（步步高）2015年高考物理（全国通用）大二轮专题复习考前增分练 实验题专练2 电学实验的设计与探究

（步步高）2015年高考物理（全国通用）大二轮专题复习考前增分练 实验题专练2 电学实验的设计与探究内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (限时：45 分钟)1(2014广东34(1)某同学设计的可调电源电路如图 1(a)所示，R 0 为保护电阻，P 为滑动变阻器的滑片，闭合电键 用电压表测量 A、B 两端的电压：将电压表调零，选择 03 V 挡，示数如图(b) ，电压值为_ V.在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片 P 应先置于_端要使输出电压 U 变大，滑片 P 应向_端滑动若电源电路中不接入 在使用过程中，存在_的风险(填“断路”或“短路”)答案AB断路解析读数为 ；接通电路前，应该使滑片置于 A 端，使用电器两端的电压为0，这样才能保证外电路安全；要增大外电路电压，需要使滑 2、片滑向 B 端；如果电路中不接入保护电阻，可能造成电流过大，可调电源内电路出现断路现象，无法对外输出电压2(2014安徽21)某同学为了测量一个量程为 3 V 的电压表的内阻，进行了如下实验(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图 2 所示，03 ，此时电压表的指针也偏转了已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15” ，表内电池电动势为 ，则电压表的示数应为 _ V(结果保留两位有效数字)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)为了更准确地测量该电压表的内阻 同学设计了如图 3 所示的电路图，实验步骤如下：A断开开关 S，按图 3 连接好电路；B把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑 3、到 b 端；C将电阻箱 阻值调到零；D闭合开关 S；E移动滑动变阻器 R 的滑片 P 的位置，使电压表的指针指到 3 V 的位置；F保持滑动变阻器 R 的滑片 P 的位置不变，调节电阻箱 阻值使电压表指针指到 的位置，读出此时电阻箱 阻值，此值即为电压表内阻 测量值；G断开开关 a待测电压表b滑动变阻器：最大阻值 2 000 c滑动变阻器：最大阻值 10 d电阻箱：最大阻值 9 ，阻值最小改变量为 e电阻箱：最大阻值 ，阻值最小改变量为 f电池组：电动势约 6 V，内阻可忽略g开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应 4、从提供的滑动变阻器中选用_(填“b” 或“c”) ，电阻箱中选用_(填“d”或“e”)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电压表内阻 测量值 R 测 和真实值 R 真 相比，R 测 _R 真 (填“”或“小解析(1)欧姆表的中值电阻即为其内阻值由欧姆挡中央刻度值为“15”可知欧姆表内阻为 03 ，根据电阻分压原理可知，电压表的示数 U 103 V3103 03(2)明确半偏法测电阻的实验原理由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知，滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻，故滑动变阻器选 电阻箱选 d.接入电阻箱后，电路总电阻阻值变大，干路电流变小，变阻箱 R 测 R 真 测 越接近真实值，故 越 5、小| 用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池) 、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60 电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值完成下列填空：(1)仪器连线如图 4 所示(a 和 b 是多用电表的两个表笔)若两电表均正常工作，则表笔 “红”或“黑” )色图 4(2)若适当调节电阻箱后，图 4 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图 5(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_ 阻箱的读数为_ (3)计算得到多用电表内 6、电池的电动势为_ V (保留 3 位有效数字)答案(1)黑(2)3)1)多用电表在使用时必须使电流从红表笔( 正接线柱)流进，黑表笔(负接线柱) 流出，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断电流是从 a 表笔流出的，a 为黑表笔(3)当表头短接时电路电流最大，为表头的满偏电流 ，将 rr gR 为r 待测电阻等于 时表头半偏，表针指在欧姆表盘的中值上，所以 选择1 挡测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为 15 ，在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数 ，干路电流是 53.0 电源电动势是EI( R 内 R 外 )1514) V1)实验室新进了一批低电阻的电磁螺线 7、管，课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度(金属丝材料已知) 他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等(1)使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 机械调零后，将红、黑表笔分别插入多用电表的“” 、 “”插孔，选择“1”的欧姆挡；b_(填写 b 步骤的操作)；c把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的示数如图 6 所示，测得金属丝电阻为_ ；图 6(2)利用电路更准确测量金属丝 了减少实验误差，应选用图 7 中_( 选填“甲”或“乙”)电路；图 7图 8(3)如图 8、8 所示，使用螺旋测微器测得金属丝的直径为_ 测算出金属丝的长度答案(1)红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指 0 4(2)乙(3)1)使用多用电表测电阻时，选挡后要先进行欧姆调零，具体操作是：红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指 0 ；欧姆表读数等于表盘示数乘以倍率： 41 4 .(2)由多用电表知被测电阻阻值约为 4 ，被测电阻为小电阻，用电流表外接法由题意要求在实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器采用分压式接法，故电路图应选乙(3)螺旋测微器固定刻度读数为 0 动刻度读数为 最终光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：0 5电动自行车是一种环保、便利的交通工具，越来越 9、受大众的青睐，为了测定电动车电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图 9 所示的实验电路，所用实验器材有：A电池组(电动势约为 12 V，内阻未知)B电流表(量程为 300 阻忽略不计)C电阻箱 R(0)D定值电阻 值为 10 )E导线和开关(1)当闭合开关后，无论怎样调节电阻箱，电流表都没有示数，反复检查确认电路连接完好，该同学利用多用电表，又进行了如下操作：断开电源开关 1 ”挡，调零后，将红、黑表笔分别接在 端，读数为10 0将多用电表选择开关置于“10 ”挡，调零后，将红、黑表笔分别接电阻箱两接线柱，指针位置如图 10 所示，则所测电阻箱的阻值为_ 现电源、开关均完好由以上操作可知，发 10、生故障的元件是_(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路(3)改变电阻箱 R 的阻值，分别测出电路中相应的电流 阻箱 R 的取值范围应为_A100 300 B40 100 C15 40 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (4)根据实验数据描点，绘出的 R 图象如图 11 所示1k，在 坐标轴上的截距为 b，则该电池组的电动势 E_，内阻1_(用 k、b 和 示) 答案(1)70电流表(3)B (4) R 01k 1)欧姆表表盘读数为 70 ；故障检测时，除电流表其余部分均没有问题，故问题只能出在电流表处(3)为减小电流表的读数误差，电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一，即电流范围为： 11、100 300 据欧姆定律，总电阻 120 R 总 40 ，扣除定值电阻 10 ，即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于或等于 30 ，而小于或等于 110 ，由于电流表内阻不计，故应该选 B.(4)根据闭合电路欧姆定律，有 EI (rR 0R)，则 R ，解得 E ，r R E r k 下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势 E 和内阻 r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线A电压表 程 6 V、内阻很大)B电压表 程 4 V、内阻很大)C电流表 A(量程 3 A、内阻很小 )D滑动变阻器 R(最大阻值 10 、额定电流 4 A)E小灯泡(2 A、5 W)F电池组(电动势 E、 12、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 示数增大，则电压表示数减小(1)请将设计的实验电路图在图 12 中补充完整光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表 电压表 示数，组成两个坐标点(I，U 1)、( I，U 2)，标到 UI 坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图 13 所示，则电池组的电动势 E_ V 、内阻 r_ .(结果保留两位有效数字)图 13(3)在 UI 坐标中两条图线在 P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_ ，电池组的效率为_ 答案(1)见解析图(2)3)0 析(1)。