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2011年物理高考必考典型实验预测电学实验

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2011年物理高考必考典型实验预测
电学实验
适用：全国通用
1.（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。

用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是 mm。

（2）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是 mm。

（3）该电阻丝R的额定电压为3V，为测量其电阻值，○1某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“”档位(选填“×100”或“×1”)，然后进行，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如右图所示，则此段电阻丝的电阻为Ω．
○2现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材
A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）
B：电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）
D：电压表V2（量程5.0V，内阻约5kΩ）
E：滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F：滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）
G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H：电键、导线若干。

（1）为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）电流表_________．电压表___________．滑动变阻器_____________．
（2）下列给出的测量电路中，最合适的电路是_ __。

V
A R V
A
R
V
A
R
V
A
R
A B C D
答案：（1） 13.55 mm（2分）（2） 0.680 mm（2分）
（3）○1×1 欧姆调零 12或12.1Ω○2 A C E B （2分）
2.两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U—I直线．回答下列问题：
（1）根据两位同学描绘的直线，可知图线 (填“甲”或“乙”)是根据电压表V1和电流表A的数据所描绘的。

（2）图象中两直线的交点表示（ ） A ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端 B ．在本电路中该电源的输出功率最大 C ．定值电阻R 0上消耗的功率为0．5W D ．在本电路中该电源的效率达到最大值
（3）根据图（b ），可以求出定值电阻R 0= Ω，电源电动势E= ________ V ，内电阻r= Ω．
【答案】（1）甲 （2）BC (3)2．0 1．50 1．0
【解析】（1）由欧姆定律可知：电压表V 1所测得是电源的外电压Ir E U -=1，1U 随着I 的增大而减小，所以图线甲是根据电压表V 1和电流表A 的数据所描绘的。

（2）、（3）图线乙电压表V 2和电流表A 的数据所描绘的，即是0R 的伏安特性02IR U =，乙图象的斜率表示定值电阻的大小；甲图象与纵轴的交点表示电源电动势的大小，甲图象的斜率的绝对值表示电源内阻的大小。

由图象可求出定值电阻Ω
=0.20R ，
Ω=0.1r ，电源电动势V E 50.1=。

图象中两直线的交点表示此时电路中的电流为A 5.0，
电压表V 1的示数V U 0.11=，电压表V 2的示数V U 0.12=，此时R 0上消耗的功率
W IU P 5.010==，所以C 正确；由全电路欧姆定律)(0r R R I E ++=可得滑动变阻器的
阻值Ω=0R ，因此此时滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端，所以A 不正确；电源的输 出功率r
R r R E R r R E P 4)(2
22
+-=+=外
外外外输入
）（，r R 与外越接近，电源输出功率最大，当
r R =外时电源输出功率最大，
而本题中Ω=>+=+=120r R R R R 外，因此当 Ω=0R 时，r R 与外最接近，此时电路中该电源的输出功率最大，所以B 正确； 电源的效率外
外外外外R r
r
R R r R I R I +=
+=
+=
11)
(2
2η，外R 越大，η越大，所以当P 滑到了最
右端时，外R 最大，η最大，因此D 选项不正确。

2.测量一只量程已知的电流表的内阻，所备器材如下：
A．待测电压表A1（量程1mA，内阻未知）
B．电流表A2（量程3A，内阻0．01Ω）
C．定值电阻R0（阻值2kΩ，额定电流50mA）
D．电池组E（电动势略小于3V，内阻不计）
E．多用电表
F．单刀单掷开关S1、S2各一个，导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
①首先，用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有4个倍率，分别是×1 kΩ、×100Ω、×10Ω、×1Ω。

该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量，发现指针偏角太小（相对左端）。

为了较准确地进行测量，他又将选择开关拨到了与×10Ω邻近的倍率上，若这时刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果是_________Ω。

