步步高二轮强化练 专题七实验技能与创新第2讲电学实验与创新

物理(全国版)
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2018年卷Ⅲ23题
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“电阻测 量类” 卷Ⅲ 2018·T23 实验
第2轮 物理(全国版)
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(a)
(b)
2020年卷Ⅰ22题
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2 0 2 1 届高考 物理二 轮专题 复习： 电 学 实验与 创新课 件
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“描绘特
性曲 卷Ⅰ 2017·T23
线类”实
2018·T23
验
第2轮 2 0 2 1 届高考 物理二 轮专题 复习： 电 学 实验与 创新课 件
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2017年卷Ⅰ23题
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第一部分 专题突破
1．电流表和电压表的选择 (1)根据电源的参数来选择． (2)根据电路中的最大电流(或者最大电压)来选择． (3)根据用电器的额定电流(或者额定电压)来选择．
第2轮 物理(全国版)
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实验与拓展创新
电学实验与创新
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高考热点 命题轨迹 电表改装 多用电表 原理和使 卷Ⅰ 2019·T23 用
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(a)
(b)
2017年卷Ⅲ23题
2018年卷Ⅱ22题
第2轮 物理(全国版)
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第一部分 专题突破
高考热点 命题轨迹 电表改装 多用电表 原理和使 卷Ⅱ 2018·T22 用
2 0 2 1 届高考 物理二 轮专题 复习： 电 学 实验与 创新课 件

第2讲电学实验与创新电表改装与多用电表的使用[高分快攻]电流表、电压表、欧姆表的对比(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”．(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R 0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g ＝ER g ＋R 0＋r，此时中值电阻R 中＝R g ＋R 0＋r ，当两表笔接入电阻R x 时I ＝ER g ＋R 0＋r ＋R x，电阻R x 与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡．(2017·高考全国卷Ⅲ)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”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)[解析] (1)A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连．(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R6无关，选项A错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B对；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错．(3)B端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA挡、直流1 mA挡，如图1所示，由电表的改装原理可知，B 端与“2”相连时，有I 2＝I G ＋I G r GR 1＋R 2，解得R 1＋R 2＝160 Ω；B 端与“4”相连时，如图2所示，多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻R 0＝I G r GI 2，R 4＝U 4I 2－R 0＝880 Ω.(4)B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100 Ω挡，读数为11.0×100 Ω＝1.10×103Ω；B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为147.5250×5 V ＝2.95 V.[答案] (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10×103Ω 2.95 V[突破训练] (2018·高考全国卷 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R 1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R 2(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R 1和R 2，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．(2)电阻箱的阻值应取R 1＝____ Ω，R 2＝________ Ω.(保留到个位)解析：(1)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻，所以并联的电阻箱应为R 1，串联的电阻箱应为R 2，电路如答案图所示． (2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R 1＝I g r gI －I g＝100 Ω，电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻R 2＝U －I g r gI＝2 910 Ω.答案：(1)如图所示(2)100 2 910电阻的测量[高分快攻]电路结构：实验电路至少包括三个部分(1)测量电路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源．电路设计(1)测量电路的选择①从节能的角度考虑，优先选用限流式．