热点08 电学实验仪器选择问题—2021年高考物理专练(新高考版)(解析版)

电学实验练习题例 1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约 100 Ω）; 直流电流表（量程 0~10 mA、内阻 50 Ω）;直流电压表（量程 0~3 V、内阻 5 k Ω）; 直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1 个，导线若干 .根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x＜RA R ，故电流表应采用外接法. 在控制电路中，若采v用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min=RER A Rx=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. 如图10-5图所1示0-5. 例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。

⑵①将 S2 与 Rx相接，记下电流表指针所指位置。

②将S2 与R1 相接，保持 R2 不变，调节 R1 的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1 的值，则 Rx＝R1。

例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1＝750Ω；电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K，导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示(用已知内阻的电压表代替电流表)例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。

精品文档 （全国卷 1）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 3.8 V， 额定电流 0.32 A）；电压表○V （量程 3 V，内阻 3 kΩ ）；电流表○A （量程 0.5 A，内阻 0.5 Ω ）； 固定电阻 R0（阻值 1 000 Ω ）；滑动变阻器 R（阻值 0~9.0 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 0~3.8 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 1.00 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）0.39w 1.17w 【解析】（1）要求能够实现在 0~3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用 精品文档精品文档 分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图（2）由 I-U 图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律 知，电阻率增大；（3）当滑动变阻器的阻值为 9Ω 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图所以， 交 点 坐 标 约 为 U=1.75V ， I=225mA ， P1=UI=0.39W ； 整 理 得 ： ，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。

高中物理《电学实验》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．用欧姆表的×100挡测一电阻，发现指针偏角太小，应换下面哪个倍率挡位（）A．×1挡B．×10挡C．×100挡D．×1k挡2．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法中正确的是（）A．接表内电源负极的应是黑表笔B．换挡后，都要重新调零C．表盘刻度是均匀的D．表盘刻度最左边表示电阻阻值为03．如图，该电路元器件对应的符号是（）A．B．C．D．4．在利用多用电表欧姆挡前要进行欧姆调零，欧姆调零利用的是（）A．甲旋钮B．乙旋钮C．丙旋钮D．丁插孔5．某同学通过实验测定阻值约为5Ω的电阻x R，用内阻约为3kΩ的电压表，内阻约为0.125Ω的电流表进行测量。

他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（）A ．实验中应采用图甲电路，此电路测得的x R 偏大B ．实验中应采用图乙电路，此电路测得的x R 偏大C ．实验中应采用图甲电路，误差主要是由电压表分流引起的D ．实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的6．电容器是一种重要的电学元件，在电工和电子技术中应用广泛．使用图甲所示电路观察电容器的充电和放电过程．电路中的电流传感器（不计内阻）与计算机相连，可以显示电流随时间的变化．直流电源电动势为E ，实验前电容器不带电．先将开关K 拨到“1”给电容器充电，充电结束后，再将其拨到“2”，直至放电完毕．计算机显示的电流随时间变化的i t -曲线如图乙所示．则下列说法正确的是（ ）A ．乙图中阴影部分的面积12S SB ．乙图中阴影部分的面积12S S <C ．由甲、乙两图可判断阻值12R R >D ．由甲、乙两图可判断阻值12R R =7．在使用多用电表的欧姆档测电阻时，下列说法正确的是（ ）A ．将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向左侧“0”刻度处B ．测量时若发现指针偏转角度过小，则应该减小倍率，并重新欧姆调零后再进行测量C ．欧姆表的电池使用时间太长，虽然仍能正常调零，但测量值将略偏大D ．使用完毕，直接将多用电表摆放整齐即可8．用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，由于电表内阻的影响，关于电动势的真实值E 0与测量值E 及电池内阻的真实值r 0与内阻的测量值r 的说法正确的是（ ）A．E0＞E，r0＞r B．E0＝E，r0＜rC．E0＝E，r0＞r D．E0＜E，r0＜r二、多选题9．在用欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是A．这个电阻值很小B．这个电阻值很大C．为了把电阻测得更准确一些，应换用“×1”挡，重新测量D．为了把电阻测得更准确一些，应换用“×100”挡，重新测量10．使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是．A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处B．每一次换挡，都要重新进行一次调零C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D．测量时，若指针偏转很小(靠近∞附近)，应换倍率更大的挡进行测量11．如图所示是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化。

