全国各地高考模拟题—电学实验(练习一)专题汇编

全国各地高考模拟题—电学实验(练习一)专题汇编

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2019年全国各地高考模拟题—电学实验(练习一)专题汇编1.(2019·安徽安庆二模)一课外实验小组想测量一个电压表的内阻,他们在实验室找到如下器材:A.待测电压表V1(量程为0-2V,内阻约2kQ)B.标准电压表V2(量程为0-9V,内阻约4kQ)C.标准电流表A(量程为0-0.6A,内阻约0.5Ω)D.滑动变阻器R1(阻值范围:0-10Ω)E.定值电阻R2=20ΩF.定值电阻R3=2.0kQG.定值电阻R4=2.3kΩH.直流电源(内阻约1Ω,电动势为12V)I.开关、导线若干(1)为完成该实验,该实验小组希望实验结果尽可能准确,且要求电表指针超过满刻度的1/2,除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外,该实验小组还选取了一个电表和两个定值电阻,选取的电表是______,两个定值电阻分别是______(两空都填器材前面的序号)。(2)在右边的虚线框中画出实验电路图(3)根据选用的器材,待测电压表V1的读数为U1,两定值电阻阻值分别为R和R',另一个电表的读数为______,(填I或U2)由此得出,待测电压表内阻的表达式为______。【答案】B F、G U2 U1(R+R')U2-U1【解析】解:(1)电源电动势为12V,待测电压表内阻约为2kΩ,通过待测电压表的最大电流约为6mA,电流表量程为0.6A=600mA,待测电流太小,不能用电流表测电流,因此电表应选择电压表B;为测出两个待测电压表的电流,应把电阻F、G与待测电阻并联。(2)串联电路电流相等,把待测电压表与定值电阻串联,可以求出通过待测电压表电流,电源电动势大于电压表量程,为保护电表滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示:(3)待测电压表V1的读数为U1,电压表V2的读数为U2,由图示电路图可知,通过待测电压表的电流为:,待测电压表的内阻为:;

1故答案为:(1)B,F、G;(2)电路图如图所示;(3)U2,U1(R+R')U2-U1。(1)根据实验目的与实验器材选择所需实验器材。(2)根据实验原理与实验器材设计实验电路图。(3)根据实验电路与实验测量的量,应用串并联电路特点与欧姆定律求出电压表内阻。本题考查了测电压表内阻问题,考查了实验器材的选择与实验电路设计,要掌握实验器材的选择原则,知道实验原理是解题的前提与关键;根据实验电路应用串并联电路特点与欧姆定律可以解题。2.(2019.广东揭阳一模)测量电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的电阻约为20Ω.先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。除电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω)、电阻箱R(0~999.9Ω)、开关、导线若干,可供选择的器材还有:电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)。①实验操作步骤如下:A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;E.断开开关,改变______的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次的R和L数据。F.断开开关。②如图乙,用螺旋测微器测量电阻丝直径为d=______mm;③电流表应选择______(选填“A1”或“A2”);④用记录的多组R和L的数据,绘出了如图丙所示图线,截距分别为R0和L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=______(用给定的字母表示)。⑤电流表存在一定内阻,这对该实验的测量结果______影响(选填“有”、“无”)【答案】金属夹与电阻丝接触点 0.730 A1 πd2R04L0 无【解析】解:①E、断开开关,改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次的R和L数据。②由图示螺旋测微器可知,固定刻度是0.5mm,可动刻度是23.0×0.01mm=0.230mm,

