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文档介绍
专题20 电学实验(第05期)-2017届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编
一、选择题 1.【甘肃省兰州第一中学2017届高三12月月考】(10分)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材: A.电池组(3 V,内阻1Ω) B.电流表(0~3 A,内阻0.0125Ω) C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125Ω) D.电压表(0~3 V,内阻3 kΩ) E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A) G.滑动变阻器(0~2 000Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线 (1)(1分)滑动变阻器应选用的是__________________。(填写器材的字母代号) (2)(3分)实验电路应采用电流表___接法(填“内”或“外”),采用此接法测得的电阻值比其真实值偏___(填“大”或“小”),造成这种误差的主要原因是_______________。 (3)(2分)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I=____A,U=___V。 (4)(4分)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求在方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。 【答案】(1)F,(2)外,小,电压表的分流作用 ;(3)0.48,2.20(4)如下图所示. (4)通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,则滑动变阻器应采用分压接法,电流表采用外接法,伏安法测电阻的实验电路及实物图如图所示. 考点:考查伏安法测电阻. 【名师点睛】本题考查了实验器材的选取、实验电路设计、电表读数、螺旋测微器与游标卡尺读数等问题;一定要掌握实验器材的选取原则;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直. 2.【重庆市永川中学2017届高三第一次模拟诊断】(9分)用如23题图1所示的电路测量电源的电动势E和内阻r,其中电流表的内阻RA=16.0 Ω. 第23题图1 第23题图2 (1)将电阻箱阻值调到最大,闭合开关,调节电阻箱,测出电阻箱阻值分别为R1、R2时对应的电流表示数为I1、I2,则此电源的电动势E=_____,内阻r=___. (2)第(1)问中求出的电源电动势和内阻的误差较大,你认为这种误差属于系统误差还是偶然误差? 答:________________. (3)为了减小实验的误差,实验方法进行如下改进: ①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关; ②多次调节电阻箱,记下电阻箱的阻值R和对应的电流表的示数I,记录数据如下表所示; R(Ω) 0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 (A-1) 6.0 7.0 8.0 9.0 9.9 10.9 11.8 ③以为纵坐标,R为横坐标,在23题图2中作出-R图线.根据图线,可求出被测电源电动势E=________V,内阻r=________Ω. 【答案】(1),(2)偶然误差; (3) 3.0; 2.0 考点:测量电源的电动势E和内阻r 3.【四川省成都外国语学校2017届高三11月月考】(10分)学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度,该同学首先测得导线横截面积为1.0,查得铜的电阻率为1.7,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻,从而确定导线的实际长度。 可供使用的器材有: 电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω 电压表:量程3V,内阻约为9kΩ 滑动变阻器:最大阻值5Ω 滑动变阻器:最大阻值20Ω 定值电阻:电源:电动势6V,内阻可不计,开关、导线若干。 回答下列问题: (1)实验中滑动变阻器应选_____(选填“”或“”),闭合开关S前应将滑片移至___(选填“a”或“b”)端。 (2)在实物图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。 (3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A,电压表示数如图乙所示,其读数为________V。 (4)根据电路图用公式和,可求得导线实际长度为_________。 【答案】⑴R2,a ⑵如图所示;⑶2.30V ⑷L=94m 【解析】(1)本实验采用限流法测电阻,所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上,R0=3Ω,所以滑动变阻器选R2,闭合开关S前应将滑片移至阻值最大处,即a处; 考点:伏安法测电阻 4.【辽宁省实验中学分校2017届高三12月月考】(6分)某同学设计的可调电源电路如图(a)所示,E=3V为无内阻的理想电源,R0=3为保护电阻,滑动变阻器的全电阻R=6,P为滑片位于图示位置,闭合电键S. ⑴用理想电压表测量A、P间的电压;将电压表调零,选择合理的档位,示数如图(b),电压值为V. ⑵用理想电流表代替电压表接入相同位置,测得电流约为A.(此问结果保留两位有效数字)。 ⑶若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在的风险(填“断路”或“短路”). 【答案】(1)1.30---1.32 (2)0.59—0.60 (3)短路 【解析】(1)由题,电压表选择的量程应为0-3V,其最小分度为0.1V,则图b中电压值为1.30V. (2)设变阻器触头左侧的电阻为R′,则电压表的读数为;解得, 用理想电流表代替电压表接入相同位置,由欧姆定律得:; (3)若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,滑片移到B端时存在短路的可能. 