2018高考真题电学实验专题
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专题18 电学实验1.一个小灯泡的额定电压为2.0V ,额定电流约为0.5A ,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线:A.电源E :电动势为3.0V ,内阻不计B.电压表1V :量程为03V -,内阻约为1k ΩC.电压表2V :量程为015V -,内阻约为4k ΩD.电流表1A :量程为03A -,内阻约为0.1ΩE.电流表2A :量程为00.6A -,内阻约为0.6ΩF.滑动变阻器1R :最大阻值为10Ω,额定电流为1.0AG.滑动变阻器2R :最大阻值为150Ω,额定电流为1.0AH.开关S ,导线若干①实验中使用的电压表应选用________;电流表应选用__________;滑动变阻器应选用_______(请填写选项前对应的字母);②实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上________,闭合开关前,应是变阻器滑片放在最______(填“左”或“右”)端。
③实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U I -坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请画出小灯泡的U I -图线________,并简述该图线不是直线的主要原因___________________。
④若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V 、内阻是1.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为____W (保留两位有效数字)。
【答案】 B E F 如图所示:最左端图像如图所示:灯丝电阻(率)随温度升高而增大0.440.02W考点:描绘小灯泡伏安特性曲线实验探究分析2.(2)(10分)在研究性课题的研究中,小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。
现从这些材料中选取两个待测元件进行研究,一是电阻R x(阻值约2 k),二是手机中常用的锂电池(电动势E的标称值为3.4 V)。
全国I 卷23.(10分)某实验小组利用如图(a )所示的电路探究在25C ~80C ︒︒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T R ,其标称值(25°C 时的阻值)为900.0 Ω;电源E (6V ,内阻可忽略);电压表○V (量程150mV );定值电阻0R (阻值20.0Ω),滑动变阻器1R (最大阻值为1000Ω);电阻箱2R (阻值范围0~999.9Ω);单刀开关S 1,单刀双掷开关S 2。
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°C。
将S 2与1端接通,闭合S 1,调节1R 的滑片位置,使电压表读数为某一值0U ;保持1R 的滑片位置不变,将2R 置于最大值,将S 2与2端接通,调节2R ,使电压表读数仍为0U ;断开S 1,记下此时2R 的读数。
逐步降低温控室的温度t ,得到相应温度下2R 的阻值,直至温度降到25.0°C。
实验得到的2R t -数据见下表。
R 2/回答下列问题:(1)在闭合S 1前,图(a )中1R 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2R t -曲线;(3)由图(b )可得到T R 在25C ~80C ︒︒范围内的温度特性。
当440C t .=︒时,可得T R =Ω;图(c )R 2/t /C ︒1000 图(b )图(a )(4)将T R 握于手心,手心温度下2R 的相应读数如图(c )所示,该读数为 Ω,则手心温度为 °C。
23.(1)b (2)如图 (3)450 (4)620.0 33.0全国卷Ⅱ22.(6分)某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:微安表头(量程100μA,内阻900Ω);电阻箱R 1 (阻值范围~Ω);电阻箱R 2 (阻值范围0~99 Ω);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。
2018年高考物理电学实验试题分类解析
----电学实验
(I满)(R1+R2);使用a和c两个接线柱时有I满(R表+R2)=(I 表2-I满) R1 , I表1和I表2为改装电表的量程,解以上各式得R1 =15 Ω ,R2 = 35Ω。
(2)根据R= ,电流表校准时需选取的刻度为05.10、I5、6(2)】同学们测量某电阻丝的电阻,所用电流表的内阻与相当,电压表可视为理想电压表
①若使用题6图2所示电路图进行实验,要使得的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的点(选填“b”或“c”)
②测得电阻丝的图如题6图3所示,则为(保留两位有效数字)。
③实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10V的条下,得到电阻丝的电阻随风速(用风速计测)的变化关系如题6图4所示由图可知当风速增加时,会(选填“增大”或“减小”)。
在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器的滑片向端调节(选填“M”或“N”)
④为了通过电压表的示数显示风速,同学们设计了如题6图5所示的电路其中为两只阻值相同的电阻,为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,○V为待接入的理想电压表如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的点和点(在“a”“b”“c”“d”中选填)
【答案】① c;② 41 (40~42);③减小,M;④ b,d
考点本题考查伏安法测电阻。
(8(2))(11分)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。
已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十。
高考物理电学专题山东卷历年真题及答案详解电学专题一直是高考物理中的重点和难点之一,对于考生来说,了解历年真题及其答案的详解是备战高考的关键。
本文将为大家介绍山东卷历年的物理电学专题真题,并提供答案的详细解析,希望能帮助各位考生更好地备考。
1. 2018年山东卷高考物理选择题1) 题目:【2018 山东卷】某同学在科学实验中使用一个带电体 X,通过观察他放在灯下的现象,得出了下列判断:I. X 是绝缘体;II. X 是导体。
