1、第一部分专题六第2讲电学实验及创新基础题知识基础打牢1(2021福建福州质检)利用图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差实验室供选择的器材有：A电流表A(00.6 A)B电压表V1(03 V)C电压表V2(015 V)D滑动变阻器R(020 )E定值电阻R01 F开关一个，导线若干(1)实验中电压表应选用 B (选填相应器材前的字母)；(2)闭合开关，电压表和电流表均有示数，但是无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数变化都非常小同学们讨论后，在原电路的基础上又加了一个定值电阻R0，问题得到解决请你在虚线框内画出改进后的电路图该小组用改进后的电路图，记录了6组数据，
2、对应的点已经标在坐标纸上请在图乙坐标纸上画出UI图线，并根据所画图线可得出干电池的电动势E1.5 V，内电阻r 0.14(0.120.16) (保留两位有效数字)【答案】(2)见解析图【解析】(1)实验中因为测量一节干电池的电动势，则电压表应选用B；(2)改进后的电路图如图；画出UI图线如图；由图可知电源内阻，rR0 1 0.14 .2(2021福建龙岩质检)图甲为欧姆表“10”挡的内部电路，电流表G的满偏电流Ig10 mA，内阻Rg90 .(1)某同学为了测量电路中电源的电动势，先将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R，使电流表G的指针满偏，接着在两表笔间接一阻值为82.0 的定值电阻，电流表G
3、的指针位置如图乙所示，则电流表G的电流读数为 6.5 mA，可求出电源的电动势为 1.5 V(结果保留两位有效数字)(2)该同学欲将此欧姆表改装为“1”的倍率，可在图甲中电流表G两端并联一个阻值为 10 的定值电阻【解析】(1)电流表G的电流读数为6.5 mA；根据闭合电路欧姆定律，两表笔短接时有EIg(RRgr)，两表笔间接82.0 的定值电阻时有EI(RxRRgr)，联立解得E1.5 V(2)欲将此欧姆表改装为“1”的倍率，就是将电流表内阻变为原来的，设并联的电阻为R1，Rg，解得R110 3(2021河北“五个一名校联盟”联考)如图(a)为简易多用电表的电路图图中E是电动势为1.5 V的
4、干电池；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为600 .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，分别为：直流电压2.5 V挡位和10 V挡位；直流电流1 mA挡位和10 mA挡位；欧姆100挡位(1)根据题给条件可得R1R2 200 ，R4 2_350 .(2)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 4.0 mA；若此时B端是与“3”相连的，则读数为 2_200 ；若此时B端是与“4”相连的，则读数为 1.00 V.(3)表内干电池由于使用时间较长了，导致电池的电
5、动势变小，内阻变大了，但还能进行欧姆调零此时测量一电阻的电阻值，在各项操作都无误的情况下，电阻的测量值 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)电阻的真实值【解析】(1)由电流表的改装原理可知，接1时电流表的量程较大，为10 mA挡，接2时为1 mA挡位，由串并联知识可得R1R2 200 表头G与R1、R2的总电阻为R150 ，接4为2.5 V挡，由电压表的改装原理可得R4 2 350 (2)B端与“1”相连时为10 mA挡，最小分度为0.2 mA，不用估读到下一位，故读数为4.0 mAB端与“3”相连时为电阻100挡，故读数为221002 200 B端与“4”相连时为电压2.5 V挡，最小分
6、度为0.05 V，不用估读到下一位，读数为1.00 V.(3)由于电池的电动势变小，内阻变大了，导致中值变大，故读数总体会偏大，即电阻的测量值大于电阻的真实值4(2021广东六校联考)某同学要测量量程为3 V电压表的内阻值，步骤如下：(1)先用多用电表的欧姆挡测量量程为3 V电压表的内阻值，用欧姆“100”挡测量，表盘示数如图甲所示，则电压表示数为 2.20 V，阻值约为 2_200 ；(2)要进一步精确测量电压表其阻值，实验室中可提供的器材有：电阻箱R，最大电阻为9 999 定值电阻r2 k电动势约为6 V，内阻不计的电源E开关、导线若干实验的电路图如图乙所示，先正确连好电路，再调节电阻箱R
7、的电阻值，使得电压表的指针半偏，记下此时电阻箱R的电阻值R14 450 ；然后调节电阻箱R的值，使电压表的指针满偏，记下此时电阻箱R的电阻值R2150 .(3)此实验计算电压表内阻RV的表达式为RV 2_150 ；(4)若电源的内阻不能忽略，则电压表内阻RV的测量值将 A .A偏大B不变C偏小D不能确定，要视电压表内阻的大小而定【解析】(1)电压表的最小分度为0.1 V，应估读到0.01 V，故读数为2.20 V.阻值为221002 200 (3)设电压表半偏时电流为I，则电压表满偏时电流为2I，由闭合电路欧姆定律可得EI(RVR1r)E2I(RVR2r)联立代入数据可解得RV2 150 .(
8、4)若电源的内阻不能忽略，假设为r，则闭合电路欧姆定律应为EI(RVR1rr)2I(RVR2rr)，代入数据可解得电压表内阻的实际值为RV2 150 r，则电压表内阻RV的测量值偏大，A正确5(2021河北张家口一模)电流表G的量程为0100 A，内阻r180 ，把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为01 mA，大量程为010 mA当开关S接到4时为电压挡，电压表量程为03 V.(1)开关S接位置 2 (填“1”或“2”)时，电流表的量程为01 mA，图中电阻R1 2 ，R2 18 ，R4 2_982 .(2)图中电源E的电动势为1.5 V，当把