②以下三种情况必须用分压式：a．要求待测电路的U、I从0开始变化．b．R滑≪R x.c．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)．伏安法测电阻的常规实验设计需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻．但有时题目中缺少电压表或缺少电流表，或电压表、电流表的量程不符，这时可以把已知内阻的电流表当作电压表来使用，或把已知内阻的电压表当作电流表来使用，甚至可以把已知内阻的电流表(或电压表)和电阻箱改装成符合要求的电压表(或电流表)．(2018·高考天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 kΩ)，除了R x、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x阻值的实验电路图．(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是________________________________________________________________________．[解析] 若选用电动势为1.5 V的电源，则实验中电流最大值仅为0.15 mA，两个电流表均无法准确测量，故选用电动势为12 V的电源F；此时，实验中最大电流约为1.2 mA，故电流表选用C；电压表选用B.由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，所以滑动变阻器采用分压式接法；待测电阻的阻值远大于电流表内阻，所以电流表内接．由于电流表的分压作用，电阻测量值偏大，所以电阻测量值大于其真实值．[答案] (1)B C F(2)如图所示(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压[突破训练] (2018·高考全国卷Ⅲ )一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x 的阻值，图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；V可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；(3)将开关S 2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表V 的示数U 1；然后将S 2掷于2端，记下此时电压表V 的示数U 2；(4)待测电阻阻值的表达式R x ＝________(用R 0、U 1、U 2表示)； (5)重复步骤(3)，得到如下数据：(6)利用上述5次测量所得2U 1的平均值，求得R x ＝________Ω.(保留1位小数)解析：开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得通过R x 的电流I ＝U 1R 0，将开关S 2掷于2端，R 0和R x 两端电压为U 2，R x 两端电压为U ＝U 2－U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x ＝U I ＝U 2－U 1U 1R 0＝(U 2U 1－1)R 0.5次测量所得U 2U 1的平均值为15(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得R x ＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω.答案：(1)实物连线如图 (4)(U 2U 1－1)R 0 (6)48.2描绘小电珠的伏安特性曲线[高分快攻]在描绘小电珠的伏安特性曲线时，要注意一定要用平滑的曲线，当某个(或某些)测量数据出现明显错误时，要舍掉．坐标轴选取的标度要合适，使所作图线占满坐标纸．小电珠的伏安特性曲线(以I －U 关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不表示小电珠在该电压下的电阻，此时计算小电珠的电阻一定要使用电阻的定义式R ＝UI，而不能使用表达式R ＝ΔUΔI(只有当I 和U 为线性关系时二者才相等)．(2017·高考全国卷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V(量程3 V ，内阻3 k Ω)；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．Ｋ(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)[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(a)中画出等效电源E′0(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(a)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)实验电路原理图如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.17[突破训练] 某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图连接电路，实验过程中操作规范，测量准确，得到一系列数据，如图乙中的散点．该实验小组对实验进行了改进，如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然置于灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中小灯泡L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在25 ℃.实验过程中操作规范，测量准确，得到一组数据，如图丁中的一组散点．已知水的电阻远大于灯丝的电阻．(1)请在图乙上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1；曲线K1表明，随着电压升高，小灯泡的电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(2)请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线K2；曲线K2表明，随着电压升高，水中灯丝电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(3)对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)用平滑的曲线将各点相连，如图1所示；图I－U图象中图线的斜率表示电阻的倒数，故由图1可知，随着电压升高，电阻越来越大．