他用科学实验的方法分别验证了这两个判断。
实验结果——当 X 被带电后,用塑料毛刷拂过 X 时,灯泡不亮;当 X 被带电后,用布拂过 X 时,灯泡亮。
此同学的判断正确的是A. I;B. II;C. I 和 II 都正确;D. I 和 II 都错误。
2) 答案及解析:选择题的答案为B,即判断II正确,此同学得出的结论是X是导体。
解析:通过实验结果可以看出,当用塑料毛刷拂过带电体X时,灯泡不亮,而当用布拂过带电体X时,灯泡亮。
根据这一结果可以推断,带电体X在布拂过的时候发生了电荷的转移,导致灯泡亮起。
而当塑料毛刷拂过带电体X时,灯泡不亮,可能是因为塑料是一种绝缘体,不能导电。
因此,判断X是导体的结论正确。
2. 2017年山东卷高考物理选择题1) 题目:【2017 山东卷】下列电器中,分类正确的是A. 电子钟,石英钟;B. 导电胶,绝缘胶;C. 风机,空调;D. 电风扇,电冰箱。
2) 答案及解析:选择题的答案为A,即分类正确的是电子钟和石英钟。
解析:根据题目所给选项,我们需要判断哪个选项是分类正确的。
电子钟和石英钟属于计时器类电器,都是利用电子元件来实现时间的显示和计时功能,因此归为一类,选项A分类正确。
3. 2016年山东卷高考物理选择题1) 题目:【2016 山东卷】在直流电路中,用标准电池给一段电路供电,若用电流计测得电流大小为 2 A,则段电路的电阻为A. 0.5 Ω;B. 1 Ω;C. 2 Ω;D. 4 Ω。
专题18 电学实验【2018高考真题】1.一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__________;____________.(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.(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100 mV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0.33 A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.【;;】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】(1)①开关未断开②电阻箱阻值为零(2)图像如图所示:121.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)表并联,可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯,考虑电表内阻对实验的影响,则E =I (R +R A +r ),得()1A R E R r I=⋅-+,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为1.37V ,图线的截距表示(R A +r ),所以内阻精确值为r =(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
点睛:本题考查应用电流表和电阻箱测量电;电动势和内电阻实验,本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻,从而提高测量电;内阻的精确度。
2.某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:微安表头(量程100内阻900);电阻箱R 1 (阻值范围0999.9);电阻箱R 2 (阻值范围099 999.9);导线若干。
专题18 电学实验【2018高考真题】1.一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__________;____________.(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.(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100 mV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0.33 A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.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 (1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 (2)图像如图所示:1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)表并联,可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯,考虑电表内阻对实验的影响,则E =I (R +R A +r ),得()1A R E R r I=⋅-+,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为1.37V ,图线的截距表示(R A +r ),所以内阻精确值为r =(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
点睛:本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验,本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻,从而提高测量电源内阻的精确度。
2.某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:微安表头(量程100内阻900);电阻箱R 1 (阻值范围0999.9);电阻箱R 2 (阻值范围099 999.9);导线若干。
测电源电动势和内阻---解析版1.(2018广东湛江调研)某研究小组收集了两个电学元件:电阻R 0(约为5Ω)和旧电池(电动势约为3V )。
实验室备有如下器材:A .直流电压表V 1、V 2(量程均为3V ,内阻均约为3kΩ)B .电流表A (量程300mA ,内阻为5Ω)C .滑动变阻器R1,最大阻值为20D .开关S 一只,导线若干(1)为了尽量准确测定电阻R0的阻值,小组设计了一个电路,如图所示为其对应的实物图,请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。
(2)为测量电池的电动势E 和内阻r ,小组设计了如图乙所示的电路图。
某次实验中电压表的示数如图丙所示,则电压表读数是 V.(3)根据图乙所示的电路图,分别用E 、r 、R 0表示电源的电动势、内阻和定值电阻值,则U 1与U 2的函数关系式为 。