9、开关S接到位置3时，短接A、B进行欧姆调零后，此欧姆挡内阻为 1_500 ，现用该挡测一电阻阻值，指针偏转到30 A，则该电阻的阻值为 3_500 .【解析】(1)根据电流表改装的规律，并联电阻越小，量程越大，所以开关S接位置2时，为小量程接2时，有接1时，有99解得R12 ，R218 接4时，有1001061800.001R43 V，解得R42 982 (2)表笔短接，电流表满偏，则有r 1 500 根据闭合电路的欧姆定律得Rr1 500 3 500 6(2021湖北武汉质检)某实验小组测量一捆长度为L100 m铜芯线的电阻率，实验如下：(1)如图甲所示，用螺旋测微器测得铜芯的直径为 1.4
10、02 mm；(2)如图乙所示，取整捆铜芯线、2节干电池和相关器材，为了使电压表示数能从零开始连续调节，请补充连接好实物电路；(3)正确连接实物电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电流表示数为2.00 A，此时电压表示数如图丙所示，则其示数为 2.40 V.计算得到铜芯线的电阻率为测 1.8108 m(计算结果保留两位有效数字)；(4)实验小组查阅教材得知：在t020 时铜的电阻率为01.7108m.显然测0，你认为造成这种偏差的可能原因是 CD .A电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流B用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小C实验时铜芯线的温度高于20 D铜芯线不纯，含有杂质【答案】(2)见解析【解
11、析】(1)螺旋测微器测得铜芯的直径为1 mm40.20.01 mm1.402 mm(2)滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，连接电路如图所示(3)由于电压表接3 V量程，因此电压表读数为2.40 V电阻的测量值R测1.2 ，根据R，整理得测1.8108m(4)根据R，如果电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流，会导致电阻测量值偏小，从而导致电阻率测量值偏小，A错误；用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小，导致横截面积测量值偏小，从而导致电阻率测量值偏小，B错误；随着温度升高，电阻率增大，因此可能实验时铜芯线的温度高于20 ，导致电阻率偏大，C正确；铜芯线不纯，含有杂质导致电阻率偏大，D正确故选C
12、D.应用题强化学以致用7(2021湖北八市联考)某实验小组用如图(a)所示的电路测量一个电动势E约为9 V、内阻r在015 范围内、允许通过的最大电流为0.6 A的电池的电动势和内阻，虚线框内表示的是由量程只有6 V、内阻为3 000 的电压表和一只电阻箱R1共同改装成的新电压表R2是保护电阻，R3也是电阻箱(1)若改装成的新电压表的量程为9 V，则电阻箱R1的阻值应该调节为 1_500 ；(2)可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R2宜选用 C ；A5 ，2.5 WB15 ，1.0 WC15 ，10 WD150 ，5.0 W(3)接好电路，闭合开关S，调节电阻箱R3，记录R3的阻值和改装成的
13、电压表的示数U.测量多组数据，通过描点的方法在图(b)的坐标系中得到了一条在纵坐标上有一定截距的直线若该小组选定纵轴表示电压的倒数，则横轴应为；(4)该小组利用图(a)测量另一电源的电动势和内阻时，选取R2为10 的定值电阻，将改装好的新电压表正确地接在A、C之间调节电阻箱R3，测出若干R3的阻值和R2上相应的电压U1.用描点的方法绘出图(c)所示的图像依据图像，可以测出电源的电动势E 7.5 V，内阻r 5.0 (结果均保留两位有效数字)【解析】(1)由题意可知，改装前的电压表参数为UV6 V，RV3 000 则其满偏电流为I A将其改装成新电压表，则改装后的电压表的内阻为RV4 500 则
14、可得R1RVRV1 500 (2)由题意可知，该电路的最大电流为0.6 A，则电路中最小总电阻约为Rmin15 其功率为PIR5.4 W，故选C.(3)由闭合电路欧姆定律可得EUr化简可得因此，若该小组选定纵轴表示电压的倒数，则横轴应为.(4)由闭合电路欧姆定律可得EU(R3r)其中R210 化简可得R3结合图(c)可得E7.5 Vr5.0 8(2021广东名校联盟联考)“测量土豆电池的电动势和内阻”的实验中提供有以下器材新鲜土豆一个(质量约为300 g)铜片和铁片各一块量程为200 A、内阻为RA500 的电流表A电阻箱R(09 999.9 )开关及导线若干(1)请在方框内画出实验电路图(2
15、)先将铜片和铁片分别插入土豆中合适的位置，连接线路时，应将铜片与电流表的 (填“”或“”)接线柱相接(3)甲同学根据测量数据，选用合适的坐标轴作出一线性图像，根据图像，求出了电动势和内电阻，则他作的图像可能是 D .(I为电流表示数，R为电阻箱读数)AIR图像BI图像C图像DR图像(4)另一同学乙根据测量数据，作出了IRI图像如图，根据图像可得该水果电池的电动势为 0.880.92 V，内电阻为 4.24.6 k.(保留2位有效数字)【答案】(1)见解析图【解析】(1)因没有电压表，故本实验可以采用安阻法测电源电动势与内阻需要电阻箱与电流表，电路图如图所示：(2)电荷从铁片一端流向铜片一端，即电流从铜片流向铁片，即铜片为正，所以应和电流表的“”相连；(3)电阻箱阻值越大，电流表示数越小，不是线性图线，A错误；根据欧姆定律可知EI(RrRA)，解得I，变形可得R，故R为线性图像，故BC错误D正确(4)根据闭合回路欧姆定律可知EI(RAr)IR，变形可知IREI(RAr)，故IRI图像的纵截距表示电源电动势，斜率表示RAr，将图丙的直线正反向延长，从与纵轴的交点读出电源电动势E0.90 V，直线的斜率绝对值为：kRAr 5 000 ，故解得电源内阻：r5 000500 4 500 4.5 k.