2金属丝直径d=0.5mm+0.230mm=0.730mm(0.728-0.732mm均正确)。③电路最大电流约为I=ER+r=320+1≈0.14A,不到0.6A的四分之一,如果使用电流表A2实验误差较大,因此电流表应选A 1。④由实验步骤可知,外电路电阻不变,由串联电路特点可知,外电路总电阻R总=R+R电阻丝=R+ρLS=R+ρLπ(d2)2=R+ρ4Lπd2,由图象可知,当电阻丝接入电路的长度为零时,电路总电阻R总=R0,则R+ρ4Lπd2=R0,R=R0-ρ4Lπd2,图象斜率k=R0L0=4ρπd2,则电阻率ρ=πd2R04L0;⑤应用图象法处理实验数据,电流表内阻对实验结果无影响。故答案为:①金属夹与电阻丝接触点;②0.730; ③A1;④πd2R04L0;⑤无。①根据实验原理与实验步骤完成实验。②螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。③根据电路最大电流选择电流表。④由实验步骤可知,电源电动势不变,电路电流始终等于电流表的满偏电流,电路电流不变,由此可知,电路总电阻不变,由图象及串联电路特点可以求出电路总电阻,由电阻定律及实验数据可以求出电阻率的表达式。⑤应用图象法求电阻率,电流表内阻对实验结果没有影响。螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和,对螺旋测微器读数时要注意估读;为减小读数误差,电表量程选择要合适,在保证安全的前提下,量程不能过大;知道外电路电阻不变,熟练应用电阻定律即可正确解题。3.(2019.广东广州市一模)用如图a所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系。(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至______端(填“A”或“B”)。(2)实验测得不同温度下的阻值,并绘得如图b的Rt-t关系图线,根据图线写出该热敏电阻的Rt-t关系式:Rt=______(Ω)。(3)铂的电阻对温度变化很灵敏,可以制成电阻温度计。请利用开关、导线、铂热敏电阻、图a中某一电表和图c所示的恒流源(调节旋钮时可以选择不同的输出电流,且输出电流不随外部条件的变化而变化),设计一个简易电阻温度计并在图d的虚线框内画出电路原理图。(4)

3结合图b的关系图线,选择恒流源的输出电流为0.15A,当选用的电表达到满偏时,电阻温度计所测温度为______℃.如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,请提出一种可行的方法:______。【答案】B 50+t 50 将恒流源的输出电流调小【解析】解:(1)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,故滑片应移至B端。(2)由图象可知,铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式:Rt=50+t,(3)直流恒流电源正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,并且可读出其大小,电压表并联在铂丝电阻Rt的两端,如图所示(4)当恒流源的输出电流为0.15A,所以当电压表示数最大时,即Rt两端的电压Ut=15V时,铂丝电阻Rt的阻值最大,由丙图中所画的Rt-t图象可知,此时温度计所能测量的温度最高;由I=UR得铂丝电阻Rt的阻值为:Rt'=150.15=100Ω,则温度计所能测量的最高温度为:t=Rt-50=100-50=50℃。直流恒流电源正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,并且可读出其大小,电压表并联在铂丝电阻Rt的两端,如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值,应使铂丝电阻Rt的阻值增大或将恒流源的输出电流调小。故答案为:(1)B;(2)50+t;(3)如图所示(4)50,将恒流源的输出电流调小(或使铂丝电阻Rt的阻值增大)。(1)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处;(2)根据电流表和电压表的量程和分度值读出电流和电压,然后根据欧姆定律的变形公式求出Rt的阻值;(3)明确题意,根据实验原理即可确定应采用的实验电路;(4)根据欧姆定律即可确定电阻,由图象即可确定温度;再根据电路原理确定提高温度值的方法。本题考查了实物电路的连接、欧姆定律、串联电路的特点、电表的读数及电阻的计算等,关键是根据图象找出铂丝电阻的阻值与温度的关系式和欧姆定律的灵活运用4.(2019.福建省南平市一模)某同学设计了如图甲所示的实验电路,测量电池的电动势E和内阻r。已知定值电阻R0=4Ω,实验通过改变电阻箱阻值,测出多组电阻箱阻值R及对应的电压表示数U,做出1U-R关系图象,如图乙所示。(1)写出1U-R的函数关系式:______;(2)由图可得该电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω;若考虑伏特表内阻的影响,则电动势E的测量值______(选填:“大于”、“等于”或“小于”)真实值。