实验中移动滑动变阻器触头,读出直流电压表V 1、V 2的多组数据U 1、U 2,描出U 1——U 2图象如图丁所示,图中直线的斜率为k ,与横轴的截距为b , 则电源的电动势E= ,内阻r= (用k 、b 、R 0表示) 。
【参考答案】(9分) (1) 如右图。
(2分)(2)2.24~2.26(2分) (3)U 1=0r R r +U 2- 0ER r (2分) 1bkk -(2分) 01R k -(2分)2.(2018开封质检)用下列器材组装一个电路,要求既能测量出电池组的电动势和内阻r,又能同时描绘一定范围内小灯泡的电流与电压的变化关系。
A.电压表V1(量程6V,内阻很大) B.电压表V2(量程3V,内阻很大)C.电流表A(量程3A,内阻很小) D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流4A)E.小灯泡(2A,5W)F.电池组(电动势E,内阻r)G.开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小。
(1)请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整。
2018年全国卷高考物理总复习《电学实验》专题速递1.【湖北省华中师范大学第一附属中学2017届高三上学期期中考试】现有一电池,电动势E 约为9V ,内阻r 在35~55Ω范围内,允许通过的最大电流为50mA 。
为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a )所示的电路进行实验。
图中R 为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R 0为保护电阻。
(1)可备选用的定值电阻R 0有以下几种规格,本实验应选用( )A .20Ω,2.5WB .50Ω,1.0WC .150Ω,1.0WD .1500Ω,5.0W(2)按照图(a )所示的电路图,接好电路,闭合电键后,调整电阻箱的阻值,记录阻值R 和相应的电压表示数U ,取得多组数据,然后作出011R R U —图像,如图(b )所示,由图中所给的数据可知,电源的电动势E = V ,r = Ω.(结果保留两位有效数字)【答案】(1)C (2)8.3 ,502.【辽师大附中2016—2017学年上学期期中考试】在做测量电源电动势E 和内阻r 的实验时,提供的器材是:待测电源一个,内阻为R V 的电压表一个(量程略大于电源的电动势),电阻箱一个,开关一个,导线若干。
为了测量得更加准确,多次改变电阻箱的电阻R ,读出电压表的相应示数U ,以为纵坐标,R 为横坐标,画出与R 的关系图象,如图所示。
由图象可得到直线在纵轴上的截距为m ,直线的斜率为k ,试根据以上信息U 1U1(1)在虚线框内画出实验电路图。
(2)写出、的表达式, ___________ ;_______________【答案】①电路图如右图所示:② , 3.【福建省厦门第一中学2017届高三上学期期中考试】为了测量某种材料制成的特种电阻丝x R 的电阻率,提供的器材有:A .电流表G ,内阻120g R =Ω,满偏电流3g I mA =B .电流表A ,内阻约为10Ω,量程为100mAC .螺旋测微器,刻度尺D .电阻箱0R (0~999Ω,0.5A )E .滑动变阻器R (5Ω,1A )F .电池组E (6V ,0.05Ω)G .一个开关S 和导线若干E r =E =r 1VE kR =V r k m kR -=某同学进行了一下操作(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×1”档时发现指针偏转角度过小,说明电阻较______(填“大”或“小”)应换为“×10”档,并重新进行________,测量时指针位置如图1所示(2)把电流表G 与电阻箱串联改装成量程为6V 的电压表,则电阻箱的阻值应调为0R =________Ω。
专题18 电学实验【2018高考真题】1.一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__________;____________.(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/Ω8.0 7.0 6.0 5.0 4.0I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.261I/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100 mV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0.33 A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.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 (1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 (2)图像如图所示:1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)表并联,可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯,考虑电表内阻对实验的影响,则E =I (R +R A +r ),得()1A R E R r I=⋅-+,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为1.37V ,图线的截距表示(R A +r ),所以内阻精确值为r =(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
点睛:本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验,本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻,从而提高测量电源内阻的精确度。
考点十六:电学实验——五年(2018-2022)高考物理真题专项汇编卷新高考版1.【2022山东卷】某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。
实验器材:干电池E(电动势1.5V,当阻未知);电流表1A(量程10mA,内阻为90 Ω);电流表2A(量程30mA,内阻为30 Ω);定值电阻0R(阻值为150 Ω);滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω);待测电阻x R;开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到值最大一端。
将定值电阻0R接入电路;闭合开关,调节滑片位置,使电流表指针指在满刻度的12处。
