1、2007 年高考物理电学实验试题归类解析1.【全国卷22（1） 】用示波器观察频率为 900Hz 的正弦电压信号。把该信号接入示波器 Y 输入。当屏幕上出现如图 1 所示的波形时，应调节 _钮。如果正弦波的正负 1半周均超出了屏幕的范围，应调节_钮或_钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将 _钮置于_位置， 2然后调节 _钮。【答】 竖直位移或、衰减或衰减调节、y 增益； 1扫描范围、1k 挡位、扫描微调（降低扫描频率） 。 2注：教学中应使学生了解仪器、仪表的工作原理，掌握基本仪器、仪表的用途和使用方法，切实提高学生的实验能力特
2、别是动手操作能力。2.【全国卷22（2） 】有一电流表 ，量程为 1mA，内阻 约为 100 。要求测量其 A gr内阻。可选用的器材有：电阻箱 ，最大阻值为 99999.9；0R滑动变阻器甲，最大最值为 10k ；滑动变阻器乙，最大最值为 2k ；电源 ，电动势约为 2V，内阻不计；1E电源 ，电动势约为 6V，内阻不计；2开关 2 个，导线若干。采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：a、断开 和 ，将 调到最大；1S2Rb、合上 ，调节 使 满偏； Ac、合上 ，调节调节 使 半偏，此时可以认为 的内阻 。21 A A 1grR试问：（）上述可供选择的器材中，可变电阻 应该选择 ；为了使
3、测量尽量精确，1R123456 8 9 710 11121314 15开Y 增 益 X 增 益扫 描 微 调扫 描 范 围10100 10k100 k1k外 x衰 减10 100 1000DC ACY 输入X 输入地 同步+ - 1AR1R1S2 S1ExyzO+阴极电子束狭缝 荧光屏阳极图 1可变电阻 应该选择 _，电源 应该选择 _。RE（）认为内阻 ，此结果与的真实值相比 。 （填“偏大” 、 “偏小”或“相等” ）1gr【解析】用半偏法测电流表的内电阻，待测电表还兼作参考电表。用此法测电表内阻存在系统误差：（1）定性分析：S 2 闭合后，回路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知：流过电源的
4、电流增大即 （A 表满度电流值） ，致使表 A 半偏时流过 的电流 ，再依据并联EgI 1R12gRI电路的特点知读数 ，即测量值小于真实值。为减小接入 时对电流影响，滑动变阻1gRr器 应选用阻值大一些的。（2）定量分析： 闭合， 断开时， 1S2ggEIRr闭合， 闭合时， 121EgIr又 11()22ggEIIrR解得 。1gr绝对误差 ，所以相对误差 （式中满偏电压21gRrggrURE） 。可见 越大、 越高误差越小。gUIrE【答案】 （） 、滑动变阻器甲、 ；（）偏小。02注：（1） 只能用电阻箱；用所选器材做实验因实验原理的不完善或缺陷所带来的系1R统误差约为 ，可满足一般测
5、量要求。 （2）引导学生进行定量分析是必要的。.7%3.【北京理综 21（1） 】图 1 是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z 轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项代号） 。A、加一磁场，磁场方向沿 z 轴负方向B、加一磁场，磁场方向沿 y 轴正方向C、加一电场，电场方向沿 z 轴负方向D、加一电场，电场方向沿 y 轴正方向【解析】洛伦兹力方向、磁场方向、电荷AV+ + Rx RE S运动方向关系三者遵从左手定则，判断时“四指”应指向电子运动的反方向即由阳极指向阴极。电子所受电场力的方向与场强方向相反
6、，与电荷是否运动以及如何运动无关。注：（1）该题出自教材演示实验，用阴极射线管可直观演示磁场或电场对运动电荷的偏转作用，进而达到实验探究或验证猜想的目的，有助于学生认识“场”的物质性及其基本性质。 （2 ）分析时不必考虑电子所受重力及介质阻力（管内高度真空） 。【答案】B。4.【山东理综 23】检测一个标称值为 5 的滑动变阻器。可供使用的器材如下：A待测滑动变阻器 Rx，全电阻约 5（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）B电流表 A1，量程 0.6A，内阻约 0.6 C电流表 A2，量程 3A，内阻约 0.12D电压表 V1，量程 15V，内阻约 15K E电压表 V2，量程 3V，内阻约 3KF
7、滑动变阻器 R，全电阻约 20 G直流电源 E，电动势 3V，内阻不计H游标卡尺 I毫米刻度尺 J电键 S 导线若干（1）用伏安法测定 Rx的全电阻值，所选电流表_(填“A 1”或“A 2”)，所选电压表为_(填“V 1”或“V 2”)。（2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。（3）为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。【解析】 （1）不论滑动变阻器 R 采用分压式接法还是限流式接法，流过待测滑动变阻器 xR的最大电流约为 ,所以