4【答案】1U=1ER0⋅R+R0+rER0 5 2.4 小于【解析】解:(1)根据闭合电路欧姆定律可得:E=U+UR0(R+r)变形可得:1U=1ER0⋅R+R0+rER0(2)结合图象可知:1E×4=0.75-0.25100.25=4+rE×4解得:E=5V;r=1Ω;若考虑伏特表内阻的影响,R0要换成R并,即为:1U=1ER并+R并+rER并即为:E真=1R并因R并

5(1)请根据上表数据图乙中描绘出“R-气体酒精浓度”的关系曲线。(2)已知人体血液酒精浓度是所呼出气体酒精浓度的2200倍。若测得某司机小明,经过气体酒精浓度测试,显示呼气酒精浓度为120mg/m3,则司机小明应该是属于______驾驶,此时R的阻值为______Ω。(3)现有一个电源,电动势为4.5V,内阻约为1Ω;电压表V,量程为3V,内阻约为2000Ω;电流表A,量程为3A,内阻约为5Ω;滑动变阻器R1,阻值0~50Ω;滑动变阻器R2,阻值0~500Ω;开关、导线若干若要用以上器材和上述“酒精气体传感器”组成一个测定气体酒精浓度的电路。该电路只使用一个电表,且正常工作时,被测气体酒精浓度若为0,则电表指针满偏。且该电路可以在电源老化,内阻变大的情况下,通过调节变阻器,保证被测气体酒精浓度为0时,电表指针仍能满偏。则,该电路应选用的电表是______(填字母代号,下同),应选用的滑动变阻器是______。请在如丙虚线框中完成设计电路图。【答案】饮酒 24 V R1【解析】解:(1)根据描点法可得出R-气体酒精浓度”的关系曲线如图所示;(2)呼气酒精浓度为120mg/m3,则其血液酒精浓度为120×2200=2.64×105mg/m3=26.4mg/100ml,故属于饮酒驾驶;由图可知,此时电阻约为24Ω;(3)题目要求,当正常工作时,被测气体酒精浓度若为0,则电表指针满偏,并且可以在电源老化,内阻变大的情况下,通过调节变阻器,保证被测气体酒精浓度为0时,电表指针仍能满偏;则只能采用电压表与传感器并联的形式进行实验;同时因酒精浓度为0时,电阻仅为60Ω,故应采用总阻值为50Ω的滑动变阻器才能满足要求,故实验电路如图所示;故答案为:(1)如图所示;(2)饮酒;24(22-26);(3)V;R1;如图所示。(1)根据描点法可得出对应的图象;(2)根据呼气浓度与血液中浓度的关系即可确定血液中的浓度,从而确定是否属于酒架,再根据图象即可确定对应的电阻大小;(3)根据实验要求和电路的性质进行分析,从而确定电路图并确定对应的仪表。本题考查电路在生活中应用,属于探究型实验,要注意明确实验原理,从而确定实验方法和实验电路图的确定。6.(2019.甘肃兰州理一诊)某兴趣小组在学习了多用表后,在实验室找到一个电流表G,尝试自己动手改装一个电压表。

