物理电学实验高考真题汇编(含答案)
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专题18 电学实验-三年高考(2015-2017)物理试题1.【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后,发现aa'、bb'和cc'三条导线中,混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压,读数不为零,再测量a、a'间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是___________导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。
通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如右图。
由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω。
【答案】①aa'bb'②1.41(1.36~1.44均可)0.5(0.4~0.6均可)【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。
2.【2016·北京卷】热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t化的示意图。
由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力__________(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的影响更__________(选填“敏感”或“不敏感”)。
【答案】增强敏感3.【2016·上海卷】(6分)在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中(1)(多选题)用多用表测电流或电阻的过程中(A)在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零(B)在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零(C)在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测(D)在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用表指针指在如图所示位置。
专题24 电学实验(二)51.(2015·上海)如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图.电流表满偏电流0.5mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;变阻器0R阻值05000Ω.(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的,当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零.调零后0R阻值将变_________(选填“大”或“小”);若测得某电阻阻值为300Ω,则这个电阻的真实值是________Ω(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5V,内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果___________(选填“偏大”或“偏小”或“准确”)52.(2014·重庆)某照明电路出现故障,其电路如图1所示,该电路用标称值12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障.他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
①断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图2所示,读数为V,说明正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。
②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和图2相同,可判定发生故障的器件是(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)53.(2014·全国)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,计算结果由x URI计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数;若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x1和R x2,则_____(填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x1______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x2_______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
54.(2014·浙江)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值:(1)图1是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图1中画出_____;(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U—I图上,如图2所示.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用___(填“О”或“×”)表示的;(3)请你选择一组数据点,在图2上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为____Ω。
专题电学实验实验一描绘小灯泡的伏安特性3.(山东省济南市2012届高三下学期2月份月考物理卷)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有:A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A)B.电流表A (0~0.6A,内阻约为0.5Ω) C.电压表V(0~6V,内阻约为5kΩ) D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A ) E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A )F.电源(6V,内阻不计)G.开关及导线若干(1)实验中滑动变阻器选(填“R1”或“R2”)(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I。
请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整(3)该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象,根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)4.(安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。
(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整。
(2)连好电路后,开关闭合前,图甲中滑动变阻器R的滑片应置于(填“A端”、“B 端”或“AB正中间”)。
(3)闭合开关,向B端调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则分析电路的可能故障为。
A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表断路D.滑动变阻器断路(4)排除故障后,该同学完成了实验。
根据实验数据,画出的小灯泡I—U图线如图乙所示。
形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为。
(5)已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数。
根据I—U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为℃。