8、应选电流表 ；因电压表 量程过大,测量误30.6()5mxEIA1A1V差大，所以电压表应选用 。2V注：（1）求测量电路可能出现的最大电流的目的是要选出量程合适的电流表；（2）电压表的选取应考虑所用电源的电动势，在量程都大于电动势的情况下，应选择量程小的电压表，以保证指针有较大偏转角（一般要求有满度的 及其以上的偏角） ，原因是实验用的23电压表、电流表指针偏角愈大，电压、电流的测量（相对）误差愈小。AVRxRE SAV+ + Rx RE S方案一：分压接法AVRxRE SAV+ + Rx RE S方案二：限流接法dDr（2）因滑动变阻器 的全电阻大于待测滑动变阻器 的全电阻，因此滑动变阻器
9、 宜采RxRR用分压式接法，这样可测得更多组（U ，I ）值，便于用图像法处理实验数据。就该题而言，滑动变阻器 也可接成限流式，因为题目并没有要求尽可能得到更多组数据。至于电流表是采用内接法还是外接法，可用临界电阻法判断，也可这样断定： ,1580.63xAn即 比较接近；1xAR与 2065Vxn，即 相差甚远，所以电流表2xV与应采用外接法。测量电路的原理图及对应的实物连接图如所示。注：（1）用伏安测电阻的原理简单，操作方便，测量精度较高。 （2）要保证有足够高的实验精确度，其关键是确定电流表的正确接法。 （3）至于滑动变阻器的接法可据题目要求及一般的接入原则去确定。 （4）接入原则：滑动
10、变阻器的全值电阻比待测电阻大很多时，要接成限流形式；去确定，滑动变阻器的全值电阻比待测电阻小很多时，要接成分压形式；当滑动变阻器的全值电阻与待测电阻相差不大时两种接法均可。 （5）滑动变阻器的不同接法不会直接影响测量精度，但若采用不合适的接法，将会给实验操作带来不便。 （6）设计好原理图后，再依图进行实物连线，引线要到“柱“，中途辟免交叉，并注意电表正负极性（量程） ，不要接错。（3）此类问题常常具有开放性放性，其答案往往不唯一，主要考查学生解决新问题以及灵活变通应用能力。以下测量均不必考虑电阻丝漆膜或氧化层的厚度。案一：需要的器材：游标卡尺、毫米刻度尺主要操作步骤： 数出变阻器线圈缠绕匝数
11、n 用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有线圈的排列长度 ，可得电阻丝的直径为l；ldn 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径 D，可得电阻丝总长度VabE S1S2R R1R2O 0.52.80.71U V-11R -1或用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径 D，得电阻丝2()()DdLnn总长度 。2Dd 重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值。注：（1）电阻丝直径的测量须用累积法；（ 2）电阻丝长度的测量应注意电阻丝圈半径的确定。r方案二：需要的器材：游标卡尺主要的操作步走骤： 数出变阻器线圈缠绕匝数 n 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径 D1 和瓷管部分的外经 D2，可得电阻丝的
12、直径为12Dd电阻丝总长度 .212()()dnL 重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值.注：为减小偶然误差，提高测量精度，应对直接测量量在不同部位进行多次测量（一般为3 到 5 次） ，然后取其算术平均值。平时就应养成“精益求精”的科学态度。5.【四川理综 22（2） 】甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势 E 及电阻 R1和 R2的阻值。实验器材有：待测电源 E(不计内阻)，待测电阻 R1，待测电阻 R2，电压表 V(量程为 1.5V，内阻很大)，电阻箱 R(0-99.99)，单刀单掷开关 S1，单刀双掷开关S2，导线若干。先测电阻 R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合 S
13、1，将 S2切换到 a，调节电阻箱，读出其示数 r 和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，_ ，读出电压表的示数 U2。则电阻 R1的表达式为 R1_。甲同学已经测得电阻 ，继续测电源电动势14.8E 和电阻 R2的阻值。该同学的做法是：闭合 S1，将 S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数 U，由测得的数据，绘出了如图所示的 图线，U则电源电动势 E_V，电阻 R2_。利用甲同学设计的电路和测得的电阻 R1，乙同学测电源电动势 E 和电阻 R2的阻值的做法是：闭合 S1，将 S2切换到 b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数 U
14、，由测得的数据，绘出了相应的 图线，根据图线得到电源电动势 E1mAK1K2(b)RxmAK1K2(a)Rx和电阻 R2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围_（选填“较大” 、 “较小”或“相同”)，所以_同学的做法更恰当些。【解析】由第一步的操作及后面测得 知省缺操作应为“将 S2切换到 b”；因电压2U表内阻“很大” （意即“无穷大” ） ，不必考虑它对电路的影响，所以 切换后流过 的电1R流不变，由 及 得 。1UIr21RI21r注：测电阻的原理是部分电路欧姆定律。由欧姆定律得 , ,解得 .12()EIUIR12RE=由图知 ； ,代入 后解得10.7.8074.5