6(1)先用半偏法测量电流表G的内阻,实验电路图如图所示,准备有下列器材:A.待测电流表G(量程1mA,内阻约几十欧)B.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω)C.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)D.电阻箱(0~999.9Ω)E.电阻箱(0~9999Ω)F.电源(电动势9V,有内阻)G.开关、导线①实验中要求有较高的精确度,在以上器材中,R1应选用______,R2应选用______。②实验要进行的步骤有:A.闭合开关S1B.闭合开关S2C.将R1的阻值调到最大D.调节R1的阻值,使电流表指针满偏E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处F.记下R2的阻值并断开S1G.按图所示连接好实验电路以上步骤,合理的顺序是______(用步骤前的英文字母表示)。③若在步骤F中读得R2的阻值是50.0Ω,则电流表内阻Rg=______Ω。(2)要将该电流表改装成量程是3V的电压表,则应串联的一个阻值是______Ω的电阻。【答案】C D GCADBEF 50.0 2950【解析】解(1)①为准确测量电流表的内阻,滑动变阻器的阻值应远大于电流表的内阻,这样才可近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流是不变的;所以滑动变阻器应选择C.最终电阻箱阻值应调到与电流表内阻相等,为准确测量电流表的内阻,所以电阻箱应选择D。②先按图所示连接好实验电路,将R1的阻值调到最大,闭合开关S1,调节R1的阻值,使电流表指针满偏,闭合开关S2,调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处,记下R2的阻值并断开S1,整理电路。则合理的顺序为GCADBEF。③滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流不变。调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处,则流过R2的电流与流过电流表的电流相等;R2与电流表并联,电流相等,则电阻相等;读得R2的阻值是50.0Ω,则Rg=R2=50.0Ω。(2)将该电流表改装成量程是3V的电压表,应串联电阻的阻值R'=UIg-Rg=31×10-3-50Ω=2950Ω。故答案为:(1)①CD   ②GCADBEF③50.0(2)2950根据题中“半偏法测量电流表G的内阻”、“电流表改装成量程是3V的电压表”可知,本题考察“半偏法”和“电表的改装”。根据半偏法的规律、电表改装的原理,应用欧姆定律、串并联的知识分析计算。

7本题考查半偏法测量电表内阻以及电表的改装,要注意明确实验原理,注意分析电路结构,由欧姆定律求得串联电阻值。7.(2019.安徽江淮十校三模)某同学要描绘“2.8V、1.5W”小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供了以下器材:A.小灯泡L(2.8V、1.5W)B.直流电源E(电动势4V,内阻约2Ω)C.电流表A1(量程0~3mA,内阻为r1=50Ω)D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻r2约5Ω)E.滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流2A)F.滑动变阻器R2(0~100Ω,额定电流1A)G.各种阻值的定值电阻若干H.电键S和导线若干。(1)为了将电流表A1改装成3V量程的电压表,需要串联的定值电阻的阻值R=______Ω.滑动变阻器应选______(填“R1”或“R2”)。(2)根据提供和选用的实验器材连接部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(3)闭合电键,调节滑动变阻器,某次两个电流表的示数如图所示,则小灯泡的实际功率为______W.(保留两位有效数字)(4)在滑动变阻器滑动过程中,若用P、I、U、R分别表分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻,则下列图象可能正确的是______。【答案】950 R1 0.59 AC【解析】解:(1)将电流表A1改装成3V量程的电压表,需要串联的电阻为R,根据欧姆定律得,0.003(r1+R)=3,解得R=950Ω,由于测量电阻采用分压式,因此滑动变阻器选用最大阻值较小的R1。(2)由于电流表A2的内阻与灯泡的阻值差不多,因此电流表A2采用外接法,电路连接图如图所示。(3)由图可知,灯泡两端的电压为1.80V,通过灯泡的电流为0.33A,此时灯泡的实际功率P=UI=1.80×0.33W=0.59W。(4)A、根据P=U2R知,图线的斜率为1R,电阻增大,P-U2