基础训练32 电学综合实验（实验六）（时间60分钟，赋分100分）训练指要通过训练掌握描绘小电珠伏安特性曲线的方法，掌握电压表的构造及原理，会用多用电表探索电学黑箱内的电学元件，会使用示波器，了解传感器的简单应用.第11题、第12题为创新题，通过练习可以提高我们综合分析问题、解决问题的能力.一、选择题(每小题6分，共18分)1.一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图1—32—1所示.若在使用中发现此电压表的计数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可图1—32—1能加以改进A.在R上串联一个比R 小得多的电阻B.在R上串联一个比R 大得多的电阻C.在R上并联一个比R 小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻2.如图1—32—2所示，三个电压表用满度电流相同的电流表改装而成，已知电压表V1的示数为8 V，电压表V3的示数为5 V，则关于电压表V2的示数，下列判断中正确的是图1—32—2A.电压表V 2的示数必为3 VB.电压表V 2的示数必为5 VC.若三个电压表量程相同，则电压表V 2的示数必为3 VD.即使三个电压表量程相同，电压表V2的示数也可能不等于3 V3.如图1—32—3所示，在研究电源的内、外电压的实验装置中，玻璃容器盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒M、锌棒N 作为电源的两极，A、B是位于两极内侧的探针，电压表V1、V2分别接在电源的两极和探针上，下列说法中正确的是图1—32—3A.M极为电源正极，电压表V2的正接线柱应与探针B相连B.当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电压表V1、V2的示数均减小C.当滑动变阻器滑动触头向右向左移动时，电源的功率不变，滑动变阻器消耗的电功率一定减小D.无论滑动变阻器滑动触头向右或向左移，滑动变阻器上通过相同的电量时，电源释放的化学能相等二、非选择题（共82分）4.（6分）如图1—32—4所示，在测定电流表的内阻的实验中要进行的步骤有：图1—32—4A.合上S 1.B.合上S 2.C.将R 1的阻值调到最大D.调节R 1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度E.调节R 2的阻值，使电流表的指针偏到满刻度的一半F.记下R 2的阻值把以上步骤合理顺序填在以下横线空白处___________.5.（8分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6 V 3 W”，其他供选择的器材有：电压表V 1（量程6 V，内阻20 kΩ)电流表A 1（量程3 A，内阻0.2 Ω)电流表A 2（量程0.6 A,内阻1 Ω）变阻器R 1（0~1000 Ω，0.5 A)变阻器R 2（0~20 Ω，2A）学生电源E（6 V~8 V）开关S及导线若干实验中要求在电压表0~6 V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选_______，变阻器应选_______.在右边方框中画出此实验的原理图.6.（8分）黑箱上有三个接线柱A、B、C（如图所示）；已知里面装的元件只有两个（可能的元件是电池、电阻或二极管），并且两个接线柱间最多只接一个元件，现测量结果如下：图1—32—5①用直流电压档测量，A、B、C三点间均无电压②用欧姆档测量，A、C间正、反接阻值不变③用欧姆档测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，有阻值；反接阻值较大④用欧姆档测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，有阻值，阻值比第②步测得的大；反接阻值很大.画出箱内两个元件的接法.7.（10分）（2000年天津高考试题）图1—32—6为示波器面板，图1—32—7为一信号源.图1—32—6 图1—32—7（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形（正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图象如图1—32—9所示），应将信号源的a端与示波器面板上的_______接线柱相连,b端与_______接线柱相连.（2）若示波器所显示的输入波形如图1—32—8所示，要将波形上移，应调节面板上的_______旋钮；要使此波形横向展宽，应调节_______旋钮；要使屏上能显示3个完整的波形，应调节_______旋钮.图1—32—8 图1—32—98.（8分）如图1—32—10所示为一测定角度的传感器，当彼此绝缘的金属板构成的动片与定片之间的角度发生变化时，试析传感器是如何将它的这种变化转化为电学量的.图1—32—10 图1—32—119.（8分）如图1—32—11所示，一暗盒外有四个接线柱A、B、C、D，盒内有四个阻值都是6 Ω的电阻，分别通过导线接在接线柱上，今用万用表欧姆挡R×1档测得各接线柱间的电阻值如下：R AB=6 Ω，R AC=R AD=10 Ω，R CD=R BC=R BD= 4 Ω，试画出暗盒内电阻的连接图.10.（8分）将量程为100 μA的电流表改装成量程为1 mA 的电流表，并且一标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准（核对）.改装及校准所用器材的实物如图1—32—12所示（其中标准电流表事先已与一固定电阻串联，以防烧表）.校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1 mA.试按实验要求在所给的实物上连线.图1—32—1211.（12分）（2000年理科综合能力测试题）电阻R1、R2、R3连结成如图1—32—13所示的电路，放在一个箱中(虚框表示)，箱面上有三个接线柱A、B、C，请用多用表和导线设计一个实验，通过在A、B、C的测量，确定各个电阻的阻值，要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R1、R2、R3.图1—32—1312.（14分）一般情况下，导体的电阻会随着温度的改变而改变.某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系，得出如下一组数据：I/A 0 0.040 0.072 0.094 0.116 0.156 0.182U/V 0 0.75 1.38 1.80 2.30 3.20 4.30I/A 0.195 0.210 0.220 0.230 0.248 0.264 0.280U/V 5.00 6.10 7.20 8.30 10.30 12.30 14.30请回答下列问题：（1）在图1—32—14甲的方格纸中画出电流和电压的关系图线.（2）实验过程中用到下列器材（图1—32—14乙中给出）：直流电源、滑动变阻器（最大值为30 Ω）、电压表（量程15 V，内阻约104Ω）、电流表（量程0.6 A,内阻约0.01 Ω),以及开关一只，导线若干.请按实验要求连接图1—32—14乙所给实物图.（3）从图线和实验数据均可看出，当该灯泡两端的电压大于3.2 V时，灯泡的阻值会发生明显的改变.通常我们把小于3.2 V的图线区域叫做线性区域，大于3.2 V的图线区域叫做非线性区域.当该灯泡正常发光时，其电压值是在线性区域，还是在非线性区域，为什么？图1—32—14参考答案一、1.D 2.C 3.AD二、4.CADBEF5.A 2;R 2;图略6.图略7.(1)Y 输入；地 （2）竖直位移；X 增益；扫描范围和扫描微调8.略 9.略 10.略11.比较灵活地用导线短接电路进行测量，实验步骤如下：(1)用导线连结BC ，测出A 、B 两点间的电阻值x ;(2)用导线连结AB ，测出B 、C 两点间的电阻值y(3)用导线连结AC ，测出B 、C 两点间的电阻值z .则有：21111R R x +=①32111R R y += ② 31111R R z += ③联立①②两式得：311111R R y x -=- ④联立③④两式得：R 1=xz yz xy xyz-+2同理可解得：R 2=xy xz yz xyz-+2，R 3=yz xz xy xyz-+212.（1）选定坐标，描点画图（图略）（2）滑动变阻器采用分压式接法，电流表内接法.(图略）（3）非线性区域，灯泡发光是高温区，而高温区是非线性区域.。