4.(1)如图所示(2)A端(3)B (4)灯丝的电阻随温度的升高而增大(5)977℃5.(广西区百所高中2012届高三(第三届)联考理综卷)在做“描绘小灯泡的伏安特曲线”的实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据,图示是没有连接完的实物电路。
2021-2022年高考物理真题分类汇编电学实验(含解析)(xx新课标I-23).(9分)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω.满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。
若使用a和b两个接线柱.电表量程为3 mA:若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可以求出R1=_______Ω,R2=_______Ω。
(2)现用一量程为3mA,内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA。
电池的电动势为1.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R有两种规格.阻值分别为300Ω和1000Ω:滑动变阻器R有两种规格.最大阻值分别为750Ω和3000Ω,则R应选用阻值为_________Ω的电阻,R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。
图(b)中的R /为保护电阻。
虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。
则图中的d 点应和接线柱_______(填“b ”或“c ”)相连。
判断依据是:__________【答案】 (1)15(2分) 35(2分) (2)300(1分) 3000(1分) (3)c (1分) 闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏电阻是R 1,若电表指针不动,则损坏电阻是R 2(2分)【考点】欧姆定律;电阻的串、并联;闭合电路的欧姆定律【解析】(1)定值电阻和毫安表都是并联连接,电压相等,由欧姆定律变形式U = IR ,使用a 、b 两个接线柱时有:I 满R 表=(I 表1-I 满)(R 1+R 2);使用a 和c 两个接线柱时有:I 满(R 表+R 2)=(I 表2-I 满) R 1 , I 表1和I 表2为改装电表的量程,解以上各式得:R 1 =15 Ω ,R 2 = 35Ω 。
2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析1.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处1、______________________________________________________________________;2、________________________________________________________________________.(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的1I数据见下表:根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出1RI 关系图像___________.由图像可计算出该干电池的电动势为_________V;内阻为__________Ω.R/Ω8.07.0 6.0 5.0 4.0I/A0.150.170.190.220.261I/A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____________Ω.2.【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:μ内阻900Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99999.9Ω);微安表头(量程100A导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。
组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。
回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________。
高考物理电学实验真题汇编2016年高考物理电学实验题情景描述:某学生使用旧式千兆欧计测量直流电路中所接3个电阻串联组合时,计断开。
实验目的:阐明原因并解决问题。
实验装置:电源、千兆欧计、电压表、信号发生器等。
实验步骤:1.先测量5个电阻的分压值,以校准千兆欧计;2.用校准值测量3个电阻的接法组合,计断开;3.将测量结果写在实验报告中。
实验要求:分析计断开的原因并提出解决方法。
2017年高考物理电学实验题情景描述:某学生设计一个简易电路,要求输出10V电压。
实验中,该学生接入两节干电池,但电压未达到要求。
实验目的:解释电路输出不足的原因并进行调整。
实验装置:电池盒、开关、导线、千用表等。
实验步骤:1.按设计连接电路,测量输出电压;2.分析不足的原因并采取适当措施,使电路输出电压达到10V;3.记录调整后的电路连接方式和输出电压。
实验要求:解释电路输出不足的原因,提出解决方法,并记录调整后的电路连接方式及输出电压。
2018年高考物理电学实验题情景描述:某学生在实验室中进行电学实验,将电阻R1、R2和R3连接起来,观察电压表和安培表的读数。
实验目的:分析电路中元件的连接方式对电压和电流的影响。
实验装置:电源、电压表、安培表以及电阻R1、R2、R3等。
实验步骤:1.按要求连接电路,观察并记录电压表和安培表的读数;2.改变电阻的连接方式,再次观察并记录电表的读数;3.总结电路中元件的连接方式对电压和电流的影响。
实验要求:分析电路中元件连接方式的变化对电压和电流的影响,并给出结论。
通过以上三年高考物理电学实验真题的汇编,我们可以看到高考物理电学实验着重考察学生在实验操作和实验数据处理方面的能力。
在实际的学习和备考中,同学们应多加练习,掌握实验技能,提高自己的电学实验水平,为高考取得优异成绩打下坚实的基础。
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编电学实验试题部分1.【2018·全国I卷】某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T,其标称值(25℃时的阻值)为900.0 Ω:电源E(6V,内阻可忽略):电压表(量程150 mV):定值电阻R0(阻值20.0Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω):电阻箱R2(阻值范围0-999.9 Ω):单刀开关S1,单刀双掷开关S2。
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0:断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0°C,实验得到的R2-t数据见下表。
回答下列问题:(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到_____填“a”或“b”)端;(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线:___________(3)由图(b)可得到R1,在25℃-80°C范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得R1=____Ω;(4)将R t握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为____Ω,则手心温度为______℃。
2.【2018·全国II卷】某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:微安表头(量程阻;电阻箱R1(阻值范围;电阻箱R2(阻值范围999.9;导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。
组装好的多用电表有电流1mA和电压3 V两挡。
回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________。
·物理(十四)微专题14电学实验1.(基本仪器的使用及读数)在“练习使用多用电表”的实验中。
(1)选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针指示如图甲所示,则所测电阻的阻值为Ω;用此多用电表进行测量,当选用量程为 50 mA 的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为mA;当选用量程为 10 V 的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为V。