8图线的斜率减小,故A正确。B、U增大,I也增大,根据P=UI知,P-U图线不可能为直线,故B错误。C、根据P=I2R知,P-I2图象的斜率表示电阻,过程中小灯泡的电阻可能增大,故斜率增大,故C正确。D、在滑动滑动变阻器的过程中,小灯泡两端的电压和电流都是增大的,故电功率一直增大,故D错误。故选:AC。(1)根据串并联电路的特点,结合欧姆定律求出串联定值电阻的大小,抓住测量电阻采用分压式,选择合适的滑动变阻器。(2)根据待测电阻的大小确定电流表的内外接,从而连接实物图。(3)根据电流表和电压表的示数,结合P=UI求出小灯泡的实际功率。(4)根据电功率公式,结合图线的斜率,抓住电阻增大确定正确的图线。本题考查了选择实验器材、电流表接法、实验数据分析等问题,要掌握实验器材的选择原则,当电压表内阻远大于待测电阻阻值时,电流表应采用外接法。清楚灯泡电阻随电压升高如何变化,分析清楚图示图象、应用欧姆定律即可正确解题。8.(2019.北京东城区理一模)如图所示的电路图是利用半偏法测量一块电流计G(量程300μA,内阻100Ω到200Ω之间)的内阻Rg。现有器材如下:A.直流电源(输出电压12V)B.电阻箱(999.9Ω)C.滑动变阻器(500Ω)D.电位器(5kΩ)E.电位器(50kΩ)①电阻器R2选用______,电阻器R1选用______。(填器材前的字母)②为了测定电流计G的内阻,在接通电路前,先把电阻器R1、的阻值调到最大。然后操作步骤依次是______(填选项前的字母),最后记录R2的阻值。A.闭合K1B.闭合K1C.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度D.调节R1的阻值。使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节R2的阻值。使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节R2的阻值。使电流计指针偏转到满刻度③若电流计半偏时,R2的阻值为120.0Ω,则电流计内阻Rg的测量值为______Ω,由于存在系统误差,该测量值______电流计内阻的真实值(填“大于”或“小于”)。造成这种误差的原因是______。【答案】B E ACBE 120.0 小于 当电流表半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流,电阻箱阻值小于电流表内阻【解析】解:①电流计内阻在100Ω到200Ω之间,电阻器R2选用B,为减小实验误差,电阻器R1选用E。(2)半偏法测电表内阻时的实验步骤是:将R1的阻值调至最大;闭合K1调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;闭合K2调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半,故正确的实验步骤为:ACBE;③由题意可知,电流表与电阻箱串联,电流表半偏时,电流表与电阻箱阻值相等,即电流表内阻为:120.0Ω;

9电阻箱R2与电流计并联后电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流增大,当电流表半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流,电阻箱阻值小于电流表内阻,实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值,由此可知,电流表内阻测量值小于真实值;故答案为:①B,E;②ACBE;③120.0,小于,当电流表半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流,电阻箱阻值小于电流表内阻。①应用半偏法测电流表内阻,为减小实验误差应选择阻值较大的滑动变阻器,电阻箱阻值应与被测电表内阻相当。②根据半偏法测电表内阻的原理与实验步骤分析答题。③根据实验步骤与实验原理求出电流表内阻、分析实验误差。本题考查半偏法测电流表内阻的原理和电压表的改装原理以及改装表的校对,难点是对半偏法测电流表内阻原理的解释,并应掌握“半偏法”的含义及会进行误差分析。9.(2019.北京丰台区一模)某同学要把一个量程为300μA,内阻约为100Ω的直流电流计G,改装成量程范围是0~3V的直流电压表。(1)按如图1所示电路,用半偏法测定电流计G的内电阻Rg.电源电动势为6V,内阻不计。在以下器材中,可变电阻R1应选用______;可变电阻R2应选用______。(选填器材前的字母)A.电阻箱(0~999.9Ω)B.滑动变阻器(0~200Ω)C.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当,0~47kΩ)(2)该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误。a.后续的实验操作步骤依次是______,最后记录R2的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)A.将R1的阻值调至最大B.闭合K2调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半C.闭合K1调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度b.若实验记录R2的阻值为112.0Ω,则可测得电流计G的内阻Rg=______Ω。(3)测得电流计G的内阻后,要将其改装成量程为3V的电压表,应将其______联(选填“串”或“并”)一个电阻R3,R3=______Ω。(4)按照上述方法将电流计G与电阻R3改装成一电压表后,用比改装电压表分度值更小的标准电压表V0进行校准。a.请你完成方框图2中的校准电路图;b.利用校准电路,该同学将量程中的各个刻度都校准一遍,可得到30组Ux(改装电压表读数)、△Ux(改装电压表读数Ux与标准表读数U的差值,即△Ux=Ux-U)。以Ux为横坐标,△Ux为纵坐标,将相邻两点用直线连接,做出呈折线状的曲线,如图3所示,这条曲

