1× 103+9× 103) V= V ,斜率的绝对值表示,即0110.14-0.05=260||r R k r R +=+ ,解得r ≈ Ω.6.(2017海南卷)某同学用伏安法测量待测电阻的阻值.现有器材为:待测电阻R (阻值约为5Ω)电源(电动势3V )滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)电流表(量程,3A电压表(量程3V ,15V )开关,导线若干.实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用.回答下列问题:(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图.(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3V,电流表的示数始终接近0.写出产生这种现象的一个原因:.(3)在连线正确后,闭合开关.电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示.由图可知,电压表读数为V,电流表读数为A.由此可得待测电阻的阻值为Ω(结果保留3位有效数字).答案:(1)如图所示,(2)待测电阻R断路,(3),,.解析:(1)因为电源电动势为3V,则电压表的量程选用3V,根据欧姆定律知,电流的最大值大约,则电流表量程选择,根据实物图进行连线.(2)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3V,电流表的示数始终接近0,产生这种现象的原因是待测电阻R 断路,由于电压表内阻非常大,导致电流表电流接近0,电压表电压测得是电源电压.(3)由图可知,电压表的读数为,电流表的读数为,根据欧姆定律得,待测电阻R=.7. (2017浙江卷)小明用电学方法测量电线的长度,首先小明测得电线铜芯的直径为,估计其长度不超过50m ,(已知铜的电阻率为8-1075.1⨯Ωm),现有如下实验器材:①量程为3V 、内阻约为3KΩ的电压表;②量程为、内阻约为Ω的电流表;③阻值为0-2Ω的滑动变阻器;④内阻可忽略,输出电压为3V 的电源;⑤阻值为R 0=Ω的定值电阻,开关和导线若干小明采用伏安法测量电线电阻,正确连接电路后,调节滑动变阻器,电流表的示数从0开始增加,当是数为时,电压表示数如图1所示读数为 V ,根据小明测量的信息,图2中P 点应该 (选填“接a”、“接b”、 “接c”或“不接”)q 点应该 (选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”),小明测得的电线长度为 m.答案: 接b 接a解析:由图可得电压表量程为3V ,最小精度,有效数字应该保留到,示数应为;被测量电阻属于小电阻,电流表应该外接,P 点接b ,题中要求电流表能从0开始变化,所以采取分压接法,Q 点应接a ,根据电阻定律R=ρL/S ,代入数据可得长度为8. (2017浙江卷)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是 (多选).A.有闭合铁芯的原副线圈B.无铁芯的原副线圈C.交流电源D.直流电源E.多用电表(交流电压档)F.多用电表(交流电流档)用匝数60=a n 匝和120=b n 匝的变压器,实验测量数据如下表, V U /1V U /2根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (填a n 或b n ).(2)用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,磁体从靠近线圈的上方静止下落,当磁体运动到如图所示的位置时,流过线圈的感应电流方向从 (填“a 到b”或“b 到a”).在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流i 随时间t 的图像应该是 .答案:(1)ACE b n (2)b到a A解析:(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,如果原线圈中通的是直流电源,则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系,需要测量电压J所以需要一个测电压的仪器,所以需要的器材有A有闭合铁芯的原副线圈、c交流电源、E多用电表哎交流电压档;根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器,考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发热等影晌判断出 Ub 为原线圈上电压大小,则判断出:b n接的是电源.(2)根据题目可知:当磁体下落时.穿过线圈的磁场方向向上增加.由楞次定律可知感应电流的磁场应向下,则由安培定则,可知电流方从b到a;当磁体穿过线圈下落的过程中,穿过线圈磁通量向上,故先增加后减小;根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,故感应电流的磁场先向下后向上,故感应电流的方向先从b到a,后从a到b.。