考点:闭合电路的欧姆定律 5.【四川省成都外国语学校2017届高三12月一诊模拟】利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻Rv(约为300Ω)。某同学的实验步骤如下: ①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a端,闭合电键S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大; ②闭合电键S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度; R R0 V RV a b P S1 E R' S2 ③保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开电键S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的三分之一;读出此时电阻箱R0=596Ω的阻值,则电压表内电阻RV=_____________Ω。 实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和电键之外,还有如下可供选择的实验器材: A.滑动变阻器:最大阻值200Ω B.滑动变阻器:最大值阻10Ω C.定值电阻:阻值约20Ω D.定值电阻:阻值约200 根据以上设计的实验方法,回答下列问题。 ①为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用___________,定值电阻R' 应选用______________(填写可供选择实验器材前面的序号)。 ②对于上述的测量方法,从实验原理分析可知,在测量操作无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R测___________真实值RV (填“大于”、“小于”或“等于”),这误差属于____________误差(填”偶然”或者” 系统”)且在其他条件不变的情况下,若RV越大,其测量值R测的误差就越____________(填“大”或“小”)。 【答案】RV=298Ω ①B, C ②大于,系统,小 考点:测量电压表的内阻 6.【山东省潍坊实验中学2017届高三上学期第三次检测】2010年上海世博会上大量使用了LED发光二极管.小明设计了一个研究LED发光二极管特性的实验,用电压表和电流表测LED发光二极管两端的电压UD和通过它的电流I,将得到的数据记录在下表中: UD/ V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I/ mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 13.0 17.8 24.0 28.2 37.0 请完成下列问题: (1)小明用笔画线表示导线,将图中实验器材连接成实验所需的电路,由于粗心漏画了一条线,请你将这条线补画好; I/mA U/V + (2)在I—U图上画出LED发光二极管的伏安特性曲线; (3)已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.4V,现用电动势为3V内阻为5 的电源供电,需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态,则该电阻值为(结果保留两位有效数字) 【答案】(1)如图;(2)如图;(3)18 【解析】(1)由电路图可知,电路采用的是分压接法,滑动变阻器应全部接入电路,开关应能控制整体个电路,故应将开关左侧与滑动变阻器左侧相连,如图所示; 考点:测定二极管的伏安特性曲线。 7.【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第二次周考】(10分)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图所示.供选择的仪器如下: ①待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300 Ω); ②电流表G2(0~10 mA,内阻约100 Ω); ③定值电阻R1(300 Ω); ④定值电阻R2(10 Ω); ⑤滑动变阻器R3(0~1 000 Ω); ⑥滑动变阻器R4(0~20 Ω); ⑦干电池(1.5 V); ⑧电键S及导线若干. (1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号) (2)用线条在上图中把实物图补充连接完整. (3)补全实验步骤: ①按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至最____端(填“左”或“右”); ②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2; ③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2; ④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示. (4)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式___________. 【答案】(1)③⑥(2)如图所示.(3)左(4)r1=(k-1)R1 【解析】 (2)连接电路图时,应先连好分压电路,然后再连接测量电路,连线图如图。 (3)为保护电流表,闭合开关前,应将滑片置于输出电压最小时,故置于最左端; (4)由电路图知:,解得:,故可得: 考点:伏安法测电阻。 【名师点睛】解答本题应明确:①设计电路时,可先画出可能的电路图,然后选择能求出待测量的电路即可;②变阻器采用分压式接法时,应选择阻值小的变阻器以方便调节;③遇到根据图象求解的问题,首先根据物理规律写出公式,然后整理出关于阻值与横轴物理量的函数表达式,再根据斜率和截距的概念即可求解。 8.【四川省绵阳南山中学2017届高三12月月考】(10 分)某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻,可选用的器材如下: A.待测电压表V1:量程3V,内阻约3kΩ B.电压表V2:量程15V,内阻约20 kΩ C.电流表A:量程3A,内阻约0.1Ω D.定值电阻R0:9.0kΩ E.滑动变阻器R1:0~200Ω F.滑动变阻器R2:0~2kΩ G.电源E:电动势约为12V,内阻忽略不计 H.