10线我们称为校准曲线。当使用这块表测量时,就可以根据校准曲线对各数据点进行校准,从而获得更高的精度。若改装电压表测量结果为2.50V时,电压更精确的值应为______V。(5)在校准电压表时,该同学利用了“并联电路各支路两端电压总相等”的电路特点。实际上,在恒定电流电路内,各处的电荷分布是稳定的,稳定分布的电荷产生了一种恒定电场,这种恒定电场与静电场的性质基本相同,这成为我们认识电路问题的基础。请判断“并联电路各支路两端电压总相等”这一电路特点,是下列选项中哪一个说法的对应表现______。(填写选项前的字母)A.电荷在电场中受到力的作用    B.匀强电场电场强度处处相等C.电场力做功与路径无关           D.沿电场线方向电势逐渐降低【答案】C A ACB 112.0 串 9888.0 2.48 C【解析】解:(1)为准确测量电流表内阻,可变电阻R1应选用电阻较大的C;可变电阻R2应选用电阻箱A。(2)a、半偏法测电表内阻时的实验步骤是:将R1的阻值调至最大;闭合K1调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;闭合K2调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半,故正确的实验步骤为:ACB;b、由题意可知,电流表与电阻箱串联,电流表半偏时,电流表与电阻箱阻值相等,即电流表内阻为:112.0Ω;(3)把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值:R3=UIg-Rg=3300×10-6-112.0=9888.0Ω;(4)a、校准电压表,电压应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,标准电压表与带校正电压表并联,电路图如图所示:b、由图示图线可知,电压为2.50V时,电压表示数偏差为-0.02V,则电压更精确的值应为2.48V;(5)电场力做功与电荷运动路径无关,通过并联电路任一支路电流做功相等,故C正确;故选:C;故答案为:(1)C;A;(2)a、ACB;b、112.0;(3)串;9888.0;(4)a、电路图如图所示;b、2.48;(5)C。(1)应用半偏法测电流表内阻,为减小实验误差应选择阻值较大的滑动变阻器,电阻箱阻值应与被测电表内阻相当。(2)根据半偏法测电表内阻的原理与实验步骤分析答题。(3)把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,应用串联电路特点与欧姆定律求出串联电阻阻值。(4)校准电压表,标准电压表与改装电压表并联,滑动变阻器应采用分压接法;根据图示图线答题。(5)电场力做功与电荷运动路径无关,电场力做功取决于电荷初末位置的电势差。本题考查了实验步骤与实验数据处理,知道实验原理是解题的前提与关键,理解实验原理根据题意即可解题;把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值。10..(2019·湖南长沙二模)某同学利用图甲所示的电路图测量电流表的内阻RA(约为10Ω)和电源的电动势E.图中R1和R2为电阻箱,S1、S2为开关。已知电流表的量程为100mA。(1)断开S2

11,闭合S1,调节R1的阻值,使满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为5.2Ω时的示数为40mA.则电流表的内阻的测量值RA=______Ω.该测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图乙所示,则此次R1的阻值为______Ω。(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1-R1图象,如图丙所示,利用图丙可求得E=______V..(结果保留两位有效数字)【答案】7.8 小于 120.6 9.3【解析】解:(1)由题意可知,干电路电流不变为:Ig=100mA,流过电阻箱R2的电流:I2=Ig-IA=100mA-40mA=60mA,电流表内阻:RA=I2R2IA=60×10-3×5.240×10-3Ω=7.8Ω,当开关S2闭合后,并联部分的电阻减小,总电流偏大,所以流过流过电阻箱R2的电流应大于60mA,所以该测量值小于真实值;(2)由图乙所示可知,电阻箱阻值为:1×100Ω+2×10Ω+0×1Ω+6×0.1Ω=120.6Ω;(3)断开S2、闭合S1,由图示电路图可知,电源电动势:E=I(r+R1+RA),则:1I=1ER1+RA+rE图象的斜率:k=1E=15-12128-100,解得:E≈9.3V。故答案为:(1)7.8;小于;(2)120.6;(3)9.3。(1)根据题意应用并联电路特点与欧姆定律求出电流表内阻。(2)电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数。(3)根据电路图应用闭合电路欧姆定律求出表达式,然后根据图示图象求出电源电动势。电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数,要掌握常用器材的使用及读数方法;根据题意分析清楚电路结构、应用闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式是解题的关键。11.(2019·湖南邵阳三模)用图甲所示电路图测量旧干电池的电动势E和内阻r,其中电阻R1=15.0Ω,R2=6.0Ω,毫安表的量程为0~3mA,R0和R为电阻箱。实验步骤如下:(1)调节电阻箱R到最大值,闭合开关S1和S2,再次调节电阻箱R.使毫安表的示数为1.6mA(2)调节电阻箱R0,直至在反复断开、闭合开关S2时,毫安表的指针始终停在某一示数,此时电阻箱R0的示数如图乙所示,则电阻箱R的示数为______