高考物理电学实验专题训练一、实验题1.某同学使用如图甲所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“2.5V,1.25W”字样,备选滑动变阻器有两种规格,1R 标有“10Ω,2A”,2R 标有“100Ω,0.2A”。

现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据。

(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用___________(填“1R ”或“2R ”)。

(2)在答题纸上将实物图补充完整。

(3)图乙为根据实验数据作出的一条I U 图线,从图中求出小灯泡正常工作时的阻值大小为____________Ω(结果保留两位有效数字),考虑电表对线路的影响,此阻值比小灯泡的实际阻值偏___________(填“大”或“小”)。

2.在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,此外还有以下器材可供选择:A.直流电源3V(内阻不计)B.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)C.直流电流表0~3A(内阻约为0.1Ω)D.直流电压表0~3V(内阻约为3k Ω)E.滑动变阻器100Ω,0.5AF.滑动变阻器10Ω,2AG.导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.(1)实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用__________;(均填写仪器前的字母)(2)在图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P向b端滑动时,灯泡变亮);-图线如图所示.由此可知,当电压为0.5V时,小灯泡的灯丝电阻(3)根据实验数据,画出的小灯泡I U是__________Ω。

(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方2U变化的图象,在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是__________.(选填"甲""乙""丙""丁")3.某同学利用如图所示的电路测量一微安表量程为100Aμ，内阻为几千Ω的内阻，可使用的器材有：两个电阻箱R（最大阻值为99999.9Ω）和B R(最大阻值为99999.9Ω)；A电源E(电动势约为1.5V，内阻不计：单刀开关S和2S，完成下列实验步骤中的填1空：①为了保护微安表，开始时将电阻箱A的阻值调至最大；②闭合1S，2S，逐步减小电阻箱A的阻值，使微安表满偏，此时电阻箱A的读数为12000.6Ω；③断开1S，将电阻箱A的读数调整为4.000.2Ω，将电阻箱B的阻值调至______选填“最大”或“最小”，再闭合1S和2S，然后调整电阻箱B的阻值，使微安表重新达到满偏，这时电阻箱A两端的电压与②中相比______选填“改变”或“不变；④此时电阻箱B的读数为1450.6Ω，则由此可知待测微安表的内阻为______Ω，电源的电动势为______电动势的结果保留三位有效数字。

2021年高考物理电学实验复习题2（含解析）1．某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的电池层叠电池，如图所示．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱最大阻值为9.999 Ω，可当标准电阻用、一只电流表两个量程：一个Ig＝0.6 A，内阻rg＝0.1 Ω；一个Ig ＝3 A，和若干导线．1请根据测定电动势E、内电阻r的要求，在矩形框中画出电路图，并按设计图把器件连接起来．2接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，填入下表，其中某次电阻箱的阻值R＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如右图所示，请你读出并填在空格里.3处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R－坐标图，请你将上表中数据处理后标注在坐标纸上，并把描绘出的坐标点连成图线，根据描绘出的图线可得这个电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.解析：1根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可．3由闭合电路欧姆定律有：E＝I R ＋r＋rg，解得：R ＝E·－r＋rg，根据R－图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻．答案：1电路图和实物图的连接如图所示注意电流表要连在0.6 A的量程上20.50电流表的读数A0.26 0.32 0.42 0.58电阻箱的阻值Ω 5.6 4.4 3.2 2.6 2.23描点画图如图所示 1.5在1.46～1.54间取值均算对0.3在0.25～0.35间取值均算对2．xx·全国Ⅰ卷一电流表的量程标定不准确，某同学利用图甲所示电路测量该电流表的实际量程I m.所用器材有：量程不准的电流表A1，内阻r1＝10.0 Ω，量程标称为5.0 mA；标准电流表A2，内阻r2＝45.0 Ω，量程1.0 mA；标准电阻R1，阻值10.0 Ω；滑动变阻器R，总电阻约为300.0 Ω；电源E，电动势3.0 V，内阻不计；保护电阻R2；开关S ；导线．回答下列问题：1在图乙所示的实物图上画出连线．乙2开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c 应滑动至________端．3开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A 1的量程I m＝________.4若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图丙所示，从图中读出A1的示数I1＝________，A2的示数I2＝________；由读出的数据计算得I m＝________.保留3位有效数字解析：1实物连线图如下图所示：2开关闭合前使接入电阻值最大，故滑动端应至b端．若导线接到b端时就滑至a端后再闭合开关．3结合电路结构，利用欧姆定律可得45＋10I2＝10Im 即Im ＝5.5I2.4A1的分度值为0.1 mA，再估读一位，其结果为3.00 mA.A2的分度值为0.02 mA，再估读一位其结果为0.660 mA.据此数据可知I1＝5.5×0.660 mA.所以Im＝I1＝6.05 mA.答案：1见解析2 b 3 5.5I24 3.00 mA 0.660 mA 6.05 mA q37853 93DD 鏝fF28645 6FE5 濥22841 5939 夹tTO? @f437406 921E 鈞。