甲(2)如图乙所示,闭合开关后发现小灯泡不亮,欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”,在保持电路完整的情况下,应使用多用电表的进行测量。
(选填字母代号即可)A.电阻挡B.电流挡C.交流电压挡D.直流电压挡(3)检查多用电表的机械零点,将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将二极管的两个极分别记作a和b,红表笔接a端、黑表笔接b端时,表针几乎不转;红表笔接b端、黑表笔接a端时,表针偏转角很大。
则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的(选填“a”或“b”)端。
(4)图丙为某种多用电表电阻挡内部原理示意图,已知电流计内阻为R g,电池内阻为r。
某同学用其电阻挡测电阻时进行如下操作:先闭合开关S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,当可变电阻接入电路的阻值为R时电流表满偏;再将R x接入A、B表笔之间时电流计指针指在表盘的正中央,则待测电阻的阻值R x=。
(已知量用物理量符号R g、R、r表示)2.(以测电阻为核心的电学实验)用如图甲所示的电路图可以测量电流表的内阻R A。
设电流表、的示数分别为I1和I2(两电流表示数均在量程之内),与电流表并联的电阻阻值为R0,请根据实验电路图完成下列问题:(1)连接实物图乙。
(2)用已知量写出计算电流表内阻的表达式为。
(3)如果在某次测量时,R0=5 Ω,电流表、的示数分别为8 mA和5 mA,则用该组数据测得的电流表的内阻为Ω。
3.(以测电阻为核心的电学实验)实验室购买了一个线圈,某同学想通过实验测定其实际长度。
物理试题分类汇编——电学实验(全国卷1)23.(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程mI 。
所用器材有:量程不准的电流表1A ,内阻1r =10.0Ω,量程标称为5.0mA ;标准电流表2A ,内阻2r =45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻1R ,阻值10.0Ω;滑动变阻器R ,总电阻为300.0Ω;电源E ,电动势3. 0V ,内阻不计;保护电阻2R ;开关S ;导线。
(1)在实物图上画出连线。
(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1A 满偏;若此时电流表2A 的读数为2I ,则1A 的量程mI = 。
(4)若测量时,1A 未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出1A 的示数1I = ,2A 的示数2I = ;由读出的数据计算得mI = 。
(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。
【答案】⑴如图 ⑵阻值最大⑶1212)(r r R I I m +=⑷6.05mA 【解析】⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im 。
根据并联电路电压相等有)(1221R r I r I m +=得1212)(r r R I I m +=⑷待测表未满偏有)(12211R r I r I +=,将A2的示数0.66mA 和其他已知条件代入有63.310)4510(66.0)(12121=+⨯=+=r r R I I Ma 但图中A1的示数3.0mA 量程为5.0mA ,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA (全国卷2)23.(13分)如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M 内:○A 为毫安表,量程6mA ,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为3V ,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S 为开关。
2005-2010考物理电学实验汇编2005年高考物理实验1.(05年春季)“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电子元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件。
为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:第一步:用电压挡,对任意两接线柱正、反向测量,指针不发生偏转第二步:用电阻×1000挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图1所示。
(1)第一步测量结果表明盒内______________________。
(2)图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是_Ω,图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是__________Ω。
(3)请在图4的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
(4)一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。
如果把图5中e、f两端用导线直接相连,小灯泡仍可正常发光。
欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连,使小灯泡仍可发光。
那么,e端应连接到__________接线柱,f端应连接到_______接线柱。
答案:(1)不存在电源(2)1200,500(3)如下图所示(4)c、a2.(05年上海卷)图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系,图线②表示其输出功率一电流关系.该电池组的内阻为_____Ω.当电池组的输出功率为120W时,电池组的输出电压是_____V.答案:5.5,303.(05年江苏卷)把长L=0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示若导体棒中的电流I=2.0A,方向向左,则导体棒受到的安培力大小F=__________N,安培力的方向为竖直向__________,(选填“上”或“下”)答案:3.0×103-下4.(05年黑龙江、吉林、广西)利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻R A。
电学实验1.【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1= kΩ,电阻R1= kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0= Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后,发现aa'、bb'和cc'三条导线中,混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压,读数不为零,再测量、a'间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是___________导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。
通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如右图。
由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω。
【答案】①aa'bb'②(~均可)(~均可)【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。