15、R1所以 ; .43()V2()注：此类问题应先依据相关物理规律得到因变量与自变量间的函数关系式，然后再依据图像特征或斜率、截距的物理意义建立方程作答。“S 2切换到 b”时有 ,只要绘出 图线同样可求出 、211RUE1URE,由于 的分压作用，致使电压表的读数范围缩小，不利于得到多组数据，也就影响了2R1图线的准确性，使误差增大。 （答案）：较小；甲。注：用图像法处理实验数据时常需要多组测量数据，以取得较好的“平均”效果，提高实验精度。6.【上海物理 15】为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V） ，毫安表（1mA） ，电阻箱（0-9999 ） ，电键，导线等器材。该
16、同学设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开 K2，闭合 K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开 K1，闭合 K2，此时电流1.0ImA示数为 ，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为_ 。2.8经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验过程如下：断开 K1，闭合 K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为 I；断开 K2，闭合 K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_，记录此时电阻箱的阻值，其大小为
17、 R0。由此可测出 Rx_。【解析】 （1）设电池电动势、内阻分别 、 ，毫安表内阻为 ,电流为 时电阻箱的值ErmAR1I为 ,则依据闭合电路欧姆定律有RK2断开，K 1闭合时， 1()mAEIRK1断开，K 2闭合时， 2xr由解得 。12375()xI（2）依据图（b）所示电路测电阻，毫安表作指示用，用以监测电阻箱代替待测电阻后的电路等效性，从测量方法看属于常见的替代法。【答案】 ; .I0R注：为便于定量分析、讨论，常有必要依据实物连线图画出电原理图。平时应注意此方面能力的培养。7.【上海物理 16】某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况。电源 E 电动势、内电阻恒定，
18、 R1为滑动变阻器， R2、 R3为定值电阻，A、V 为理想电表。（1）若滑动片 P 由 a 滑至 b 时 A 示数一直变小，则 R1和 R2必须满足的关系是_。（2）若 R16 ， R212 ，电源内电阻 r6 ， ，当滑动片 P由 a 滑至 b 时，电源 E 的输出功率 P 随外电路总电阻 R 的变化关系如图（b）所示，则 R3的阻值应该选择（ ）（A）2 。 （B）4 。 （C）6 。 （D）8 。【解析】 （1） “A 示数一直变小”表明回路总阻增大，进一步推出： 与 的混联电阻值 一直增大。设 动触头 间电阻为 ，则R2121aPa,因二次项系数小于零， 的值随 增大的变化情况是：先
19、增大122()a12Ra后减小，当 时 有最大值。在理论上讲，要使 能出现最大值，依据1aR12 12R应有 .而该题的 单调递增，所以从实际情况看， 的全值电121aR212 1阻应不超过定值电阻 的值，即应有 .R注：滑动变阻器的此种接法比较特殊，调整其滑动触头时会同时使两支路的电阻均发生变化，进而使其总阻 发生变化，其总阻 有个极大值，该极大值到底是多少，要视 、12R12 1RAVa bPR1R2R3E K(a)R/P/W6 (b)的取值而定。若 R16 ， R212 ，则 时 有极大值；若2R16aR12R112 ， R26 ，则 时 有极大值.9a1（2）电源 E 的输出功率 ，由
20、二次函数取极值的条件知：当2()PIUEIrIr时有最大输出功率 ，此时有外路总阻等于电源内阻即 .依据Irm Rr及 的电阻变化范围是 知： 的取值应在 范围内，1236R12R043(26)由图像知：定值电阻 应选用 B 选项所给电阻。38.【天津理综 22（3） 】在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围旋钮置于“外 X”档， “X 输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图象可能是下图中的_。【解析】衰减调节旋钮置于最右边的“”挡时，加到 偏转极板上的电压信号是正Y（余）弦波（由机内振荡器产生） ；扫描范围旋钮置于“外 X”档时，
21、水平扫描电压由外界提供，而“X 输入”与“地”之间未接信号输入电压，因此水平方向无偏转，竖直方向会出现一条亮线，选项 B 正确。注：要注意物理实验仪器、仪表的工作原理。9.【广东物理 13】实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率 =1.710-8m。课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺） 、导线和学生电源等。（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作工程分一下三个步骤：（请填写第步操作）将红、黑表笔分别插入多用电表的“+” 、 “-”插孔；选择电阻档“1” ；_；把红黑