2021年湖南省高考物理电学实验题解读作者：***来源：《中学物理·高中》2021年第12期摘要：2021年湖南卷物理电学实验题12题立足教材，通过创设学习探索类的真实情境，重视考查实验原理的理解、实验设计、实验数据的分析和处理等，突出创新能力的命题导向，从实验情境设置、实验探究能力等级考查和学科核心素养等方面进行解读，对今后高中物理实验教学有所启示.关键词：电学实验题;核心素养;创新能力;教学启示中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）23-0051-031 试题及解读1.1 试题呈现例题1 （2021年湖南高考 12题）某实验小组需要测定电池的电动势E和内阻r，提供器材有：一根均匀电阻丝其总电阻大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹、一个单刀双掷开关、一个定值电阻阻值为R0、一块电流表内阻为RA、一节待测电池、导线若干.由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝的长度，但发现桌子上有一个刻度均匀圆形时钟表盘.其中一位同学提出将电阻丝绕在该表盘上，通过读圆心角来表示接入电路的电阻丝长度.主要实验步骤如下：（1）将器材如图1（a）连接;（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的端（填“a”或“b”）;（3）改变金属夹的位置，接通开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据;（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，设单位角度对应电阻丝为r0 ，图线斜率为K，纵轴截距为d，该电池的内阻和电动势的表达式可表示为 r= ，E= （用R0、RA、K、d、r0表示）;（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0 ，利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用电阻箱符号表示）;（6）利用设计电路测出的r0，可得该电池的内阻和电动势.参考答案：（1）b;（2）r0bK-R0-RA;（3）r0K;（4）实验电路图（如图2）.1.2 试题分析此题考查学生利用给定仪器测定电池的电动势和内阻，能够很好地展示考生解决问题的思维过程，在核心价值的引领作用和学科素养的导向作用下，很好考查了关键能力和必备知识，本文从实验情境设置、实验探究能力等级考查和学科核心素养等方面进行解读.1.2.1 实验情境设置此题巧妙地设置一个电流表和“一个特殊的电阻箱”（通过改变接入电路的电阻丝长度和接入电路的电阻丝对应的圆心角θ来读取接入电路电阻大小，最后让学生设计测单位角度电阻的电路）测定电池的电动势和内阻，是学习探索类情境的命题，是一个培养学生科学思维的好载体，在解题过程中，学生需要提取有效信息，经历探究过程：由情境设问—模型构建—科学推理—科学论证（或质疑创新），能够很好地把所学物理与实际结合起来，由于这类情境源于实际存在的真实问题，解决过程中需要将实际问题与物理抽象模型联系起来，对学生的模型构建和转换的能力要求高，可以将这一引领作用直接导向学科素养、有效承载关键能力和必备知识的考查.1.2.2 多角度设问多层次考查实验探究能力物理实验是物理学科的基础，部分学生感觉很难，也是平常物理学科教学的重点，物理探究是培养学生创新能力的主要途径，物理实验承载着科学探究的重要思想和方法，对培养学生的科学态度和科学精神具有重要意义.实验探究能力是物理等级考查的焦点.此实验题设计的问题对物理实验探究四个层次考查：第（1）步考查实验探究能力的第一层次，即是观察与识记，即能完成课程标准要求的观察、测量任务，知道实验仪器名称，此处没有设问考查学生;步骤（2）（3）考查实验探究能力的第二层次，即是操作与运用，在步骤（2）设问考查学生根据闭合电路欧姆定律对电路进行分析，一根均匀电阻丝其总电阻大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹等效一个滑动变阻器，闭合开关时金属夹应夹在电阻丝的b端，接入电路有效电阻最大;步骤（4）考查实验探究能力的第三层次，即分析与表述，在这步设（2）（3）问，由闭合电路欧姆定律和接入电路有效电阻与圆心角θ关系即R=θr0并根据（1/I）-θ图像得出电动势E和内阻r的关系式;步骤（5）（6）考查实验探究能力的第四层次，即是设计与评价，在步骤（5）设问让学生利用现有仪器设计测量单位角度对应电阻丝的阻值r0，设计利用等效替代法测量单位角度r0，让学生评估和评价实验方案正确性，避开了实验系统误差考查了学生的创新能力.1.2.3 通过综合应用考查学生的科学思维和科学探究的素养要素学生物理学科水平的差异，主要体现在科学思维、科学探究的素养水平上，学生的创新思维发展是物理学科思维提升的标志.例题1以学生在测定电池的电动势和内阻中遇到的真实问题（没有电压表、电阻箱和滑动变阻器，只有一个电阻丝，却由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝的长度，但发现桌子上有一个圆形钟表盘，最后设计测单位角度的电阻r0）为载体，引导学生通过研究解决.培养学生的分析能力、推理能力、建模能力及实验设计能力.在真实问题解决的过程中，学生收获的不仅仅是学科能力的提升，更重要的是学生创造性思维的火花被点燃，学生收获的是智慧和启迪.2 教学启示通過以上分析，此道实验题是一道高质量、高信度的高考题，新高考实验命题与以前考试大纲要求的知识熟练掌握程度没有变，而对解决实验中存在问题层次的要求大大提高了，学科素养在“一核四层四翼”高中评价体系中很好地得以落实.