1、考点 21 电学实验(二)两年高考真题演练12015天津理综 9(3)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约 4.5 V，内电阻约 1 ) 的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A电流表：量程 0.6 A，内电阻约 1 B电流表：量程 3 A，内电阻约 0.2 C电压表：量程 3 V，内电阻约 30 kD电压表：量程 6 V，内电阻约 60 kE滑动变阻器：01 000 ，额定电流 0.5 AF滑动变阻器：020 ，额定电流 2 A为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均填仪器的字母代号 )。下图为正确选择仪
2、器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连(均填仪器上接线柱的字母代号) 。实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值 R 和对应电压表的示数 U。用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以_为纵坐标，以_为横坐标。2(2015海南单科，12)某同学利用图 (a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为：电池 E(内阻很小)、开关 S1 和 S2，电容器 C(约 100 F)、电阻 R
3、1(约 200 k)、电阻 R2(1 k)、电压表 (量程 6 V)、秒表、导线若干。(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线。(2)先闭合开关 S2，再断开开关 S2；闭合开关 S1，同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表的示数如图(c)所示，电压表的读数为 _V(保留 2 位小数)。(3)该同学每隔 10 s 记录一次电压表的读数 U，记录的数据如下表所示。在给出的坐标纸上绘出 Ut 图线。已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是_s。时间 t/s 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0电压 U/V 2.14 3.45 4.23 4.51 5.
4、00 5.18(4)电路中 C、R 2 和 S2 构成的回路的作用是_。32015广东理综，34(2) 某实验小组研究两个未知元件 X 和 Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为 3 k) 、电流表(内阻约为 1 ) 、定值电阻等。图 1使用多用电表粗测元件 X 的电阻。选择“1”欧姆档测量，示数如图 1(a)所示，读数为_。据此应选择图 1 中的 _(填“b” 或“c ”)电路进行实验。连接所选电路，闭合 S；滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动，电流表的示数逐渐_(填“增大 ”或“ 减小”) ；依次记录电流及相应的电压；将元件 X 换成元件 Y，重复实验。图 2图 2(a)是根据实验
5、数据作出的 UI 图线，由图可判断元件_( 填“X”或“Y”)是非线性元件。该小组还借助 X 和 Y 中的线性元件和阻值 R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势 E 和内阻 r，电路如图 2(b)所示。闭合 S1 和 S2，电压表读数为 3.00 V；断开 S2，读数为 1.00 V，利用图 2(a)可算得 E_V ，r _( 结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)。4(2015浙江理综，22)图 1 是小红同学在做“ 描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。图 1图 2(1)根据图 1 画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图 2 中的、所示，电流
6、表量程为 0.6 A，电压表量程为 3 V。所示读数为：_、 _、 _、_。两组数据得到的电阻分别为_和_。5(2014新课标全国卷，23) 利用如图(a) 所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实际器材有：待测电源，电阻箱 R(最大阻值 999.9 ) ，电阻 R0(阻值为 3.0 )，电阻 R1(阻值为 3.0 )，电流表 A(量程为 200 mA，内阻为 RA6.0 ) ，开关 S。实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值 R；以 为纵坐标，R 为横坐标，作 R 图线(用直线拟合)；1I 1I求出直线的斜率 k 和在
7、纵轴上的截距 b。回答下列问题：(1)分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则 与 R 的关系式为1I_。(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R3.0 时电流表的示数如图(b) 所示，读出数据，完成下表。答： _， _。R/ 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0I/A 0.143 0.125 0.100 0.091 0.084 0.077I1 /A1 6.99 8.00 10.0 11.0 11.9 13.0(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_A 1 1 ，截距 b_A 1 。(4)根据图线求得电源电动势 E_V ，内阻
8、r_。考点 21 电学实验( 二)一年模拟试题精练1(2015北京东城区一模)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：在使用多用电表测量时，指针的位置如图所示，若选择开关拨至“1”挡，则测量的结果为_ ；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_mA。2(2015石家庄质检)在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻 Rg10 、满偏电流 Ig10 mA，当选择开关接 3 时为量程 250 V 的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1)若指针指
9、在图乙所示位置，选择开关接 1 时其读数为_ ；选择开关接 3 时其读数为_。(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接 2，红黑表笔短接，调节 R1 的阻值使电表指针满偏；将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在 C 处，此时电阻箱如图丙所示，则 C 处刻度应为 _。计算得到多用电表内电池的电动势为_V 。( 保留 2 位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_。(保留 2 位有效数字)3(2015南昌调研)为了测定一电池的电动势和内电阻