②为了更精确地测出此电压表内阻，请你在方框中帮该同学设计一个
实验电路。

③请简述实验步骤：
④并用所述所测量的符号表示电压表内阻R A= 。

【答案】①3000②如图
③闭合开关S1，读出电压表的示数I1，再闭合S2，读出电压表的示数I2
④
I1R0 I2－I1
3.为了测定电流表A 1的内阻，采用如图4所示的电路．其中：A 1是待测电流表，量程为300μA ，内阻约为100Ω；A 2是标准电流表，量程为200μA ；R 1是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；
R 2是滑动变阻器；R 3是保护电阻；E 是电池组，电动势为4V ，内阻不计；S 1是单刀掷开关．S 2
是单刀双掷开关．
（1）根据电路图，请在图5中画出连线，将器材连接成实验电路．
（2）连接好电路，将开关S 2扳到接点a 处，接通开关S 1，调整滑动变阻器R 2使电表A 2
的读数是150μA ；然后将开关S 2扳到接点b 处，保护R 2不变，调节电阻R 1，使A 2的读数仍为150μA ．若此时电阻箱各旋钮的位置如图6所示，电阻箱的阻值是_______Ω，则待测电流表A 1的内阻R 1=______Ω．
（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R 2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 3应选用：_____________________（填写阻值相应的字母）．
A ．200k Ω
B ．20k Ω
C ．15k Ω
D ．20Ω
（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用．既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器___________________（填写阻值相应的字母）是最佳选择．
A ．1k Ω
B ．5k Ω
C ．10k Ω
D ．25k Ω
【答案、解析】
（1）实物连线如图所示．
（2）电阻箱的阻值R 1=0×100Ω＋8×10Ω＋6×1Ω＋3×0.1Ω=86.3Ω．
本题测量电流表的内阻的方法是“替代法”．即用电阻箱的阻值替代电流表A 1的内阻值，其条件是：开关S 2分别扳到a 处和b 处时，保持滑动变阻器R 2不变，且使电流表A 2读数相同．所以，待测电流表A 1的内阻1186.3A R R ==Ω．
（3）当R 2调为零时，要使电路中的电流I 不超过电流表A 2的量程，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻R 总至少为：246
4
21020010
A E R I -=
==⨯⨯总Ω=20k Ω．由于电流表A 1．A 2
的内阻（约为100Ω）远小于R 总,故保护电阻R 3应选用20k Ω的电阻，但若选用200k Ω的电阻，则电路中电流太小，电流表A 1．A 2指针偏转量太小，读数不明显，实验误差太大．所以,正确的选项为B ．
（4）由于R 3=20k Ω，调整滑动变阻器R 2时，要使电流表A 2的读数为150A μ，则2E
R I
≈－R 3=
6
415010-⨯ Ω－2×104
Ω≈7k Ω．若选用1k Ω或5k Ω滑动变阻器，则不能满足实验要
求（A 2读数为150A μ）；若选用25k Ω的滑动变阻器，则调节范围太小（不方便调节），所以，选用10k Ω的滑动变阻器较合适，正确的选项为C。

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2011高考物理电学实验知识点

2011高考物理电学实验知识点

ＧＵＲ ＵｇＵＩｇＲｇ ＲＩｇＶ ＵＧ ＵＩＲＩｇＩ ＩＡ Ｒ电学实验知识点1、灵敏电流计Ｇ（1）灵敏电流计就是小量程的电流表，又称表头。

电路中的符号○Ｇ。

（2）主要部件：永久磁铁、可转线圈。

（3）工作原理：通电后线圈在磁场力作用下带动指针偏转，指针的偏转与通过的电流成正比。

（更详细的原理待学习磁场后进一步研究）（4）表头上的三个主要参数：①g R ，表头的内阻；②g I ，满偏电流；③g U ，满偏电压。

2、电压表的改装（1）原理：g g g U I R =很小，不能直接换刻度测电压，需要串联一个如图所示的分压电阻。

（2）分压电阻的计算：由串联电路的特点知：g g g U I R I R =+则：11g g g gg g g UU U R R R R I I R U ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因为电压扩大表头量程的倍数：gU n U = 所以()1g R n R =-注：相同的表头改装成的不量程的电压表串联，指针偏转角度相同。

3、电流表的改装（1）原理：g I 很小，不能直接换刻度测电流，需要并联一个如图所示的分流电阻。

（2）分流电阻的计算：由并联电路的特点知()g g g I R I I R =- 则：1g g gggI R R R I I I I ==-- 因为电流扩大表头量程的倍数：gI n I =所以1g R R n =-注：相同表头改装成量程不同的电流表并联，指针偏转角度相同。

4、伏安法测电阻：原理：利用电压表和电流表的读数，由UR I=求被测电阻的方法。

由于实际应用的电表不是理想的，所以存在误差。

（1）内接法：如图所示，待测电阻的测量值R 测：A R A RA x A RU U U U U R R R I I I I +===+=+测测测测显然>x R R 测所以x A R R R =-测当>>x A R R 时，x R R ≈测，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接法适用于测量高阻值电阻。

高考物理电学实验题

高考物理电学实验题

高考物理电学实验题
实验一：串联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个串联电阻的等效电阻。

实验步骤：
1. 首先将多个电阻依次串联连接起来，形成一个电路。

2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。

3. 利用万用表测量电路两端的电压。

4. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。

5. 将所有电阻的电阻值相加，得到串联电阻的等效电阻。

实验结果：
实验中，通过测量电路两端的电压，可以得到各个电阻的电阻值。

将这些电阻值相加，得到的结果即为串联电阻的等效电阻。

实验二：并联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个并联电阻的等效电阻。

实验步骤：
1. 首先将多个电阻并联连接起来，形成一个电路。

2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。

3. 利用万用表测量电路的总电流。

4. 利用欧姆定律，测量每个电阻的电压。

5. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。

6. 将所有电阻的倒数相加，再取倒数，得到并联电阻的等效电阻。

实验结果：
实验中，通过测量电路的总电流和每个电阻的电压，可以计算出各个电阻的电阻值。

将这些电阻值的倒数相加，并取倒数，得到的结果即为并联电阻的等效电阻。

2011年高考物理电学实验必杀技

2011年高考物理电学实验必杀技

2011年高考物理电学实验必杀技2010-12-1到2010-12-141、电流表、电压表的读数规则：电流表量程一般有两种——0.1~0.6A，0~3A；电压表量程一般有两种——0~3V，0~15V。