我们的实验教学理念需要改变，下面是笔者对物理实验教学的一点体会.2.1 在进行实验物理观念教学时，要特别注意物理观念的内化、提升和升华物理观念是国家课程标准提出的一个新的概念，有的一线教师认为物理观念就是三维目标所说的物理概念、物理规律，结合笔者的教学实际，对物理观念理解是，物理观念不仅包括“物理概念、规律等基本认识”，还包括从概念和规律提炼、升华之后的物理观点和认知，这要求我们在物理实验教学时做出改变，下面以电压表的工作原理进行说明，通过实验探究电压表原理如图3所示，通过电流计读出流过两个电阻的电流Ig，电压表内阻RV=Rg+R为已知，根据闭合电路欧姆定律U=Ig·RV，电流流过电阻电势降低，读电流而读电压.建立电压表的原理时，教师引导学生将物理观念内化，电压表实际也是一个电阻，是一个会读电流的特殊电阻.进一步提升，如果已知电压表内阻，知道电压表读数可以测出串联电路中电流，即一个电压表既可以当电压表用，也可以当电流表使用，还可当分压的电阻使用.注意升华，根据U=Ig·RV，控制变量Ig不变，改变电阻大小，通过读电阻大小也可以读电压，这样做成了“新型电压表”.如2014年四川省理综高考电学实验题就考了一个变形电压表，考查了学生真正掌握必备知识的能力.2.2 创设“与时俱进”实验教学情境，培养学生锐意进取的创新精神苏霍姆林斯基说：“人的内心灵魂深处有一种根深蒂固的需求，总是感到自己是一个发现者、研究者、探寻者.”随着时间的推移，如果不向这种需求提供养料，学生的这种需求就会逐渐消失，教师应该在教学中不断扶植和帮助学生想成为发现者的愿望.这就需要教师对教学观念的建立和营造教学氛围方面进行大胆的尝试，设计一些新的、与时俱进的实验情境，培养学生对新事物的洞察力，激发学生的好奇心，培养学生与时俱进、锐意创新的能力.下面以笔者在高三第一轮复习一道探究实验为例进行说明，实验情境是：我不小心把智能手机“快充”充电器线机械压扁了，发现手机无法实现快充功能，我就把这个实验搬进课堂组织学生探究其中原因，经过学生的探究取得了比较好的教学效果.例题2 智能手机快充技术改善人们旅行方便程度.我的66W快充手机的充电线被椅子挤压了一下，发现手机无法实现快充功能，引导同学猜想，有同学猜测是因为电线压扁以后电阻值发生了变化.为了验证猜想，设计实验测量被压扁的充电线的电阻值.（1）首先采用欧姆表测量该电线的电阻.（2）欧姆表调零：把万用表的旋钮调到欧姆档“×1”档位，红黑表笔对接，调节欧姆调零旋钮，直到指针指到刻度盘______（填“右端”或“左端”）零刻度处.（3）把红黑表笔分别接触充电线两端，欧姆表指针指到图4位置.可见该充电线电阻______（填“很小”或“很大”），欧姆表无法测量.（4）为了进一步测量该充电线电阻，该同学找来两节1.5V的干电池、电池盒、量程为3V的电压表、全电阻为5Ω的滑动变阻器、量程为3A的电流表，开关、导线若干，并按照图5连接电路.接通开关，发现电压表指针几乎没有偏转，但电流表有示数.请分析原因______并写出一个解决问题的方案（包括需要哪些器材及需要测量的数据）______.（5）该同学通过调整方案测量出充电线的阻值为0.4Ω（已知智能手机充电电压为5V），简述该充电线不能快充的原因：______.参考答案：（2）右端.（3）很小.（4）充电线的阻值太小，在串联电路的分压作用下，其两端电压太小，电压表难以测量.解决方案：①需要一个内阻已知为r的电流表A1，并联在导线两端，读出电流表读数I，通过Ir表示充电线两端电压;②调节滑动变阻器，使电流表满偏，用一个最小分度值为0.1Ω的电阻箱并联在充电线和电流表两端，调节电阻箱阻值，使电流表示数变为原来的一半，此时电阻箱读数等于充电线电阻值;③使用电压传感器直接测量电阻丝两端电压.（5）智能手机充电电压约为5V，66W的充电功率对应电流约为13A，故电线电阻增大后，电线消耗的功率达到67.6W，超过了充电器的额定功率，故不可以按照最大功率充电.例题2分析：（1）此题把生活中所遇到真实问题搬到物理课堂探究其原因.提高了学生科学探究的兴趣、热情，培养提出问题的意识、深入思考问题习惯等等，让学生在实验中如实记录实验、探究实验和分析实验问题、提出改进意见，遵循基本科学伦理和道德规范.培養学生之间的合作精神、实事求是、敢对权威说不、能基于证据和推理提出自己见解的品质.引导学生做到“与时俱进”，激发学生好奇心和创新欲望.（2）培养学生多层次的探究能力，第（4）问开放式设问，让学生写出一个解决问题的方案（包括需要哪些器材，及需要测量的数据），培养学生遇到问题能从多角度、全方位地进行思考，真正让学生领略了实验设计的思想和逻辑，体验科学探究的严谨与巧妙，培养学生发散思维和创新能力.（3）第（5）问设计问题：让学生分析充电线被椅子挤压了一下（压扁了），电线不能快充的原因，培养学生推理论证能力，让学生更深刻地理解科学探究的过程及本质，同时学生在不断论证、修正的过程中，体会探究和论证的乐趣，更好发展高阶思维.2.3 拓展探究问题呈现，挖掘探究问题视角，发展科学思维与往常高考一样，此道高考题源于教材（新人教版必选三第十二章电能能量守恒定律第3节实验：测电源的电动势和内阻练习与应用第3题）而不拘泥于教材，教学中不要使用单一的信息呈现和缺乏层次分布问题，多设计情境复杂化和能力多元化的考查问题，挖掘探究问题视角，还要注意问题解决方式的多样性，给学生提供足够宽广的解决问题空间，充分暴露学生存在的问题和不足.长时间坚持下去，学生的必备知识和关键能力将得到深化.总之，教学中要注意教学情境的设置，注意探究能力的培养，注意学科思想和科学研究方法的渗透，注意挖掘教学资源，培养学生勇于探索、勇于创新的精神，树立科学态度和社会责任，培养学生的物理学科核心素养.参考文献：[1]蒋炜波，赵坚.试题情境：实现“四层”“四翼”承载作用的重要载体[J].物理教学，2020（10）：2-5+36.[2]褚祝文.基于新高考的高三复习课深度学习教学策略——以“牛顿运动定律的应用：板块模型”为例[J].中学物理，2021，39（09）：37-40.[3]何松，鲍明丽.新高考评价体系下物理等级考的试卷特征[J].物理教学，2020，42（05）：66-70.[4]教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京：人民教育出版社，2020.（收稿日期：2021-07-28）作者简介：褚祝文（1974-），男，湖南株洲人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学.。