开关、导线若干 ⑴现用多用电表测电压表V1的内阻,选择倍率“×100”挡,其它操作无误,多用电表表盘示数如图所示,则电压表V1的内阻约为Ω. ⑵为了准确测量电压表V1的内阻,两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路,你认为(选填“甲”或“乙”)更合理,并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整. ⑶该实验中滑动变阻器应该选用(选填“R1”或“R2”). ⑷用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻RV1= . 【答案】(1)3400;(2)乙;连线如图;(3)R1; 考点:测量电压表的内阻。 【名师点睛】解答此类实验问题,关键是要搞清实验的原理;注意滑动变阻器要用分压电路时一般选择阻值较小的较方便. 9.【河北省衡水中学2017届高三上学期四调考】某物理小组准备探究某种元件Q(标有4V,2W字样)的伏安特性曲线,他们找来了下列器材: A、电压表V1(0~5V,内阻约10kΩ) B、电压表V2(0~10V,内阻约20kΩ) C、电流表A(0~0.6A,内阻约0.4Ω) D、滑动变阻器R1(5Ω,1A) E、滑动变阻器R2(500Ω,0.2A) (1)实验中电压表选用,为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用(均填器材前的序号). (2)请将图中的实物连线补充完整. (3)检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下,检查电路故障,应该使用多电表的挡;检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时,多用电表指针发生较大角度的偏转,说明电路故障是; 【答案】(1)A,D;(2)如图:(3)直流电压;电流表断路 (3)实验电路连接正确,闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转,说明电路存在断路.在不断开电路的情况下,应该使用多用电表直流电压挡检查电路故障;检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时,多用电表指针发生较大角度的偏转,说明电路故障是电流表断路. 考点:探究某种元件的伏安特性曲线 【名师点睛】本题考查了选择实验器材、设计并连接实物电路图、电路故障分析;既可以用电压表检查电路故障,也可以用欧姆表检查电路故障,用欧姆表检查电路故障时,电路应断开与电源的连接。 10.【黑龙江省大庆第一中学2017届高三上学期第三阶段测试】(9分)要测量一段阻值大约为5 Ω的均匀金属丝的电阻率,除刻度尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3 V、内阻约为0.5 Ω)、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外,还有电流表和电压表各两只供选择:A1(量程1 A、内阻约为1 Ω)、A2(量程0.6 A、内阻约为2 Ω)、V1(量程3.0 V、内阻约为1 000 Ω)、V2(量程15 V、内阻约为3 000 Ω)。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图所示,则金属丝的直径为________mm。 (2)为了使测量有尽可能高的精度,电流表应选________,电压表应选________。 (3)实验电路已经画出了一部分,如图所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好(Rx表示待测电阻)。 (4)若用刻度尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝的直径为d,电流表的读数为I,电压表的读数为U,则该金属丝的电阻率表达式为ρ=________。 【答案】(1) 0.851-0.853 (2) A2;V1(3)电路如图; (4)πUd2/4IL (4)根据欧姆定律得:;根据电阻定律得:.故有:. 考点:测量金属的电阻率 【名师点睛】在测量金属丝的电阻时,首先要考虑安全,其次准确,最后操作方便,在该实验中同时注意选择滑动变阻器的分压和限流接法以及电流表的内接和外接法。 11.【内蒙古赤峰二中2017届高三上学期第三次模拟考试】(9分)某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻. (1)在使用多用表时指针位置如图甲,若电表的选择开关指在电阻“×10”挡,则读数结果为________Ω;若多用表的选择开关指在“2.5V”档,然后直接接在电源两极,则电源电动势约为________V. (2)为了更准确地测量电源的电动势和内电阻,他用多用表的“直流100 mA”挡设计了如图乙的测量电路,在方框里画出实验电路图.(电流表符号“”,电阻箱符号“ ”) (3)将多用电表的选择开关从OFF旋转至“直流100 mA”挡,调节电阻箱到合适的值并记录其读数R,合上开关从多用表上读出相应的示数I. (4)重复(3)获得多组数据,根据数据作出了如图所示的图线. (5)由图线得干电池的电动势E=V(保留三位有效数字),内阻r=Ω(取整数)。 【答案】(1)140Ω ;1.3(1.30也可)(2)如图;(5)1.45(1.40~1.48均可)、 8 【解析】(1)由图可知,指针的示数为14,则读数为:14×10=140Ω; 量程选2.5V,则最小分度为0.05;故读数为1.30V; (2)采用电流表和电阻箱完成实验,故只需将电流表和电阻串联即可;故原理图如图所示; (5)由E=IR+Ir, 考点:安阻法测量电动势和内电阻 【名师点睛】本题考查安阻法测量电动势和内电阻实验;主要掌握图象法的应用;遇到根据图象求解的题目,首先根据物理规律写出公式,然后整理出关于纵轴物理量与横轴物理量的函数表达式,再根据斜率和截距的概念即可求解。 12.【江西省吉安市第一中学2017届高三上学期第二次段考】现提供如下器材: ①电压表V1(量程6V,内阻约为30kΩ) ②电压表V2(量程3V,内阻约为3kΩ) ③电池E(电动势6V,内阻不计) ④定值电阻R1=3kΩ ⑤滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω) ⑥电键S一个,导线若干 (1)在所给的两只电压表中,能较准确地测出电压表的内阻(选填“V1”或“V2”); (2)根据你的选择,请在方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号); (3)实验中,要读出的物理量有(写出物理量名称并用相应字母表示); (4)请用已知量和测量量对应字母表示被测电压表内阻的表达式RV=. 