10、，实验室中提供有下列器材：A电流表 G(满偏电流 10 mA，内阻 10 )B电流表 A(00.6 A3 A，内阻未知)C滑动变阻器 R(0100 ，1 A)D定值电阻 R0(阻值 990 )E开关与导线若干(1)某同学根据现有的实验器材，设计了图甲所示的电路，请按照电路图在图乙上完成实物连线。(2)图丙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 I1I 2 图线，I 1为电流表 G 的示数，I 2 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_ 。4(2015陕西八校联考)现有一电池，内阻较大，为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实
11、验，图中电流表的内电阻很小，对电路的影响可以不计；Rt为热敏电阻，实验中其阻值随温度变化的图象如图乙所示。该同学接好电路后，闭合开关 S，测出不同温度 t 及所对应的电流表读数 I，取得多组数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电源的电动势 E 和内阻 r。a请写出该同学所作线性图象对应的函数表达式_。b请在图丙的虚线框内坐标图中作出定性图象(要求标明两个坐标轴所表示的物理量，用符号表示)。c若该图象斜率的绝对值为 k，纵截距为 b，则 E_，r_。参考答案考点 21 电学实验( 二)两年高考真题演练1解析 (1)因三节干电池的电动势约为 4.5 V，故电压表应选 D；因干电池放电电流不
12、宜超过 0.5 A，故电流表应选 A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用 F即可。本实验的实验电路应如图。为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将 a 与 d，c 与 g，f 与 h 相连。实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图所示根据闭合电路欧姆定律得 U rE ，整理可得三种情况：(1) ，以 为纵坐UR 1U rE 1R 1E 1U标， 为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线；1R(2)UEr ，以 U 为纵坐标， 为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线。UR UR(3) R ，以 为纵坐标，R 为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线。RU 1E rE R
13、U答案 A D F ad cg fh 或 U 1U 1R UR或 RRU2解析 (1)实物连线如图甲所示(2)电压表的量程为 6 V，分度值为 0.1 V，所以读数为 3.60 V(3)从数据中可得出，电压表示数变化得越来越慢，而从 40 s 到 50 s 之间数据变化又突然快了，所以该数据对应表中的时间为 40 s(4)电路中 C、R 2 和 S1 构成的回路，先闭合开关 S2，再断开开关 S2，使电容器上所带电荷量释放干净，不影响实验答案 (1)见解析图 (2)3.60 V (3)40 s (4) 使实验前电容器两极板上的电荷中和3解析 欧姆表的读数 R示数倍率，得 R10 ；根据实验电路
14、产生误差的原因知应选用电流表外接，故选择“b”电路进行实验。滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动，R 左 增大，待测电阻两端的电压增大，所以电流表的示数增大。根据伏安特性曲线知，X 为线性元件， Y 为非线性元件，且 RX10 。由闭合电路欧姆定律：S1、S 2 均闭合，有 U1 RXERX rS1 闭合，S 2 断开，有 U2 RXERX R r解以上两式得 r0.50 ，E3.2 V答案 10 b 增大 Y 3.2 0.504解析 (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示。(2)电流表量程为 0.6 A 时，最小刻度为
15、 0.02 A，读数读到小数点后两位，所以表示数为 0.10 A，表示数为 0.24 A；电压表量程为 3 V，最小刻度为 0.1 V，应估读到 0.01 V，所以 表示数为 2.00 V，表示数为 0.27 V，根据欧姆定律 R1 8.3 U1I1 2.00 V0.24 A，R 2 2.7 。U2I2 0.270.1答案 (1)见解析 (2) 0.10 A(0.100.02 均可)0.24 A(0.240.02 均可) 2.00 V(2.000.02 均可) 0.27 V(0.270.02 均可) ；8.3 (8.30.2 均可 ) 2.7 (2.70.2 均可)5解析 (1)根据闭合电路欧
16、姆定律有E(I )( R 0r R)，整理得 R RA (rR 0)或写成IRAR1 RAR1RA R1 1I RA R1ER1 1E RA R1R1 R (5.0r)。1I 3.0E 3.0E(2)电流表示数为 110 mA，即 I0.110 A，其倒数为 9.09 A 1 。1I(3)作图如图所示。在图线上取两点可得图线斜率k A1 1 1.0 A 1 1 ，截距 b6.0 A 1 。12.0 6.06.0 0(4)结合 与 R 的关系式，有 k ，b (5.0r) ，解得 E3.0 V，r1.0 。1I 3.0E 3.0E答案 (1) R RA (rR 0)或写成1I RA R1ER1
17、1E RA R1R1 R (5.0r)1I 3.0E 3.0E(2)0.110 9.09(3)见解析图 1.0(或在 0.96 1.04 之间) 6.0(或在 5.96.1 之间)(4)3.0(或在 2.73.3 之间) 1.0(或在 0.61.4 之间)一年模拟试题精练1解析 欧姆挡不估读，电流挡估读一位，故读数分别为 18 和 22.8 mA。答案 18 22.82解析 (1)选择开关接 1 时，多用电表是量程为 10 mA 的电流表，读数为 6.9 mA。选择开关接 3 时，多用电表是量程为 250 V 的电压表，电压表读数为 175 V。(2)电阻箱作为被测量电阻，欧姆表指针所指的就是
18、被测量的电阻值，电阻箱示数为150 ，所以 C 处刻度应为 150 。设欧姆表内阻为 R(R电流表内阻电源内阻调零电阻)两表笔短接时，电流表满偏电流 IgER两表笔间接入 150 电阻箱时，电流表指针指到 C 处，则半偏电流 Ig2 ER 150 从而得到欧姆表内阻为 R150 ，所以电动势 EI gR1.5 V 。(3)图乙所示的电流值 I6.9 mA，IER Rx可解得 Rx67 。答案 (1)6.9 mA 175 V(173 177 V 间均可)(2)150 1.5 (3)673解析 (1)连接实物图时，注意电流由电源正极出发，由两电流表正接线柱流入，负接线柱流出。(2)电流表 G 与定
19、值电阻串联，可等效为电压表使用，由欧姆定律可知，电流表 G 示数大小等于电源两端电压大小，故 I1I2 图象，实质为 UI 图象，其纵截距为电源电动势，E 9.0 V，斜率绝对值为电源内电阻，即 r10.0 。答案 (1)实物连线如图(2)9.0 10.04解析 由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流 I ，图乙中热敏电阻阻值与温ERt r度关系式为：R tR 0 t，图象为一次函数图象，故 (R0 t) t，所R0t0 1I rE 1E R0t0 r R0E R0Et0以图象纵坐标为 ，横坐标为温度 t。由题意知： b， k，所以电源电动势 E1I r R0E R0Et0，R0kt0电源内电阻 r R 0。bR0kt0答案 a. t b如图 c. bR 01I R0Et0 R0 rE R0kt0 R0kt0