如图10-1所示：电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精确度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。

如图所示，电压表读数为1.88V，电流表读数为0.83A。

若指针恰好指在2上，则读数为2.00V （或A）。

电压表若用0~15V量程，则其最小刻度为0.5V，为2分度仪表读数，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数。

如图所示，若指针指在整刻度线上，如指在10上应读做10.0V，指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上（即表盘上的第21条小刻度线）读数为10.5V，若指在这两条刻度线间的中间某个位置，则可根据指针靠近两刻度线的程度，分别读做10.1V，或10.2V，或10.3V，或10.4V，即使是指在正中央，也不能读做10.25V，若这样，则会出现两位不准确的数，即小数点后的2和5，不符合读数规则，如上图中所示，读数应为9.3V。

电流表若用0-0.6A量程，则其最小刻度为0.02A，为5分度仪表读数，其读数规则与0—15V 电压表相似，所读数值小数点后只能有两位小数，也必须有两位小数。

如上图所示，电流表读数为0.17A，若指针指在第11条刻度线上，则读数为0.22A，指在第10条刻度线上，读数为0.20A，指在第12条刻度线上，读数为0.24A。

2、滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图10-2所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载R L的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.负载R L上电压调节范围（忽略电源内阻）负载R L上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法RRRLL+E≤U L≤ERREL+≤I L≤LREEI L分压接法0≤U L≤E0≤I L≤LREE（I L+I ap）比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小1.下列三种情况必须选用分压式接法（1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.（2）当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因R L>>R0＞R ap,所以R L与R ap的并联值R并≈R ap，而整个电路的总阻值约为R0，那么R L两端电压U L=IR并=RU·R ap，显然U L∝R ap,且R ap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.（3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L的额定值时，只能采用分压接法.2.下列情况可选用限流式接法（1）测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L与R0相差不大或R L略小于R0，采用限流式接法.（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.（3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.例1：用伏安法测量某一电阻R x阻值，现有实验器材如下：待测电阻R x（阻值约5 Ω,额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω）;电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）;电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）;电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）;滑动变阻器R0（0~50 Ω）,蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线.为了较准确测量R x阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x，故首先考虑滑动变阻器的限流接法【解析】由待测电阻R x额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻R x的额定电压、额定电流的图10-1图10-5值约为U =51⨯≈PR V ≈2.2 V,I =5/1/≈R P A=0.45 A.则电流表应选A 1，电压表应选V 1. 又因30002.0⨯=⨯V A R R =24.5 Ω＞R x ，则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻R x 上的最小电流为I min =5056+=+R E E x =0.11 A ＜I 额，因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求，故用限流电路.电路如图10-4所示. 【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大，用分压接法不便于调节，故限流接法是首选，只要能保证安全且有一定的调节范围即可。

2011年山东高考---电学实验专题

2011年山东高考---电学实验专题

电学实验专题1．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(1)从图中读出金属丝的直径为mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：：量程0～0.6 A，内阻0. 125Ω;A．直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；B.电流表AC．电流表A2：量程0～3. 0 A，内阻0. 025Ω; D．电压表V：量程0～3 V，内阻3 kΩ;E.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；F.滑动变阻器R2：最大阻值50Ω;G．开关、导线等．在可供选择的器材中，应该选用的电流表是，应该选用的滑动变阻器是。

(3)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x=4. 1Ω，则这种金属材料的电阻率为Ω·m.（保留二位有效数字）2．一个标有“12 V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：(1)在正常发光情况下，灯泡的电功率P= W.(2)假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温有300 K，在正常发光情况下，灯丝的温度为(3)若一定值电阻与灯泡串联，接在20 V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为Ω.3．有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2 N，长约为30 cm，电阻约为10Ω．已ρ．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测知这种金属的电阻率为ρ，密度为量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表（600 mA,1. 0Ω) D．电流表（3 A,0. 1Ω)E．电压表（3 V,6 kΩ) F．滑动变阻器（2 kΩ,0. 5 A) G．滑动变阻器（10 kΩ,2 A)H．蓄电池（6 V,0.05Ω) I．开关一个，带夹子的导线若千．(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有（只填代号字母）．(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．(3)实验中要测量的物理量有：，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=。