【答案】(1)V2(2)如图;(3)电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2.(4) 【解析】(1)当电表的读数较大时,测量比较准确,因此因此将V2与定值电阻R1串联然后与V1并联可准确的测量出V2的电阻. (2)根据实验原理得出实验电路原理图如下所示: (3)根据实验电路原理,测量出电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2 则可知电阻R1两端的电压为U1-U2,然后求出其电流,则可计算电压表的内阻. (4)根据原理图,电阻R1两端的电压为U=U1-U2,根据电路的串联可知,流过电压表V2的电流为:,故电压表V1的内阻为. 考点:测量电压表的内阻 【名师点睛】电学实验变化多端,不一定拘泥于课本上的实验,明确实验原理,熟练运用串联知识和欧姆定律进行求解是解答实验的根本。 13.【湖北省八校2017届高三上学期第一次联考试题】(10分) (1)小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径,测得的结果如下左图所示,则该金属丝的直径d=__________mm。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如下右图所示,则该工件的长度L=__________cm。 (2)然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω,为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻,且测量时要求通过金属丝的电流在0~0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材,解答如下问题: A、量程0.1A,内阻r1=1Ω的电流表A1 B、量程0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表A2 C、滑动变阻器R1全电阻1.0Ω,允许通过最大电流10A D、滑动变阻器R2全电阻100Ω,允许通过最大电流0.1A E、阻值为59Ω的定值电阻R3 F、阻值为599Ω的定值电阻R4 G、电动势为6V的蓄电池E H、电键S一个、导线若干 ①根据上述器材和实验要求完成此实验,请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图(图中元件用题干中相应的元件符号标注)。 ②实验中测得电表A1示数为I1,A2表示数为I2,其它所选的物理量题目中已给定,请写出电阻丝的电阻表达式Rx=. 【答案】(1) d= 3.206 (或3.205 、3.207 ) ; 5.015 (2)①连图如图;② ②实验中测得电表A1示数为I1, A2表示数为I2,根据欧姆定律和串并联电路特点得,电阻R的电压为U=I1(R3+r1);电阻丝的电阻表达式 考点:伏安法测电阻 【名师点睛】本题关键是明确实验原理,然后根据串并联电路的电压和电流关系列式求解,注意电压表是改装而来的。 14.【安徽省淮北市第一中学2017届高三上学期第四次模拟考试】为了描绘标有“3V,0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化.所给器材如下: A.电流表(0~200mA,内阻0.5Ω); B.电流表(0~0.6A,内阻0.01Ω); C.电压表(0~3V,内阻5kΩ); D.电压表(0~15V,内阻50kΩ); E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5A); F.滑动变阻器(0~1kΩ,0.1A); G.电源(3V),电键一个,导线若干. (1)实验中所用的电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选.(填前面的序号) (2)要求电压从0开始测量并减小实验误差,应选甲、乙、丙、丁中的哪一个电路图.测出的电阻值比真实值偏(选填“大”或“小”). 【答案】(1)A、C、E(2)甲;小 考点:描绘小灯泡的伏安特性曲线 【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、实验电路的选择、实验误差分析,要掌握实验器材的选择原则,根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确选择实验电路的关键。 15.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017届高三12月月考】某同学设计了如图甲所示的电路测电池组的电动势和内阻. ①连接的实物图如图乙所示,请在图乙上完成电路连线.(必须在答题卡上用签字笔描黑) ②若定值电阻R0的电阻为10Ω,依据电压表和电流表的读数,建立U﹣I的坐标,描出相应的数据点,如图丙,请你在丙图中正确绘出图象. ③由图象可知,该电源的电动势E= V,r= Ω.(保留2位有效数字) 【答案】(1)实物图如下;(2)如图;(3)E=3.0V.r=5.3Ω. 【解析】(1)根据原理图可知实物图如下; (2)用直线将各点连接,如图所示; 考点:测量电源的电动势及内阻 【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意图象法处理数据的方法,能用图象求出电动势和内电阻。 16.【安徽省皖南八校2017届高三第二次联考】(10分)有一个待测电阻R的阻值约为7.5 Ω,现要精确测量该待测电阻的阻值.有下列器材供选用: A.电压表(0~3V,内阻未知) B.电流表(0~3 A,内阻约为0.5 Ω) C.电流表(0~100 mA,内阻为4.0 Ω) D.定值电阻R0=1.0 Ω E.滑动变阻器(10 Ω,2 A) F.滑动变阻器(1kΩ,0.5 A) G.学生电源(直流4V),还有电键一个,导线若干 (1)实验中所用电流表应选用,(填“B”或“C”). (2)实验中所用滑动变阻器选用,(填“E”或“F”) (3)实验时要求精确测量待测电阻R的值,测量电压从零开始多取几组数据,请在虚线方框中画出满足实验要求的测量电路图. (4)某同学根据实验得到某组数据为电压表示数为1.60 V,电流表示数为40.0 mA,由此数据可得待测电阻Rx=Ω.