以基础实验叩开高中物理实验教学之门——2021年高考理综全国卷物理电学实验题解读2021年高考理综全国卷物理部分的实验题目涵盖了物理电学方面的内容，通过解读这些实验题目，我们可以窥探高中物理实验教学的现状和发展方向。

首先，我们来看一道题目：“实验A：利用恒定电流充电$\overrightarrow{I}$M，可以给M-Mn电池补电。

然而我们经常看到人们将手机插充电头上并未启动电源，也可充电，请你解释此现象。

”这道题目要求考生解释人们将手机插充电头上并未启动电源，手机仍然能充电的现象。

这道题目的实验A告诉我们，利用恒定电流可以给电池补电。

手机可以通过充电头接收到一定的恒定电流，并通过此电流进行充电。

所以，即使没有启动电源，由于接收到的电流仍然可以为手机充电。

这个实验的设计很巧妙地将实际生活中的现象与基础物理原理联系起来，既考察了学生们的实验设计能力，又拓宽了学生们对实验的认识。

接下来，我们来分析另一道题目：“实验B：如图所示，取两对相同的理想电源E，它们的电动势都是E，内阻都是r，两对电源都放置在同一恒温槽内。

用开关K控制两对电动势的连接，两个开关初始状态都为断开状态（见图1）。

当关闭开关K1时，电流I1是稳定的（见图2）。

假设在此时刻电源1的负极扫电路，在其他情况下均表现为开放电路。

已知断开开关K1后，接通开关K2，电源2仍然开路。

此时，测得的电源1的电动势为0，而电源2的电动势为E/2。

这一实验表明，两对电源为串联的。

”这道题目要求考生解释为什么当断开开关K1后接通开关K2时，测得的电源1的电动势为0，而电源2的电动势为E/2。

通过实验B可以看出，当断开开关K1后，接通开关K2时，由于电源1的负极扫电路，电源1的电动势为0。

但电槽内的恒温槽仍然起到了稳定电流的作用，所以电流能够继续通过电源2，并到达接收电路。

根据基尔霍夫电压定律，两个电源的电动势之和等于电源2的电动势，即E=2E/2=E。

因此，这道题目考察了学生对电路的连通性和基尔霍夫电压定律的理解。

实验8描绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验原理（1）测多组小灯泡的U、I的值，并绘出I-U图象；（2）由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.2.实验器材小灯泡“3.8 V，0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3.实验步骤（1）画出电路图（如图甲所示）.甲乙（2）将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路.（3）测量与记录.移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中.（4）数据处理.①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系.②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.③将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小灯泡的伏安特性曲线.4.实验器材选取（1）原则：①安全；②精确；③操作方便.（2）具体要求.①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6 A.②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的13以上.⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器.5.注意事项（1）电路的连接方式.①电流表应采用外接法：因为小灯泡（3.8 V，0.3 A）的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大.②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化.（2）闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为0的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝.（3）I-U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V 左右绘点要密，以防出现较大误差.6.误差分析（1）由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值.（2）测量时读数带来误差.（3）在坐标纸上描点、作图带来误差.考点一教材原型实验典例（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3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表（量程 3 V，内阻3 kΩ）；电流表（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0～9.0 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0～3.8 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甲所示.甲乙由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻（选填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率（选填“增大”“不变”或“减小”）.（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图乙所示的电路，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（结果均保留两位小数）.解析：（1）要实现在0～3.8 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V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）当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9.0 Ω时，流过小灯泡的电流最小，小灯泡的实际功率最小，把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分，在题图甲中画出等效电源E0′（电动势4 V，内阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω）的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－10I（V），图线如图中Ⅰ所示，故小灯泡的最小功率为P min＝U1I1＝1.75×0.225 W ≈0.39 W.当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，流过小灯泡的电流最大，小灯泡的实际功率最大，在题图甲中画出电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－I（V），图线如图中Ⅱ所示，故小灯泡的最大功率为P max＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W.答案：（1）见解析图（2）增大增大（3）0.39 1.17分压式接法电压能从零开始变化，范围更大.外电路电阻等于内阻时，输出功率最大.考点二实验拓展与创新典例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 kΩ）、电流表（内阻约为1 Ω）、定值电阻等.（a）（b）（c）（d）（e）（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为Ω.据此应选择图中的[选填“（b）”或“（c）”]电路进行实验.（2）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（选填“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.（3）如图（d）是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件（选填“X”或“Y”）是非线性元件.（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21 Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路图如图（e）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（d）可算得E＝V，r＝Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）.解析：（1）由题图（a）可知，多用电表的读数为10 Ω，由于元件的电阻较小，电路应选用电流表外接法，即选择图（b）电路.