(2)同理作出图象如图2所示，由图2可知，电阻基本保持不变．(3)由两I－U图象可知，在同样的电压下，曲线K1的电流值基本都远小于曲线K2的电流值，即曲线K1的电阻值明显大于曲线K2对应的电阻值，原因是描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度高于描绘曲线K2时灯丝的温度，而金属导体的电阻随温度的升高而增大．答案：(1)如解析图1所示越来越大(2)如解析图2所示基本不变(3)描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度发生变化，且一直高于描绘曲线K2时灯丝的温度测定金属的电阻率[高分快攻]实验仪器选择的原则：电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择；如果采用限流式电路，选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些，如果采用分压式电路，一般应选用最大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器．实物图连线的基本原则：对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可．对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可．电阻定律的应用：该实验虽然是测定金属丝的电阻率，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据R＝ρlS得出金属丝的电阻率ρ＝RSl.(2018·潍坊模拟)某同学在“测定金属的电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm.(2)先用多用电表粗测其电阻R x.将选择开关调到欧姆挡“×100”挡位并调零，测量时发现指针偏转角度过大，这时他应该将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×10”或“×1 k”)，重新欧姆调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段金属丝的电阻为________Ω.(3)现要进一步精确测量R x的阻值，实验室提供了以下各种器材：直流电源E(电动势4 V，内阻不计)；电流表A1(量程30 mA，内阻约1 Ω)；电流表A2(量程500 μA，内阻为1 000 Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)；定值电阻R 2＝5 000 Ω；定值电阻R 3＝500 Ω；开关S 及导线若干．为了测定金属丝上的电压，可以将电流表________(选填“A 1”或“A 2”)串联定值电阻________(选填“R 2”或“R 3”)，将其改装成一个量程为3.0 V 的电压表．如图丙所示，该同学设计了测量电阻R x 的a 、b 两种方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图______(选填“a ”或“b ”)．[解析] (1)由螺旋测微器的读数方法可得金属丝的直径为d ＝0.5 mm ＋2.0×0.01 mm ＝0.520 mm.(2)选择开关调到欧姆挡“×100”挡位测量时指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，这时应该选欧姆挡的小倍率，故将选择开关换成欧姆挡的“×10”挡位，此时欧姆表的读数为120 Ω.(3)由于电流表A 1的内阻未知，而电流表A 2的内阻为定值，故可将电流表A 2与一定值电阻串联改装成一个量程为3.0 V 的电压表，由串联电路的特点可得R ＝U I －R A2＝ 3.0500×10－6 Ω－1 000 Ω＝5 000 Ω，故串联定值电阻应选R 2；由于改装的电压表内阻已知，利用a 方案测量电阻R x ，既可以准确测出R x 两端的电压，又可以由I x ＝I A －I V 准确计算出通过R x 的电流；而方案b 只能准确测出通过R x 的电流，而不能准确测出R x 两端的电压，故电路图应选a.[答案] (1)0.520(0.518～0.522均正确)(2)×10 120 (3)A 2 R 2 a[突破训练] 某课外兴趣小组要测定某种金属丝的电阻率．所用的器材包括：两节新干电池(E ＝3 V)、电流表、待测金属丝、螺旋测微器、刻度尺、定值电阻R 0、开关和导线若干．(1)将一段金属丝拉直后固定在绝缘的刻度尺上，在金属丝上夹上一个可移动的小金属夹．请在图甲中的实物图上连接电路(部分已经连接)．(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，合上开关；②读出电流表的示数，记录此时金属丝接入电路的长度；③断开开关，____________________________________________，合上开关，重复②的操作．(3)兴趣小组将多次测得的电流与金属丝接入电路长度的数据记录下来，并在图乙中描绘出了它们的关系图线，则图线的斜率是________A －1·m －1(保留三位有效数字)；图线纵截距与电源电动势的乘积表示________________________________________________．(4)用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图丙所示，则金属丝的直径为__________．图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________________，这个物理量的值为__________(保留三位有效数字)．解析：实验步骤中，读出电流表的示数，记录金属丝接入电路的长度；断开开关，再将金属夹移动到新的位置，合上开关，重复②的操作．根据闭合电路欧姆定律有，E ＝I (R x ＋R 0＋R A＋r )，得1I ＝R x E ＋R 0＋R A ＋r E ，R x ＝ρL S ，即1I ＝ρL ES ＋R 0＋R A ＋r E，所以图线纵截距与电源电动势的乘积代表R 0、电流表内阻和电源内阻之和．图线的斜率、电源的电动势和金属丝横截面积的乘积即ρES ·ES ＝ρ，为金属丝的电阻率．ρ＝10.5 A －1·m －1×3 V ×π⎝ ⎛⎭⎪⎫0.700×10－322 m 2≈1.21×10－5Ω·m.