该同学选到电流表为______(填“1A”或“2A”);若不考虑电池内阻,此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为______Ω。
(2)断开开关,保持滑片的位置不变,用x R替换0R,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的35处,则x R的测量值为_________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对x R的测量值______(填“有”或“无”)影响。
2.【2022广东卷】弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:(1)装置安装和电路连接如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A B、的导线接入如图(b)所示的电路中。
(2)导电绳拉伸后的长度L 及其电阻x R 的测量①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A B 、间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L 。
②将滑动变阻器R 的滑片滑到最右端。
断开开关2S ,闭合开关1S ,调节R ,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。
记录两表的示数U 和1I 。
③闭合2S ,电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。
调节R 使电压表的示数仍为U ,记录电流表的示数2I ,则此时导电绳的电阻x R =__________(用1I 、2I 和U 表示)。
(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 eq \o\ac(○,V) (量程3 V,内阻3 kΩ);电流表eq \o\ac(○,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)与题给器材连接成图(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。
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=3.67V,I=0.32A,如图所示,最大的功率为P2=UI=1.17W。
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编力学实验1.【2018·全国I卷】如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数,当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为_______cm。
当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)。
【答案】 3.775 53.7【点睛】解答此题常见错误主要有:一是游标卡尺读数误差,或单位搞错导致错写成37.70;二是把重力加速度按照习惯用g=10m/s2代入计算导致错误;三是考虑采用图象法处理实验数据计算劲度系数耽误时间。
2.【2018·全国II卷】某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。
跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块之间的细线保持水平,在木块上放置砝码。
缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。
某次实验所得数据在下表中给出,b)中弹簧秤的示数读出。
回答下列问题(1(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点_______并绘出f-m图线_________;(3)f与m、木块质量M g之间的关系式f=__________,f-m图线(直线)的斜率的表达式k=____________;(4)取g f-m图线求得2位有效数字)【答案】(1)2.75 (2)如图所示(3)μ(M+m)g μg(4)0.40【解析】试题分析:①描点连线时要注意让所有点均匀分布在线上或线的两边②要结合图像坐标整理出相应的数学函数,然后观测斜率和截距分别代表什么。
专题19电学实验1.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
他根据老师提供的以下器材,画出了如图所示的原理图。
① 电压表V(量程3V.内阻Rv约为l0kΩ)② 电流表G(量程3mA,内阻Rg=l00Ω)③ 电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)④ 滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)⑤ 滑动变阻器R2 (0~500Ω,1A)⑥ 定值电阻R3=0. 5Ω⑦开关S和导线若干(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。
(保留两位有效数字)(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是_______(填写器材编号)(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势____V.【答案】0.60R1或④E=1.5v2.某同学为了测量电源的电动势和内阻设计了如图(a)所示电路,所用的实验器材有:待测电源,量程为3 V的电压表V (内阻无穷大),电阻箱R,阻值未知的定值电阻R0,开关K 1,双掷开关K 2,实验步骤如下:①调节电阻箱的阻值为20 Ω,K 2接a ,闭合K 1,记下电压表的读数为2.00 V ,断开K 1; ②保持电阻箱的阻值不变,K 2切接b ,闭合K 1,记下图b 所示电压表的读数,断开K 1; ③将K 2再切换到a ,闭合K 1,多次调节电阻箱,读出多组电组箱的阻值R 和对应的电压表的示数U ,断开K 1; ④以1U 为纵坐标,1R 为横坐标,绘出的11U R-图线(用直线拟合). 回答下列问题:⑴图(b)所示电压表的读数为________V ,定值电阻R 0 =________Ω;⑵用E 、r 表示电动势和内阻,则1U 与1R 关系式为________________________; ⑶依据实验数据绘出的1U -1R图线如(c)图所示;则电源电动势E =_______V ,内阻r =_______Ω .