（2）当滑动变阻器的滑片向右移时，电流表的示数增大.（3）由于元件Y的U-I图线是曲线，因此Y是非线性元件.＝10 Ω，（4）设线性元件的电阻为R，由U-I图线可知，R＝3.0 V0.30 A则S1、S2均闭合时，E＝0.3 A×（10 Ω＋r），S1闭合、S2断开时，E＝0.1 A×（10 Ω＋21 Ω＋r），解得E≈3.2 V，r＝0.50 Ω.答案：（1）10（b）（2）增大（3）Y（4）3.20.50线性元件I-U图线是条直线，非线性元件是曲线，电能未完全转化为热能.1.小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在表格中：A.滑动变阻器（阻值范围0～10 Ω、额定电流3 A）；B.滑动变阻器（阻值范围0～2 000 Ω、额定电流1 A）.实验中选择的滑动变阻器是（填写字母序号）.图甲（2）在图甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整.（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至（选填“左”或“右”）端.（4）利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的UI图线.图乙（5）他们在U-I图象上找到小灯泡工作电压为2.0 V时坐标点，计算此状态的电阻值时，小明提出用图象上该点曲线斜率表示小灯泡的阻值；小华提出该点与坐标原点连线的斜率表示小灯泡的阻值.你认为（填“小华”或“小明”）的方法正确.解析：（1）由于灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于测量，滑动变阻器选择0～10 Ω的.（2）由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法.实物连线图如图所示.图甲（3）为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端.（4）小灯泡的U-I图象如图所示.图乙（5）根据欧姆定律知，R＝U，电阻的大小为该点与坐标原点连I线的斜率，故小华的方法正确.答案：（1）A（2）见解析（3）左（4）见解析（5）小华2.某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图所示，图中定值电阻R＝1 kΩ，用于限流；电流表量程为10 mA，内阻约为5 Ω；电压表（未画出）量程为10 V，内阻约为10 kΩ；电源电动势E为12 V，内阻不计.（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择：A.阻值0～200 Ω，额定电流0.3 AB.阻值0～20 Ω，额定电流0.5 A应选的滑动变阻器是（选填“A”或“B”）.正确接线后，测得数据如下表：填“O”或“P”）；（3）将电路图在虚线框中补充完整；（4）从表中数据可知，该电学元件的电阻的特点是：_____________________________________________________________ ________________.解析：（1）滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200 V＝60 V>12V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20 V＝10 V<12 V，为保证安全，滑动变阻器应选A.（2）由表中实验数据可知，电学元件电阻的最小测量值约为：R＝ 6.40.0 055Ω≈1 163.6 Ω，电流表内阻约为5 Ω，电压表内阻约为10 kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间.（3）描绘伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由（2）可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示.（4）由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6 V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6 V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小.答案：（1）A（2）P（3）见解析（4）当元件两端的电压小于6 V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端的电压大于6 V 时，随着电压的升高电阻变小3.硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件.某实验小组设计了如图甲所示的电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6 kΩ；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计.（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路.甲乙丙（2）用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.①某次测量时，电压表V1示数如图丙所示，则U1＝V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为mA（保留两位小数）.②该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U x和通过的反向电流I x，（表中“—”表示反向），并在图坐标纸上建立I x U x坐标系，标出了与表中前5组U x、I x数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点，并绘出I x U x 图线.③由I x-U x图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，I x与U x 成（选填“线性”或“非线性”）关系.解析：V1选用的是3 V量程，则刻度盘的最小分度为0.1 V，根据电表的读数原则知U1＝14.0×0.1 V＝1.40 V，I1＝U1R v1≈0.23 mA.由于绘出的I x－U x图象不是直线，即I x与U x成非线性关系.答案：（1）连线如图所示（2）①1.400.23②描点绘出I x U x图线，如图所示.③非线性。

2021年湖南物理高考试卷电学实验题
实验题目：测量电池的电动势
实验材料：
1. 电池（例如干电池）
2. 两个导线
3. 毫安表（电流表）
4. 电压表
解答：
实验步骤：
1. 将电池连接到电路中，其中电池的正极通过一个导线与毫安表的一个端口相连，另一个端口与电路中的另一个导线相连，最后与电压表相连，电压表的另一端再接回电池的负极。

2. 测量电池的电动势的数值，并记录下来。

3. 通过调节电路中的电路参数，如改变电池数量、连接方式等，再次测量电池的电动势，进行多组实验数据的记录。

实验目的：通过实验测量电池的电动势，加深学生对电池电学特性的理解，掌握电动势的测量方法和原理，并通过对比实验数据的分析，探究电池电动势与电路参数之间的关系。

【高中物理】2021高考物理实验题型训练（含答案）
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2021高考物理实验题型训练及答案解析
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2021高考物理实验题型训练要点
电学实验中电阻的测量问题
题型概述：
该题型是高考实验的重中之重，每年必有命题，可以说高考每年所考的电学实验都会
涉及电阻的测量。

针对此部分的
高考
命题可以是测量某一定值电阻，也可以是测量电流表或电压表的内阻，还可以是测量
电源的内阻等。

思维模板：
测量的原理是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律；常用方法有欧姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。

力学实验中速度的测量问题
题型概述：
速度的测量是很多力学实验的基础，通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的
变化规律，因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能
守恒等实验中都要进行速度的测量。

速度的测量一般有两种方法：
一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度；
另一种是通过光电门等工具来测量速度。

思维模板：
用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论：
①vt/2=v平均=(v0+v)/2，②Δx=aT2，为了尽量减小误差，求加速度时还要用到逐差法。