12Ω,毫安表的内阻RA=______Ω(3)闭合开关S1、S2,且保持电阻箱R0的阻值(如图乙)不变,不断调节电阻箱R,读出其阻值R和对应的毫安表的示数I(4)根据实验数据描点,绘出的1I一R图象如图所示,则该电池的电动势E=______,内阻r=______Ω.(结果均保留一位小数)【答案】6.6 16.5 1.4V 2.3【解析】解:(2)由图可知R0=6.6Ω,毫安表的指针始终停在某一示数,则要满足:R1RA=R2R0代入数据得:RA=16.5Ω(4)由闭合电路欧姆定律得:E=(IRAR1+I)(R+r+R1RAR1+RA +R2R0R2+R0)化简得:1I=2.1ER+2.1(r+11)E由图可知图线的斜率为:k=1.5=2.1E截距为:b=20=2.1(r+11)E,解得:E=1.4V,r=2.3Ω故答案为:(2)6.6,16.5;(4)1.4V,2.3分析电路结构,根据欧姆定律求解毫安表的内阻;根据电路图应用欧姆定律求出函数表达式,根据函数表达式与图象求出电源电动势与内阻。本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法,应用了图象法进行数据的处理,要注意灵活应用闭合电路欧姆定律。12.(2019·河北唐山三模)某实验小组,通过实验测量某种电阻丝材料的电阻率,可供使用的器材有:A.一段长1m左右、电阻约为20Ω电阻丝;C.电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);B.带有刻度尺的长木板及金属夹;D.电压表V(量程0~3.0V,内阻约3KΩ);E.定值电阻R0=15Ω;F.电阻箱R(0-999.9Ω)G,开关、导线若干实验操作步骤如下①将电阻丝固定在长木板上,金属夹夹在电阻丝的不同位置改变电阻丝连入电路的长度;②用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;③将实验器材按照图甲所示电路连接,并将电阻箱阻值调至最大;④将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,并记录电压表示数U,然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;⑤改变金属夹位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电压表示数再次为U.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;⑥断开开关,整理好器材。(1)

13某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=______mm,实验时电压表示数如图丙所示,则U=______V。(2)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电长度L的数据,描绘出了如图丁所示的R-L关系图线,结合图中所标数据及测出的电阻丝直径d,电阻丝的电阻率表达式ρ=______。(3)本实验中,电压表不是理想电表,对电阻率的测量结果______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。【答案】1.196 2.00 aπd24b 无影响【解析】解:(1)由图知螺旋测微器的固定刻度为1mm,可动刻度为19.6×0.01mm=0.196mm,故电阻丝直径为1mm+0.196mm=1.196mm;电压表量程为0~3V,其最小精度为0.1V,读数要估读到0.01V,故电压表读数为2.00V;(2)设电阻丝电阻为RL,则由题意结合R-L图象知,电阻丝电阻和电阻箱电阻之和为一定值a,故当电阻丝连入电路长为b是电阻丝电阻为a,根据电阻定律,得a=ρ4bπd2整理得ρ=aπd24b(3)由电阻丝电阻率表达式可知,电阻丝的电阻率与电压表是否为理想电表无关,故对电阻率的测量结果无影响。故答案为:(1)1.196;2.00;(2)aπd24b;(3)无影响。(1)根据螺旋测微器的读数规则可以得到电阻丝直径,由电压表读数规则可以得到电压;(2)根据电阻定律结合图象可以得到电阻率的表达式;(3)根据实验原理可知,电压表是否为理想电表对电阻丝的测量结果没有影响。