22、表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图 9（a）所示。（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图 9（b）的 A、B、C、D 四个电路中选择_电路来测量金属丝电阻；（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图 10 所示，金属丝的直径为_mm； 0 302025A B C D 1k 100 10 1OFF2.5 10 50 250 500 2.550mA10010150010250V+VAA BPSVERxRBAA BPSVERxRCAVA BPS EARxRAVA BPS EDRxR（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺
23、线管所用金属丝的长度约为_m。 （结果保留两位有效数字）（5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流表始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。 （只需写出简要步骤）【解析】 （1）将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指电阻刻度“0”刻线；（2）螺线管金属丝的电阻为 ，所以电流表应采用外接法；为获得较大的电压调4.0xR节范围，滑动变阻器应采用分压式接法，故应选电路 D.注：选项 B 所示电路不仅电流表接法不对，而且因滑动变阻器与待测电阻并联, 在不计学生电源内阻的情况下，移动触头时电表示数不变，因操作不当还有可能使电源被短路。（3）因第一个半毫
24、米刻度线未露出，所以固定刻度读数为 ；可动刻度读数为0，所以金属丝的直径为 。26.010.26m.26.m注：可动刻度读数应有估读数字。（4）由电阻定律得 ,电阻丝横截面积 ,所以有xLRS14Sd。按要求保留两位有效数字有2 3283.140(.61).9()7dL。m注：电阻丝的电阻值只能取欧姆表的测量值。（5） “电流表无示数”表明电路某处开路。方法一：使用多用电表的直流电压档位,接通电源,将黑表笔固定接触电源的正极或负极，红表笔逐个触及各元件的接线端，若电压为零，则表明电路连通良好；若电压接近或等于电源电压,说明该元件或导线存在断路故障。注：实际操作时，电压档位的选取应依据电源电压高
25、低确定，一般不应低于电源输出电压。方法二：使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线存在断路故障.注：实际操作时，电阻档倍率应依据待测元器件的电阻而定。测量电流表线圈通断情况时可用“碰触法”即短时接触，观察指针是否摆动。测量导线时可用低倍率，测量电压表时应用高倍率。10.【广东物理 15（3） 】带电粒子的荷质比 是一个mq重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图所示。他们的主要实验步骤如下：A 首先在两极板 M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极
26、射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；B 在 M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增高，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U。请问本步骤目的是什么？C 保持步骤 B 中的电压 U 不变，对 M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场 B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？根据上述实验步骤，同学们正确推算出电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为 。一位同学说，这表明电子的荷质比将由外加电压决定，外加电压越大2qmL则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？【解析】
27、实验步骤 B“恰好看不见亮点”表明电子束刚好打到下极板 的边沿上。设2M极板长为 L，间距为 d，电子束方向偏角为 ，则有 ，由平抛运动规律得tandL， ， ， ， , ，由以上各式得0tanyatCFmqEUd0t.21()dqmLU=所以本步骤的目的是寻求或建立荷质比与相关物理量间的关系。步骤 C 为使“亮点”重现于荧幕正中心，应使电子（束）所受洛伦兹力方向向上，依据左手定则知：所加磁场 B 的方向应垂直电场方向向外。考虑到 后进一步可得到 .不正确，电子的荷质比是其本身的性质,0qE2qUmBL与其它因素无关。注：该题实际是带电粒子在电场、磁场中的运动问题，对知识的迁移、综合能力要求较高。11*.【江苏物理 9】某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验图中电流表 A 的量程为 06A，内阻约 01 ；电压表 V 的量程为 3V，内阻约 6k ；G 为小量程电流表；电子束M1M2/+荧屏电极板