2.【2017·新课标Ⅰ卷】(10分)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V,额定电流A);电压表V d V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A d(量程A,内阻Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值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~ 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)如图所示(2)增大增大(3)【解析】(1)要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量,故滑动变阻器用分压式接法,小灯泡为小电阻,电流表用外接法,如答案图所示;(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lRSρ=知,电阻率增大;(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω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左图所示,交点坐标约为U= V,I=225 mA,P1=UI= W;整理得:1EI UR r R r=-+++,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。
当滑动变阻器电阻值R=0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U= V,I= A,如右图所示,最大的功率为P2=UI= W。
【考点定位】研究小灯泡的伏安特性曲线【名师点睛】电路图主要是控制电路、测量电路的连接。
小灯泡阻值为小电阻——外接法,电压从0开始测量——分压式接法。
然后由伏安特性曲线分析阻值的变化,注意纵轴是电流。
第(3)问求小灯泡消耗的实际功率较难,因小灯泡的阻值随电流的变化而变化,通过闭合电路的欧姆定律找到小灯泡实际的电流、电压值。
3.【2017·新课标Ⅱ卷】(9分)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。
可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 Ω);电源E(电动势约为V);单刀开关S1和S2。
C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。
(2)完成下列填空:①R1的阻值为Ω(填“20”或“2 000”)。
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱R z的阻值置于2 Ω,接通S1。
将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。
最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势(填“相等”或“不相等”)。
④将电阻箱R z和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z的阻值置于2 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。
待测微安表的内阻为Ω(结果保留到个位)。
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:。
【答案】(1)连线见解析 (2)①20 ②左 ③相等 ④2 550 (3)调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程【解析】(1)实物连线如图:(2)①滑动变阻器R 1要接成分压电路,则要选择阻值较小的20 Ω的滑动变阻器; ②为了保护微安表,开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a )中滑动变阻器的左端对应的位置; ③将电阻箱R z 的阻值置于2 Ω,接通S 1;将R 1的滑片置于适当位置,再反复调节R 2的滑片D 的位置;最终使得接通S 2前后,微安表的示数保持不变,这说明S 2接通前后在BD 中无电流流过,可知B 与D 所在位置的电势相等;④设滑片P 两侧电阻分别为R 21和R 22,因B 与D 所在位置的电势相等,可知;z12122A R R R R =;同理当R z 和微安表对调后,仍有:z22122A R R R R =;联立两式解得:z12250026012550A Z R R R =⨯Ω=Ω。
(3)为了提高测量精度,调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。
【考点定位】电阻的测量【名师点睛】此题考查电阻测量的方法;实质上这种方法是一种“电桥电路”,搞清电桥平衡的条件:对角线电阻乘积相等,即可轻易解出待测电阻值;知道分压电路中滑动变阻器选择的原则及实物连线的注意事项。
4.【2017·新课标Ⅲ卷】(9分)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G d的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。
虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图(a)中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_______(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2=______Ω,R4=_______Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。
若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为________。
(结果均保留3位有效数字)【答案】(1)黑(2)B (3)160 880 (4)mA(或mA) 1 100 Ω【考点定位】多用电表的使用、电表的改装【名师点睛】会规范使用多用电表,能正确读出多用电表的示数,是解决本题的关键。
在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和器材的正确使用方法,多用电表的读数,重点是分清测量的物理量不同,读数方法不同。
5.【2017·江苏卷】(10分)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图11–1图所示,继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示(1)提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2(6 V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~500 Ω)、热敏电阻R t,继电器、电阻箱(0~ Ω)、开关S、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用(选填“R1”或“R2”).(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图11–2图所示的选择开关旋至(选填“A”、“B”、“C”或“D”).(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在题11–1图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针(选填“偏转”或“不偏转”).(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是.(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至Ω【答案】(1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转(4)⑤④②③①【解析】(1)由表格数据知,当温度为30℃时,热敏电阻阻值为Ω,继电器的阻值R0=20 Ω,当电流为15 mA时,E=I(R t+R0)= V,所以电源选E2,80℃时,热敏电阻阻值R t= Ω,则E2=I(R t+R0+R),此时变阻器阻值R= Ω,所以变阻器选择R2;(2)多用电表做电压表测量电压,旋钮旋至直流电压挡C处;(3)若只有b、c间断路,表笔接入a、b时,整个回路断路,电表指针不偏转,接入a、c时电流流经电表,故指针偏转;(4)50 ℃时,热敏电阻阻值为Ω,所以应将电阻箱阻值调至Ω,调节变阻器,使衔铁吸合,再将电阻箱换成热敏电阻,故顺序为⑤④②③①.【考点定位】多用电表的使用闭合电路的欧姆定律传感器【名师点睛】结合表格中数据,利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值,选择电源和滑动变阻器.明确实验的目的是实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,其中30~80 ℃就是提示的信息,结合表格数据,可知电阻值的取值.23.(11分) [2010·全国I卷] 用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。
某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。