14本题考查测定金属的电阻率,易错点在电表的读数上,要注意电表的精度为0.1,要估读到下一位。13.(2019·湖南怀化三模)对某导电元件(圆柱状)进行研究,图甲是说明书中给出的伏安特性曲线.(1)用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻,把选择开关调到“×10”欧姆档,测量操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度过大,应换为______欧姆档.(2)可由U-I图线得到各状态下元件的电阻值R,为了进一步研究该材料电阻率,需要测量元件的长度和截面直径.如图乙所示,用螺旋测微器测得的直径读数为______mm.(3)实验室中提供以下器材:A.电压表V(量程为0-3V,内阻约5kΩ)B.电流表A(量程为0-0.6A,内阻约0.1Ω)C.滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流1.5A)D.滑动变阻器R2(0-1000Ω,额定电流0.5A)E.直流电源E(电动势3V,内阻为1Ω)F.开关S一个、导线若干设计一个电路,验证该元件的伏安特性曲线是否和说明书中所给的一致,则滑动变阻器应选择______(填序号);试在图丙方框中画出实验电路图.(4)把该导电元件直接连在此直流电源上,该导电元件消耗的电功率为______W.(结果保留两位有效数字)【答案】×1 1.990 C 0.81【解析】解:(1)欧姆表指针偏转角度很大,说明所选挡位太大,应换小挡,应该用×1档进行测量;(2)由图乙所示螺旋测微器可知,螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm,可动刻度示数为49.0×0.01mm=0.490mm,螺旋测微器示数为1.5mm+0.490mm=1.990mm.(3)为方便实验操作滑动变阻器应选R1;电压与电流从零变化,滑动变阻器应采用分压接法,由伏安特性曲线可知,灯泡电阻约为4Ω,电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为5000Ω,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.

15(4)若将元件Z接在电动势E=3V,内电阻r=1Ω的电源上,根据闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,即3=U+I,在伏安特性曲线上作出电源U-I图象,这两条曲线的交点为U=2.7V、I=0.3A,同时满足了电路结构和元件的要求,元件的实际功率P=UI=2.7×0.3=0.81W故答案为:(1)×1       (2)1.990      (3)C   (4)0.81(1)欧姆表指针偏转角度过大,说明指针示数较小,所选挡位太大,应换小挡;(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微的示数.(3)在保证安全的前提下,为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器;描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后作出实验电路图.(4)在伏安特性曲线上作出电源U-I图象,此图象与元件的伏安特性曲线的交点,表示元件实际工作状态,读出交点的电压和电流,求出元件的实际功率.使用欧姆表测电阻时,换挡必须重新进行欧姆调零;确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路图的关键.求元件实际电功率,应该使用图象法,这是处理实验数据的常用方法.14.(2019·吉林长春四模)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲,示数L=______cm;用螺旋测微器测量其直径如图乙,示数D=______mm。(2)用伏安法测出金属丝的电阻为R,则金属电阻率的表达式ρ=______(用题中所给字母表示)。

16【答案】10.050 0.398 πRD24L【解析】解:(1)由图示游标卡尺可知,其示数:L=100mm+10×0.05mm=100.50mm=10.050cm;由图示螺旋测微器可知,其示数:D=0mm+39.8×0.01mm=0.398mm;(2)由电阻定律可得:R=ρLS=ρLπ(D2)2,电阻率:ρ=πRD24L;故答案为:(1)10.050;0.398;(2)πRD24L。(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数。(2)应用电阻定律可以求出电阻率的表达式。本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、求金属丝电阻率问题,要掌握常用器材的使用及读数方法,游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数。

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