(计算结果保留两位有效数字) 【答案】(1) 2.30;3.0(3或3.00)(2)0111R r U E E R+=+⋅;(3)2.9V ;1.2±0.1Ω; 【解析】(1)由电压表量程为3V ,最小分度为0.1V ,则其读数为2.30V ;K 2切接b ,闭合K 1时,滑动变阻器与R 0串联;则由欧姆定律可知,0 2.320 3.00.1R =-=Ω. (2)由闭合电路欧姆定律可知,0E U R R R r=⋅++ 变形可得:0111r R U E E R+=+⋅ (3)根据公式可知,图象与纵坐标的交点为0.34;故1 2.9V 0.34E ==由公式可知,0.70.340.60.6k -== 0r R k E+= 解得:r =1.2Ω;【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律的实验数据的处理问题,要注意掌握数据处理的方法,知道根据闭合电路欧姆定律列式并灵活变形,根据图象的性质可得出对应的电动势和内电阻.3.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验中:(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,可知其长度为_____mm ;(2)用多用电表的欧姆挡粗测该圆柱体的电阻R x 的阻值在90 Ω左右,现要测量其阻值,实验室提供如下器材:A .电流表A 1(量程50 mA 、内阻约1 Ω)B .电流表A 2(量程200 mA 、内阻约为0.2 Ω)C .电流表A 3(量程0.6 A 、内阻约为0.1 Ω)D .定值电阻R 0=30 ΩE .滑动变阻器R (最大阻值约为10 Ω)F .电源E (电动势为4 V)G .开关S 、导线若干①.某同学设计了一个测量电阻R x 的实验电路,如图乙所示。
电学实验专题1:电表改装1.电压表与电流表改装对比改装成电压表 改装成电流表 原理串联分压并联分流改装电路连接电阻大小 R 串=U RU g R g =(n -1)R gR 并=I g I R R g =R gn -1与扩程倍数n 的关系串联的电阻是原电表内阻的n-1倍并联的电阻是原电表内阻的1/(n-1)校准电路2.双量程电压表与电流表的原理(1)双量程电压表 如图1所示,对于量程U 1,由U 1I g =R g +R 1可得:R 1=U 1I g-R g ; 对于量程U 2,由U 2I g =R g +R 1+R 2可得:R 2=U 2I g-R g -R 1, 结合上述方程可得:R 2=U 2-U 1I g. (2)双量程电流表 如图2所示,对于量程I 1,电阻R 1、R 2串联而后与电流表并联, 可得:I 1-I g I g =R gR 1+R 2; 对于量程I 2,电流表先与R 2串联,而后与R 1并联, 可得:I 2-I g I g =R 2+R gR 1;结合上述两方程可得:R1=I1I g R gI2(I1-I g);R2=(I2-I1)I g R gI2(I1-I g).例(2016·海南)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)已知表头G满偏电流为100 μA,表头上标记的内阻值为900 Ω.R1、R2和R3是定值电阻.利用R1和表头构成量程为1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=________ Ω,R2=________ Ω,R3=________ Ω.(2)用量程为3 V,内阻为2 500 Ω的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5 V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ.为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端.(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.【答案】(1)100910 2 000(2)50(3)M(4)大于【解析】(1)根据题意,R1与表头G构成量程为1 mA的电流表,则:I g R g=(I-I g)R1,整理:R1=100 Ω;若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为 1 V,则R2=U ab-I g R gI=1-0.091×10-3Ω=910 Ω;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为 3 V,则R3=U ac-I g R g-IR2I=3-0.09-1×10-3×9101×10-3Ω=2 000 Ω.(2)电压表与之并联之后,电阻小于2 500 Ω,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50 Ω的电阻.(3)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,这样把并联部分电路短路,起到一种保护作用.(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,则实际其电阻偏大,故其实际阻值大于900 Ω.1.(2018·课标全国Ⅱ)某同学组装一个多用电表,可选用的器材有:微安表头(量程100 μA,内阻900 Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99 999.9 Ω);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1 mA 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分別是电流挡和电压挡的接线柱.(2)电阻箱的阻值应取R1=________ Ω,R2=________ Ω(保留到个位)答案 (1)如解析图所示 (2)100;2 910解析 (1)微安表并联一个小电阻改装成大量程的电流表,串联一个大电阻改装成大量程的电压表.改装图如图所示:(2)当接o 、a 接线柱时当电流表用, 根据并联电路特点得:I g R g =(I -I g )R 1代入数据解得:R 1=I g R gI -I g =100×10-6×9001×10-3-100×10-6 Ω=100 Ω当接o 、b 接线柱时当电压表用, 根据串联电路的特点得:I g R g +IR 2=U解得:R 2=U -I g R g I =3-100×10-6×9001×10-3Ω=2 910 Ω.1.将满偏电流300μA g I =、内阻未知的电流表G 改装成电压表(1)利用如图所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的电动势4V E =):先闭合1S ,调节R ,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合2S ,保持R 不变,调节'R ,使电流表指针偏转到满刻度的2/3,读出此时'R 的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值g R =________Ω。