(结果保留两位有效数字) 【答案】(1)C(2)E(3)如图;(4)7.2Ω 【解析】(1)电路中可能出现的最大电流,可见电流表B的量程过大,直接用电流表C量程过小;故可用该电流表C与定值电阻并联,此时改装成的电流表量程为; (2)滑动变阻器要用分压电路,故选用阻值较小的E; (3)电路图如图所示: 考点:伏安法测电阻 【名师点睛】此题是关于伏安法测电阻的问题;关键是对仪器的选择,电流表的量程大小不适当,故应该选择电表的改装问题。 17.【安徽省马鞍山二中、安徽师大附中2017届高三12月阶段性测试】(8分)物理学习小组在测定某电源的电动势E和内阻r时,找来一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝ab替代滑动变阻器,设计了如图甲所示的实验,其中R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝始终接触良好。实验时闭合开关,调节P的位置,测得aP的长度x和对应的电压U、电流I数据,并分别绘制了如图乙所示的U-I图象和如图丙所示的U/I-x图象。 图甲图乙图丙 (1)由图乙可得电源的电动势E=________V;内阻r=________Ω。 (2)根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S=0.12×10-6m2,利用图丙可求得电阻丝的电阻率ρ为________Ω·m,图丙中图象截距的物理意义是________________。(以上结果均保留两位有效数字) (3)此实验用了图象法处理数据优点是直观,但是不能减少或者消除_______(填“偶然误差”或“系统误差”)。 【答案】(1)1.48, 0.50 (2)1.4 ×10-6m,电表内阻大小0.8 Ω(3)系统误差; 【解析】(1)图线与纵坐标的交点就是电源的电动势,从图上可得:E=1.48V .在图象中找出两个清晰的点,读出对应的数据,然后根据公式:; 考点:测定电源的电动势和内阻 【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法,要掌握描点法作图的方法。 18.【山东省寿光现代中学2017届高三12月月考】(1)做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”时所描绘曲线不是直线,某同学分析实验结论时给出了以下理由,其中正确的是 A.电源电压较高,降低电压就会一定时直线 B.小灯泡灯丝电阻不是恒值,随温度升高会发生变化 C.电路中的连接点有接触不良的现象 D.改描I-U曲线可能变为直线 (2)用如图所示的电路测量待测电阻的阻值时,下列关于电表产生误差的说法中正确的是 A.电压表的内阻越小,测量越精确 B.电流表的内阻较小,测量越精确 C.电压表的读数大于两端的真实电压,的测量值大于真实值 D.由于电压表的分流作用,使的测量值小于真实值 (3)用多用表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入多用表的(+)插孔。则 A.测U时,电流从红表笔流入多用表,测R时电流从红表笔流出多用表 B.测U、R时电流均从红表笔流入多用表 C.测U、R电流均从红表笔流出多用表 D.测U时,电流从红表笔流出多用表,测R时电流从红表笔流入多用表 【答案】(1)B(2)BC(3)B 【解析】(1)所绘图象之所以不是直线,是因为金属导体的电阻随温度的升高而增大;降低电压时温度也会升高,得出的也是曲线;接触不良时之会出灯泡闪亮的情况,不会使图象为曲线;本实验得出的I-U图象也是曲线,故B正确; (3)用多用电表测直流电压U时,红表笔插入多用表的(+)插孔,红表笔与电源的正极相连,在外电路中电流是从正极流向负极,所以测U时电流从红表笔流入多用表,多用电表的欧姆档内含电源,测电阻R时,黑表笔接在电池的正极,红表笔接在负极,无论多用电表选择开关打在啥档位,电流总是从红笔入,从黑笔流出,B正确; 考点:考查了多用电表的使用,伏安法测电阻;“描绘小灯泡的伏安特性曲线” 【名师点睛】要明确电流表、电压表的测量原理,知道电压表所测为与其并联部分电压,电流表为其串联电路的电流,注意掌握分析误差的基本方法.通过多用表的电流要求从红表笔流入,由黑表笔流出 19.【山东省寿光现代中学2017届高三12月月考】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱形元件的伏安特性,步骤如下: ①用多用表“×100”倍率的电阻档测量该元件的电阻时,发现指针偏角过大,此时需换用__________倍率的电阻档(填“×10”或“×1k”),并重新进行_________后再进行测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值=______Ω。 ②该同学想更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下: 待测元件电阻: 电流表(量程0~10mA,内阻约为50Ω) 电流表(量程0~50mA,内阻约为30Ω) 电压表(量程0~3V,内阻约为30kΩ) 电压表(量程0~15V,内阻约为50kΩ) 直流电源E(电动势3V,内阻不计) 滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,允许通过的最大电流0.5A) 开关S,导线若干 (i)要求较准确地测出其阻值,电流表应选______,电压表应选________(选填电表符号); (ii)根据以上仪器,该同学按上图连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较小,请你用笔在图中添加一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变大; (iii)修改后的电路其测量结果比真实值偏_______(选填“大”或“小”) ③为了进一步测量该元件的电阻率,该同学用游标卡尺和螺旋测微器测量了该元件的长度和直径,如图所示,由图可知其长度L=_______;其直径D=_______mm 【答案】①×10;欧姆调零;300;②A1;V1;如图;小;③50.20;4.700 【解析】①用多用表“×l00”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时,发现指针偏角过大,说明所选挡位太大,此时需换用×10倍率的电阻挡,并重新进行欧姆调零后再进行测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值Rx=10×30=300Ω ②(i)电源电动势为4V,为了减小读数误差,电压表应选V1,通过电阻的电流的最大值是,所以电流表应选A1, (ii)由电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为扩大电流表示数变化范围,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示; 考点:伏安法测电阻, 【名师点睛】用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位,使指针指针中央刻度线附近,欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零.