用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间，求出该段时间内的平均速度，则认为等于该点的瞬时速度，即：v=d/Δt。

感谢您的阅读，祝您生活愉快。

2021年高考物理【热点·重点·难点】专练（新高考专用）热点02 转换法【热点解读】物理学中对于不容易直接观察的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法。

爱因斯坦说过：“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。

”磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过对小磁针的作用来证明其存在。

在物理学中还有其他一些现象也是这样，物体发生形变活运动状态发生变化可以证明此物体受到力的作用，如苹果落地、行星绕恒星运动可证明万有引力存在；运动的物体能对外做功可证明它具有能；扩散现象可证明分子在无规则运动；铅块实验可证明分子间引力的存在，液体固体难压缩可以证明分子斥力的存在；马德堡半球实验可证明大气压的存在；静电力指针的偏角度大小说明了电势差的变化量；奥斯特实验可证明电流周围有磁场等等。

转换法是一种较高层次的思维方法，是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃，如变曲为直就是该方法的应用。

转换法可分为参量转换法和能量转换法两种。

1．参量转换法待测的物理量通常与其他的物理量之间存在某种特定的物理联系，利用这种联系，可实现各参量间的转换，达到测量的目的。

参量转换的方法贯穿于整个物理实验之中。

2．能量转换法能量转换测量法是某种形式的物理量，通过能量变化器，变成另一种形式物理量的测量方法。

随着各种新型功能材料的不断涌现，如热敏、光敏、湿敏材料以及这些材料性能的不断提高，形形色色的敏感器件和传感器应运而生，为物理实验测量方法的改进提供了很好的条件。

考虑到电学参量具有方便、快速的特点，电学易于生产，而且常常具有通用性，所以许多能量转换法都是使待测物理量通过各种传感器和敏感器件转换成电学参量来进行测量的。

最常见的有光电转换、磁电转换、热电转换、力电转换等。

在设计和安排实验时，当预先估计不能达到要求时，常常另辟蹊径，把一些不可能测量的物理量转换成可测量的物理量。

电学实验【原卷】1．（2020·山东省高三模拟）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为1.50V的电压表。

该同学测得微安表内阻为1200，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。

然后利用一标准电压表，对改装后的电表进行检测。

(1)将图（a）中的实物连线补充完整_______；(2)当标准电压表的示数为1.00V时，微安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值，而是_______；（填正确答案标号）A．1.20V B．1.25V C．1.30V D．1.35V(3)产生上述问题的原因可能是______。

（填正确答案标号）A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200C．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大2．（2020·安徽皖江名校联盟高三联考）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3V，L”的字样，主要步骤如下，完成下列问题．(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径d=________mm．(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为________Ω．(3)为精确测量在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材，设计了一个方案，请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图，标出所选器材对应的电学符号_____________．A．电流表（量程为60mA，内阻约为3Ω）B．电流表（量程为2mA，内阻=15Ω）C．定值电阻=747ΩD．定值电阻=1985ΩE．滑动变阻器R（0~20Ω）一只F．电压表V（量程为10V，内阻）G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）H．开关S一只，导线若干(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值=______（用字母表示，可能用到的字母有长度L、直径d、电流表、的读数、，电压表读数U，电阻值、、、、）．3．（2020·江西南昌十中高三联考）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100Ω）、滑动变阻器R1（0～100Ω）、滑动变阻器R2（0～10Ω）、电阻箱R0（0～9999.9Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V，内阻忽略）、导线、电键若干．（1）甲同学设计（a）所示的电路进行实验．①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______．②滑动变阻器应选_________（填入字母）．③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到______（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1．④断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为______时，R0的读数即为电阻的阻值．（2）乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为______．（3）若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好______？为什么？______________________________．4．（2020·湖南长郡中学高三模拟）温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。

2021届高考物理：电学实验一轮优选含答案专题：电学实验1、某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________________、________________.(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为______________________Ω.2、某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系，图中和为理想电压表；R 为滑动变阻器，R 0为定值电阻(阻值100 Ω)；S 为开关，E 为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA 时得到的某硅二极管U-t 关系曲线．回答下列问题：(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA ，应调节滑动变阻器R ，使电压表的示数为U 1＝ mV ；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管正向电阻 (填“变大”或“变小”)，电压表示数 (填“增大”或“减小”)，此时应将R 的滑片向 (填“A”或“B”)端移动，以使示数仍为U 1.(2)由图(b)可以看出U 与t 成线性关系．硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU Δt ＝ ×10－3 V/℃(保留2位有效数字)． 3、一同学在学习金属的电阻率知识时发现不同的材料电阻率一般不同．有些不法商人在一些导线中掺入杂质，导致导线的质量不达标，该同学想通过测量导线的电阻率来进一步确定导线是否合格，于是设计了如图(a)所示的实验电路．(1)该同学剥掉导线的绝缘外层，用剪刀剪下一段，为了粗略测量该金属丝的电阻，该同学用如图(b)所示的多用电表在连接好的电路上进行测量.①机械调零后将选择开关拨到“×1 Ω”挡．②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使________________________________________________________________.③________________________________，将红表笔接P，黑表笔接Q，多用电表指针如图(c)所示，则金属丝总电阻约为________ Ω.(2)用螺旋测微器测金属丝直径，测得该金属丝直径d＝0.360 mm.(3)闭合开关S，保持电流表示数不变，改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据，作出R-L图线如图(d)所示．(4)根据测得的金属丝直径d及R-L图线，求得金属丝的电阻率ρ＝________.(结果保留3位有效数字)4、某物理小组欲利用如图所示的电路测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻且要得到光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。