答案：(1)实物连接如图所示(2)③将金属夹移动到新的位置(3)10.5 R 0、电流表内阻和电源内阻之和(4)0.700 mm 金属丝的电阻率 1.21×10－5Ω·m测定电源的电动势和内阻[高分快攻]测定电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：伏安法——利用电压表和电流表，闭合电路方程为E ＝U ＋Ir ，利用两组数据，联立方程求解E 和r ；也可作出U －I 图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻．伏阻法——利用电压表和电阻箱，闭合电路方程为E ＝U ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋r R .利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1U ＝r E ·1R ＋1E ，或U ＝－r U R ＋E ，作1U －1R 图象或U －U R图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .安阻法——利用电流表和电阻箱，闭合电路方程为E ＝I (R ＋r )，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1I ＝1E ·R ＋r E ，作1I－R 图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .(2016·高考四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； ③以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线(U 、I 都用国际单位)；④求出U －I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________________________________________________________________________．A ．电压表(0～3 V ，内阻约15 k Ω)B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 k Ω)C ．电流表(0～200 mA ，内阻约2 Ω)D ．电流表(0～30 mA ，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A ．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值．[解析] (1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U ＝E －Ir ，I 是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A ；由于电路中的最大电流约为I ＝E r ＋R 1＋R 2＝32＋10＋5 A ≈0.176 A ＝176 mA ，应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C 项正确．(3)图象斜率绝对值k ＝r ＋R 2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a ＝E r ＋R 2，因此电源的内阻r ＝k －R 2，电源的电动势E ＝ka .[答案] (1)A C (2)C (3)ak k －R 2[突破训练] 小华同学在测定电源的电动势和内阻的实验中，备用实验器材为：待测电源E ，定值电阻R 1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V ，内阻很大)，电阻箱R (0～9 999 Ω)，单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，导线若干．他连接的实物图如图甲所示，接下来的操作是： 先将单刀双掷开关S 2拨到b ，拨动电阻箱旋钮，使电阻箱连入电路的阻值如图乙所示，闭合S 1，记录此时电压表示数为2.80 V ，然后断开S 1；保持电阻箱示数不变，将S 2切换到a ，闭合S 1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图丙所示)，然后断开S 1.(1)在上述实验过程中：图乙所示电阻箱的读数为________Ω，图丙所示的电压表读数为________ V ．由此可算出定值电阻R 1的阻值为________Ω.(2)在完成上述操作后，小华同学继续以下的实验步骤：将S 2切换到a ，闭合S 1，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的数据绘出了如图丁所示的1U－R 图象，根据图象可求出该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(计算结果保留三位有效数字)解析：(1)由图乙可知，电阻箱示数为7×1 Ω＝7 Ω；由图丙所示电压表可知，所选量程为3 V ，分度值为0.1 V ，示数为2.10 V; 根据电路中电流相等可知U 1R 1＋R ＝U 2R 1，解得电阻R 1＝21.0 Ω. (2)在闭合电路中，电源电动势E ＝U ＋U R 1(R ＋r )，变形得1U ＝1ER 1R ＋1E ＋r ER 1，由图丁所示图象可知，图象斜率k ＝1ER 1＝0.53－0.3511 V －1·Ω－1，解得E ＝2.91 V ；纵截距b ＝1E ＋r ER 1＝0.35 V －1，r ＝0.389 Ω.答案：(1)7 2.10 21.0 (2)2.91 0.389传感器的简单应用(2016·高考全国卷Ⅰ)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃ 时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U ，内阻不计)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节．已知U 约为18 V ，I c 约为10 mA ；流过报警器的电流超过20 mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线．(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________．(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．[解析] (1)根据题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答案图所示．(2)根据题述，流过报警器的工作电流超过10 mA时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值至少为R＝UI c＝1810×10－3Ω＝1 800 Ω，因此在电路中应选用最大阻值为2 000 Ω的滑动变阻器R2.