2018年高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理电学实验题赏析作者:郑小军来源:《中小学实验与装备》 2018年第5期电阻的测量和电阻在电路各的分压或限流作用是电学实验命题的热点,本文通过分析2018年高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理电学实验题,阐述电学实验题的命题特点和趋势,便于进一步提升学生的实验技能和素养。
1试题分析2018年高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理电学实验试题分析情况见表1。
2考点分析2018年高考全国Ⅰ卷第(1)问考查滑动变阻器限流接法的电路连接问题,实验前应将阻值调到最大,从大到小调节阻值,这与滑动变阻器分压式接法不同。
第(2)问考查实验数据的绘图能力,要求用圆滑的曲线精准绘图。
第(3)问考查图像信息的获取能力。
第(4)问考查变阻器的读数问题,此变阻箱的精度是0.1,故应读到小数点后一位。
2018年高考全国II卷第(1)问考查电流表和电压表改装的原理理解,电流表是表头与合适的电阻并联,电压表是表头与合适的电阻串联,此题先组装一个量程为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 两档。
第(2)问考查改装过程中并联电阻和串联电阻的阻值计算,此题要求精准计算,保留到个位。
2018年高考全国Ⅲ卷第(1)问考查实物连线,按照实验原理线路图将电学元件连入电路,单刀双掷开关是本题连接的一个难点。
第(2)问考查实验原理的理解,推导出待测电阻阻值的表达式。
第(3)问考查求平均值的思维减小实验误差,并结合实验原理求解待测电阻的阻值。
3命题规律3.1注重实验基本技能的考查2018年高考全国Ⅰ卷考查了滑动变阻器的限流连接,变阻箱的读数,“列表—描点—连线”处理实验数据。
2018年高考全国II卷先利用表头与合适的电阻并联构建电流表,在此基础上再与合适的电阻串联构建电压表。
2018年高考全国Ⅲ卷考查了电路图的连接尤其是单刀双掷开关的和分压式电路滑动变阻器的连接,连接过程中注重正负极和接线柱的位置。
第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的基本概念和基本规律。
考纲要求1、掌握电流表、电压表和多用表的使用方法及电流表、电压表和多用表的读数方法;掌握多用表的使用方法。
2、掌握滑动变阻器的使用方法及连接方法,会用伏安法测电阻。
3、能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论。
命题规律1、与电阻测量有关的电学实验仍是2015年高考命题的热点,同进伴随对基本仪器的读数能力的考查。
2、命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等。
3、重视对实验操作能力的考查;实验器材的选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择。
第二部分知识背一背(1)电学测量仪器的使用与读数(2①极性:从电表外部看,电流应从红表笔(“+”极)流入电表,从黑表笔(“-”极)流出电表。
②功能:利用多用电表测电压和电流时,选择开关对应的是电表的量程;而测电阻时,选择开关对应的是倍率。
③调零:测量电阻时,要进行两次调零:机械调零和欧姆调零。
“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置。
调整的是表盘下边中间的定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮。
④保护:测电阻时,应把被测电阻从电路中拆下测量;多用电表长期不用时,必须取出表内的电池。
(3)控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择 ①控制电路的比较以下情况考虑分压式:(1)要求待测电路的U 、I 从0变化; (2)R 滑≪R x ;(3)选用限流式时,U x 、I x 过大(超过电表量程,烧坏电表、电源或用电器等)或U x 、I x 过小(最大值不超过电表满量程的13,读数误差大).(4)伏安测电阻实验中电流表的内、外接法②特别提醒:在R V、R A均不知的情况下,可采用试触法.如下图所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法.(5)选择实验仪器的三大原则①安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器,使实验切实可行,能达到预期目标。
2018年高考复习电学实验专题在电学实验部分根据考纲要求以及历年高考分析,我们需要重点掌握以下几个实验:一、测量电压表或电流表(电表)的内阻二、测定电源的电动势和内阻三、测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微计)四、描绘小电珠的伏安特性曲线五、练习使用多用表六、传感器的简单应用(1)对实验操作能力的考法。
如实验步骤的排序、纠错;实验器材的选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择;实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据;实验结论的总结及误差分析;实验方案的改进创新,电学实验中的故障分析等。
(2)对基本实验仪器的读数、构造、使用方法的考查。
(3)设计性实验。
近几年中各地设计性实验题型比较多,此类实验综合性比较强,考查考生对已学知识、方法、原理,灵活处理陌生的实验问题,需要较高的知识迁移能力和实验设计能力。
测量电压表或电流表(电表)的内阻某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500Ω)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99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 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2 500.0 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2 601.0 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:__________________________________。