本题考查了实验器材的选择、连接电路图、实验误差分析等问题;滑动变阻器采用限流接法时,电压、电流变化范围较小,滑动变阻器采用分压接法时,电流、电压变化范围大. 20.【湖南省五市十校教研教改共同体2017届高三12月联考】(1)关于多用电表,下列说法正确的一项是( ) A.用多用电表“×10”档测电阻R1、R2时,流过电表的电流分别为满偏电流的1/2、1/4,则R2=2R1 B.用多用电表测量电流、电压、电阻时,电流都是从红表笔流入电表 C.用多用电表测电阻时,选用不同档位,调试准确后,电表的内阻相同 D.多用电表使用前应先进行欧姆调零,再进行机械调零 (2)用右边的电路测电阻RX的阻值,已知RX约为1kΩ。电流表的量程为0-1mA、内阻r=100Ω(电流表的内阻是已知的);电压表的量程为0-1.5V、内阻约为1kΩ;电源电动势为3V、内阻不计;滑动变阻器的调节范围为0-100Ω。①请把变阻器画入电路图,将实验电路图补充完整。②若电流表示数为0.9mA、电压表示数为0.9V,则RX=Ω。 【答案】(1)B;(2)①如图所示② 900 (2)变阻器采用限流式接法时电路中的最小电流仍大于电流表的量程,故采用滑动变阻器的分压接法,如图所示 根据串并联电路规律可得: 考点:考查了了使用多用电表,伏安法测电阻 【名师点睛】以下几种情况滑动变阻器必须采用分压式接法:①要求电流从零调或要求电路中电流调节范围足够大;②变阻器的全电阻远小于待测电阻;③若变阻器采用限流式接法求出电路中的最小电流扔大于电流表的量程.注意采用分压式接法时,应选择全电阻小的变阻器,以便于调节. 21.【福建省厦门第一中学2017届高三12月月考】老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻,所给的实验器材有: 待测电源E,定值电阻(阻值未知),电阻箱R(0~99.99Ω) 电压表V(量程为3.0V,内阻很大),单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。 某同学连接了一个如图1所示的电路,他接下来的操作时:将拨打a,波动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图2所示的位置后,闭合,记录此时电压表示数为2.20V,然后断开;保持电阻箱示数不变,将切换到b,闭合,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图3所示),然后断开。 (1)请你解答下列问题: 图2所示电阻箱的读数为_______Ω,图3所示的电压表读数为_______V,由此可算出定值电阻的阻值为________Ω(计算结果保留三有有效数字); (2)在完成上述操作后,该同学继续以下的操作: 将切换到a,多次调节电阻箱,闭合,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据描绘出了如图4所示的图像。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r,其中E=___V,电源内阻r=________Ω。(计算结果保留三有有效数字) 【答案】(1)20.00,2.80,5.45(2)2.86,0.260 (2)在闭合电路中,电源电动势,,由图4所示图象可知,,图象斜率,电源内阻. 考点:测定电源电动势和内阻实验 【名师点睛】电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱的示数;由图示电压表确定的其量程与分度值,读出其示数;由串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值.应用欧姆定律求 22.【福建省厦门第一中学2017届高三12月月考】使用多用电表测量电阻时,多用电表 内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池),一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端,现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的仪器有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至×1Ω档,调好零点;电阻箱置于适当数值,完成下列填空: (1)仪器连线如图A所示(a和b是多用电表的两个表笔)若两电表均正常工作,则表笔a为____(填“红”或“黑”)色; (2)若适当调节电阻箱后,图2中多用电表,电流表与电阻箱的示数分别为如图(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为_______Ω,电流表的读数为_____mA,电阻箱的读数为_____Ω; (3)将图A中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为______mA(保留三位有效数字); (4)计算得到多用电表内电池的电动势为____V(保留三位有效数字)。 【答案】(1)黑;(2)14.0;53.0;4.6;(3)1.54 (3)当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流,将取为为多用电表的内阻,当待测电阻等于时,这时表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以又称为中值电阻.当选择×1Ω挡测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω, 在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω, 干路电流是53.0mA,则电源电动势是. 考点:测定电源的电动势和内阻;用多用电表测电阻. 【名师点睛】当用多用电表测电阻时,电源在表内,要使电流从图中电流表正极流进,从负极流出,因此表笔a连接电源的正极,所以表笔a为黑色的.多用电表测电阻时读数是表盘示数与倍率的乘积;由图示表盘确定其量程,然后读出其示数;电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数.出图象的函数表达式,然后根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻. 23.【 河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第四次月考】使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空: (1)仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为____(填“红”或“黑”)色; (2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为____Ω.电流表的读数为_____mA,电阻箱的读数为____Ω; (3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为____mA;(保留3位有效数字); (4)计算得到多用电表内电池的电动势为______V.(保留3位有效数字) 【答案】(1)黑(2)14.0;53.0;4.6(3)102(4)1.54 电阻箱的读数为0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω (3、4)多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律,多用电表内部的电路等效的直流电源(一般为电池)、电阻、表头与待测电阻串联,当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流,将取为为多用电表的内阻,当待测电阻等于时,这时表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以又称为中值电阻.当选择×1倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω .在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω,干路电流是53.0mA,则电源电动势是.则满偏电流. 考点:使用多用电表测量电阻 【名师点睛】当用多用电表测电阻时,电源在表内,要使电流从图中电流表正极流进,从负极流出,因此表笔a连接电源的正极,所以表笔a为黑色的.多用电表测电阻时读数是表盘示数与倍率的乘积;电流表的读数要注意量程. 24.【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期月考】在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中,备有下列器材: A.待测的干电池一节 B.电流表(量程,内阻) C.电流表(量程,内阻) D.滑动变阻器(,) E.电阻箱 F.开关和导线若干 (1)某同学发现上述器材中没有电压表,他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表,其量程为,并设计了图甲所示的a.b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路),其中合理的是 (选填“a”或“b”)电路,此时的阻值应取。 (2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的图像(为电流表的示数,为电流表的示数),根据该图线可得被测电池的电动势,内阻。 【答案】(1)b, (2)之间;之间 (2))图象与纵轴的交点得最大电流为,根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为:,根据图象与纵轴的交点得电动势为: ,与横轴的交点可得出路端电压为时电流是,由闭合电路欧姆定律可得:。 考点:测定电源的电动势和内阻 【名师点睛】在电学实验的考查中常常要使用电表的改装,在解题时要注意分析题意,明确各电表能否正确使用,能根据图象得出电动势和内阻。 25.【湖南省衡阳市第八中学2017届高三实验班上学期第四次月考】(1)为了测量电阻,现取一只已经完成机械调零的多用电表,如图甲所示,请根据下列步骤完成电阻测量: ①将K旋转到电阻挡“X100”位置。 ②将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件_____(选填“C”或“D"),使指针对 准电阻的“0”刻度线。 ③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻,P的两端分别为a、b,指针指示位置如图甲所示。为使测量比较精确,应将选择开关旋到________(选填:“×1"、“×10”、“×1k”)的倍率挡位上,并重新调零,再进行测量。 (2)多用电表电阻档的内部电路如图乙虚线框中所示,电源电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系式为_______; (3)某同学想通过多用电表中的欧姆档去测量一量程为3V的电压表内阻。该同学将欧姆档的选择开关拨至“×1k"的倍率挡,并将红、黑表笔短接调零后,应选用图丙中________(选填“A”或“B”)方式连接。在进行了正确的连接、测量后,欧姆表的读数如图丁所示,读数为_____,这时电压表的读数为如图戊所示。若该欧姆档内阻为24k,则可算出欧姆档内部所用电池的电动势为______V(计算结果保留两位有效数字)。 【答案】(1)D、“”;(2);(3)A、、 考点:测定电源的电动势和内阻、用多用电表测电阻 【名师点睛】本题考查了欧姆表的内部结构和使用方法,以及测量电动势的方法,要求能熟练掌握多用电表的结构原理及使用方法;并能正确分析题意明确实验原理。 26.【辽宁省庄河市高级中学2017届高三12月月考】用以下器材测量待测电阻的阻值; A.待测电阻:阻值约为 B.电源E:电动势约为,内阻可忽略不计 C.电流表:量程为,内电阻 D.电流表:量程为,内电阻约为 E.定值电阻:阻值 F.滑动变阻器:最大阻值为 G.滑动变阻器:最大阻值为 H.单刀单掷开关S,导线若干 (1)为了测量电阻,现有甲.乙.丙三位同学设计了如图所示的实验电路图,你认为正确的是(填“甲”、“乙”或“丙”)。 (2)滑动变阻器应该选;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于端(填“a”或“b”)。 (3)若某次测量中电流表的示数为,电流表的示数为,则的表达式为。 【答案】(1)乙;(2),a;(3) 考点:伏安法测电阻 【名师点睛】所给器材没有电压表,但其中一个电流表的内阻已知,故可以把待测电阻与已知电阻组成并联电路,由电流与电阻的反比关系确定待测电阻的阻值.并由所选的电路的滑动变阻器的接法确定应选择的变阻器.并由电流与电阻系列式求解待测阻值。 27.【贵州省贵阳市第一中学2017届高三上学期第四次适应性考试】如图甲所示,是测量待测电阻的电路图,由于电压表.电流表有内阻会对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别测有两组数据:S接a时,电压表.电流表示数分别为、;S接b时,电压表.电流表示数分别为、。 (1)在如图乙所示实物图上将电路连接完整; (2)两次测量中,发现电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,采用误差较小的测量方法,待测电阻的测量值(用题中所给物理量的符号表示);测量结果(填“偏大”“不变”或“偏小”)。 (3)如果已知电流表内阻为,电压表内阻为,则当S接a时,待测电阻的真实值;当S接b时,待测电阻的真实值(均用题中所给物理量的符号表示)。 【答案】(1)如右图所示: (2)偏大 (3) 【解析】(1)如右图所示: (2)电流表示数变化较大,说明电压表分流作用较大,采用内接法,误差较小;测量结果为电流表内阻与待测电阻的串联值,故测量结果偏大。 (3)由,得;由,得。 考点:伏安法测电阻的探究实验 【名师点睛】伏安法测电阻是电学最重要的实验之一,此题考查了电路图的做法、滑动变阻器的作用、电流表、电压表指针不正常偏转的原因、量程的选择以及实验数据的处理,考查角度全面,难度适中,需要重点把握。 28.【河北省石家庄市第二中学2017届高三上学期第四次考试】在某次实验大赛中,需要设计一电路来测量“金属丝的电阻率”,提供的器材如下表所示:若实验要求方法简捷,有尽可能高的测量精度。 序号 器材 说明 ① 金属丝(L) 长度为L0,直径为D,阻值约10Ω ② 电流表(A1) 量程10mA,内阻r1=30Ω ③ 电流表(A2) 量程500μA 内阻r2=800Ω ④ 电压表V 量程为10V,内阻为10kΩ ⑤ 电阻(R1) 阻值为100Ω,起保护作用 ⑥ 滑动变阻器(R2) 总阻值约10Ω ⑦ 电源(E) 电动势1.5V,内阻很小 ⑧ 开关(S) ⑨ 导线若干 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图a所示,读数为mm. (2)该同学设计了如图b所示的电路,并且得出了实验原理如下:测得金属丝直径D,长度为L0,接入电路后,电压表示数为U,电流表示数为I,则该金属丝的电阻率的表达式为:=. (3)实验时,该同学发现自己设计的电路无法实现要求,请你帮他设计电路,除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外,还需要的器材为(填写序号),请在方框中画出你所设计的实验电路图。 【答案】(1) 0.400mm (2) ②③⑤ 电路图如图所示 【解析】考点:螺旋测微器的读数、测量金属丝的电阻率 【名师点睛】本题主要考查了螺旋测微器的读数、测量金属丝的电阻率。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.根据实验原理与实验选择示意图器材,根据题意与实验器材确定电流表与滑动变阻器的接法,然后作出电路图。 29.【辽宁省鞍山市2016-2017届高三二模】(6分)如图13所示,A、B、C是多用电表在进行不同量时,转换开关分别指示的位置,D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。 A是欧姆档,若用此档测量,指针偏转如D,则读数是Ω; B是直流电流档,若用此档测量,指针偏转如D,则读数是mA; C是直流电压档,若用此档测量,指针偏转如D,则读数是 V. 【答案】1300Ω 5.4 mA 1.35V 考点:多用电表的读数 【名师点晴】本题主要考查了多用电表的读数。根据选择开关位置确定多用电表测量的两及量程,然后根据多用电表表盘确定其分度值,读出其示数.注意:电流表及电压表读数时要注意最大量程及最小分度,此题属于基础题。 30.【广西桂林中学2017届高三12月月考】(5分)某同学利用如图甲所示的电路测量满偏电流为100的电流表内阻(约1000Ω),可供选择器材有: 滑动变阻器R1,最大阻值20Ω; 滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ; 电阻箱,最大阻值99999Ω, 电池E,电动势9.0V(内阻不计),开关2个,导线若干. 回答下列问题: (1)图中滑动变阻器R应选用 (填“R1”或“R2”); (2)保持开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器R接入电路的阻值,使得电流表满偏.再闭合S2,调节电阻箱的阻值.使得电流表半偏.如果电阻箱R′的示数为995Ω,则待测电流表的内阻Rg= Ω,且测量值 (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值; (3)若要把该电流表改装成3V的电压表,应串联 Ω的电阻;现要校准该改装后的电压表.使用乙图中的实验器材(能满足实验要求),滑动变阻器采用分压电路.把实物图连上导线. 【答案】(1)R2 (2)995 小于 (3)29005 实物连线如图所示 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,电路图如图所示: 考点:测量电流表内阻 【名师点睛】本题主要考查了测量电流表内阻。应用半偏法测电流表内阻滑动变阻器阻值越大,实验误差越小,应选择最大阻值较大的滑动变阻器.根据半偏法测电阻的原理求出电流表内阻且分析实验误差.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;校准改装后的电压表,电压表要采用分压接法,与标准电压表并联,据此连接实物电路图.查看更多