(3)①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为热敏电阻在60 ℃时的阻值650.0 Ω；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b端附近，不能置于另一端的原因是：若置于a端，则导致闭合开关后，报警器中电流大于20 mA，报警器可能损坏．②将开关向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警．[答案] (1)连线如图所示(2)R2(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏②c报警器开始报警[突破训练] 为了节能，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关是采用光敏电阻来控制电路的，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为 lx.)(1)如图甲所示是在坐标系中描绘出的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线，由图象可知光敏电阻阻值为2.0 k Ω 时对应的照度为________lx.(2)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路，用多用电表测量图乙中电磁铁线圈电阻时，________(填 “需要”或“不需要”)把电磁铁线圈从电路中断开．(3)已知电磁铁线圈的阻值为140 Ω，当电磁铁线圈中的电流大于或等于2 mA 时，继电器的衔铁将被吸合．图乙中直流电源的电动势E ＝6 V ，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R 1(0～10 Ω，2 A)、R 2(0～200 Ω，1 A)、R 3(0～1 750 Ω， 0.1 A)．要求天色渐暗，照度降低至1.0 lx 时点亮路灯，滑动变阻器应选择________(填“R 1”“R 2”或“R 3”)．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入电路的电阻．解析：(1)根据题图甲可知光敏电阻阻值为2.0 k Ω时对应的照度为1.0 lx.(2)用多用电表测量电磁铁线圈电阻时必须把电磁铁线圈从电路中断开．(3)天色渐暗，照度降低至1.0 lx 时，光敏电阻的阻值是2 k Ω，电路中的电流是2 mA ，R ＝E I－R 线－R ′＝860 Ω，所以要选择滑动变阻器R 3.由于光变暗时，光敏电阻的阻值变大，而继电器衔铁被吸合时电路中的电流仍为 2 mA ，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当减小滑动变阻器接入电路的电阻．答案：(1)1.0 (2)需要 (3)R 3 减小。

t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
R2/ 900. 680. 500. 390. 320. 270. 240. Ω0 0 0 0 0 0 0
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，并作出R2 -t曲线．
文字是文化的传承，语文的学习深层次是学生对文化的学习。过去将语文定位于识字写作，而后语文差点沦为思品 、政治，语文的说教大于语文的美感。
而今将语文重新定位，可以说是认知上的一大进步。语文作为工具的双重性体现在一方面要学生学会文字运用，一 方面又要加强其思想政治功能。坦率说，让学生爱上学习和阅读，思想工作就好做多了。
C目录 ONTENTS
做真题•明考向 建体系•记要点 研考向•提能力 4 限训练•通高考
1．(2018·高考全国卷Ⅰ，T23)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
RT，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻 可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)， 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.
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Pmin＝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(a)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Pmax＝U2I2＝3.68× 0.318 W≈1.17 W.

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第一部分 专题突破
(2)该同学欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙 所示的___H_____位置(选填A、B、C…Q)．
(3)经过正确操作后，电表指针指向如图丙所示，则插座的电压为___2_0_0___V.
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第一部分 专题突破
(3)实验中当电压表的示数为4.0 V时，多用电表的指针位置如图甲中的b所示，则 示数为___0_.4_4___mA，则电压表的内阻RV＝__9_._1_×__1_0_3 _Ω(结果保留两位有效数字)．
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第一部分 专题突破
解析 (1)用多用电表欧姆挡测电压表内阻，由于多用电表的内接电源正极接在黑
专题突破
实验与拓展创新
电学实验与创新
第一部分 专题突破
高考热点 命题轨迹 电表改装 多用电表 原理和使 卷Ⅰ 2019·T23 用
情境呈现
(a)
(b)
2017年卷Ⅲ23题
2018年卷Ⅱ22题
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第一部分 专题突破
高考热点 命题轨迹 电表改装 多用电表 原理和使 卷Ⅱ 2018·T22 用
第一部分 专题突破
高考热点 命题轨迹
情境呈现
“描绘特
性曲线 卷Ⅰ 2017·T23
类”实验
2018·T23
(a)
(b)
(c)
2018年卷Ⅰ23题
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