a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表○V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V)。
开关1个,导线若干。
实验步骤如下:①按电路原理图(a)连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:(1)试验中应选择滑动变阻器_______(填“R1”或“R2”)。
(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为_______Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_____(填正确答案标号)。
A. 100 μAB. 250 μAC. 500 μAD. 1 mA表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表○V(量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100Ω,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干。
(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图(图3)补充完整(2)根据设计的电路写出步骤:_____________________________________________。
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′与内阻的真实值RV相比RV′______ RV (填“>”“=”或“<”)主要理由是_________________________。
测定电源的电动势和内阻9分)利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0 Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表A(量程为200 mA,内阻为RA=6.0Ω),开关S。
实验步骤如下:①电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②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;③以为纵坐标,R 为横坐标,作图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距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_________________。
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。
答:①:________,②___________。
(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-1Ω-1,截距b =______A-1。
(4)根据图线求得电源电动势E =_____V,内阻r = _____Ω。
图(b)量某电源的电动势和内阻。
可利用的器材有:电流表○A ,内阻为1.00Ω;电压表○V ;阻值未知的定值电阻R 1、R 2、R 3、R 4、R 5;开关S ;一端连有鳄鱼夹P 的导线1,其他导线若干。
某同学设计的测量电路如图(a )所示。
(1)按图(a )在实物图(b )中画出连线,并标出导线1和其P 端。
(2)测量时,改变鳄鱼夹P 所夹的位置,使R 1、R 2、R 3、R 4、R 5依次串入电路,记录对应的电压表的示数U 和电流表的示数I 。
数据如下表所示。
根据表中数据,在图(c )中的坐标纸上将所缺数据点补充完整,并画出U-I 图线。
图(a )(3)根据U-I图线求出电源的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ导线若干.回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡,再将红表笔和黑表笔______,调零点.(2)将图(a)中多用电表的红表笔和______(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V.(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为______kΩ.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为______V,电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为______kΩ.测定金属的电阻率8分)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表.图中R1和R2为定值电阻,S为开关.回答下列问题:(1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线.(2)开关S闭合时,多用电表用于测量______ (填“电流”、“电压”或“电阻”);开关S 断开时,多用电表用于测量______ (填“电流”、“电压”或“电阻”).(3)表笔A应为______色(填“红”或“黑”).(4)定值电阻的阻值R1=______Ω,R2=______Ω.(结果取3位有效数字)描绘小电珠的伏安特性曲线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0.5Ω);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)练习使用多用表图(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的满偏电流为250uA,内阻为480 Ω。
虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连。
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2.5 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”连接的,则多用电表读数为_____________;若此时B端是与“3”连接的,则读数为_____________;若此时B端是与“5”连接的,则读数为____________。
(结果均保留3为有效数字)(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1mA;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3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA。