1、高考导航常考问题第12讲 电学实验中常考的4个问题高考导航常考问题12012山东卷，21(2)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(阻值约为4，额定电流约为0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 k)；电流表：A1(量程0.6 A，内阻约为0.2)；A2(量程3 A，内阻约为0.05)；电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；E2(电动势12 V，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线高考导航常考问题用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图5121所示，读数为_mm.图5121高考导航常考问题若滑动变阻器采用限流接法
2、，为使测量尽量精确，电流表应选_、电源应选_(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图)高考导航常考问题解析 螺旋测微器主尺读数为1.5 mm，螺旋刻度读数为27.30.01 mm0.273 mm，读数应为：1.5 mm0.273 mm1.773 mm.由于待测电阻Rx阻值约为4，额定电流约为0.5 A，故电流表选A1，电源选E1.答案 1.773(1.7711.775均正确)A1 E1 电路图如图所示高考导航常考问题22013山东卷，21(2)霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展如图 5122 甲所示，在一矩形半导体薄片的 P、Q 间通入电流 I，同
3、时外加与薄片垂直的磁场 B，在 M、N 间出现电压 UH，这个现象称为霍尔效应，UH 为霍尔电压，且满足 UHkIBd，式中 d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数高考导航常考问题若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“”接线柱与_(填“M”或“N”)端通过导线连接已知薄片厚度d0.40 mm，该同学保持磁感应强度B0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示.根据表中数据画出UHI图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_103 VmA1T1(保留2位有效数字)
4、I(103 A)3.06.09.012.015.018.0UH(103 V)1.11.93.44.56.26.8高考导航常考问题该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图乙所示的测量电路S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)为使电流自Q端流入，P端流 出，应 将 S1 掷 向 _(填“a”或“b”)，S2 掷 向_(填“c”或“d”)为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串接在电路中在保持其他连接不变的情况下，该定值电阻应串接在相邻器件_和_(填器件代号)间图5122高考
5、导航常考问题解析 通过矩形半导体元件的电流由 P 向 Q，故根据左手定则可知带正电粒子受到的洛伦兹力由 N 端指向 M 端，故带正电粒子向 M 端偏转，故 M 端聚积正电荷，M 端电势高于 N 端，电压表的“”接线柱接 M 端；由 UHkIBd 可得霍尔系数 kUHdIB，由图象可得 kUHI 0.38 V/A，高考导航常考问题故k1.5103 VmA1T1；为使电流自Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，将S2掷向c；为保证电路安全，定值电阻应接在S1和E(或S2和E)之间答案 M 如图所示，1.5(或1.4或1.6)b c S1 E(或S2 E)高考导航常考问题3(2014山东卷，22)实验
6、室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图5123甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度图5123高考导航常考问题可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值5；滑动变阻器R2：最大阻值20；定值电阻：R03；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干高考导航常考问题回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_端(填“a”或“b”)(2)在实
7、物图5124中，已正确连接了部分导线，请根据图5123甲电路完成剩余部分的连接图5124高考导航常考问题(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图5123乙所示，读数为_ V.(4)导线实际长度为_ m(保留2位有效数字)解析(1)由(3)中电流表的读数为0.50 A时，电压表的读数为2.30 V可知，Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变阻器R1，电源电压为6 V，电流表的量程只有0.6 A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2.闭合开关前应将滑片移至a端保证连入电阻最大高考导航常考问题(2)连线如图所示(3)由于电压表量程 03 V，分度值为 0.1
8、V，故读数为 2.30 V(4)Rx 的 阻 值 为 1.60 欧 姆，由 R lS 可 知，l RS 1.601.01061.7108 m94 m.高考导航常考问题答案(1)R2 a(2)如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确)(4)94(93、95均正确)高考导航常考问题4(2014新课标全国卷23)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻 Rx 约为 200，电压表 的内阻约为 2 k，电流表 的内阻约为 10，测量电路中电流表的连接方式如图 5125(a)或(b)所示，结果由公式 RxUI 计算得出，式中 U与 I 分别为电压表和电流表的示数高考导航常考问题若将图(a)和(b)中电路
9、测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_(填“Rx1“或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值图5125高考导航常考问题解析 由于RVRx2 000200 10，而RxRA20010 20，可见RxRARVRx，应采用图(a)电路测量更准确，即 Rx1 更接近待测电阻的真实值；由于 Rx1UI，其中 R 真URIR，而 UUR，IIR，则 Rx1R 真，即测量值 Rx1 大于真实值；又由于 Rx2UI，R 真URIR，其中 UUR，IIR，则 Rx2R 真，即测量值 Rx2 小于真实值
10、答案 Rx1 大于 小于高考导航常考问题5(2014新课标全国卷，23)利用如图5126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(最大阻值为999.9)，电阻R0(阻值为3.0)，电阻R1(阻值为3.0)，电流表(量程为200 mA，内阻为RA6.0)，开关S.图5126高考导航常考问题实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S；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；以1I为纵坐标，R 为横坐标，作1IR 图线(用直线拟合);求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b.高考导航常考问题回答下列问题：(1)分别用 E 和 r 表示电源的
11、电动势和内阻，则1I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 R3.0 时电流表的示数如图 5127(a)所示，读出数据，完成下表答：_，_.R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.0771I/A16.998.0010.011.011.913.0 高考导航常考问题图5127高考导航常考问题(3)在图(b)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_ A11，截距 b_A1.(4)根据图线求得电源电动势 E_V，内阻 r_.解析(1)因为 RA6.0，R13.0，所以 IR12IA，由闭合电
12、路欧姆定律得：EIRA3I(RR0r)，所以1I3.0E R3R0rRAE3.0E R3.0E(5.0r)(2)根据图(b)可知电流的读数为 110 mA0.110 A所以1I9.09 A1.高考导航常考问题(3)根据描点，画出如图所示的图象，则斜率 k12661.0(A11)截距 b6.0 A1高考导航常考问题(4)由(1)、(3)结合得：3.0E 1.0，3R0rRAE6.0，代入数据得：E3.0 V，r1.0.答案(1)1I3ER153rE(2)0.110 9.09(3)见解析 1.0(或在 0.961.04 之间)6.0(或在 5.96.1 之间)(4)3.0(或在 2.73.3 之间
13、)1.0(或在 0.61.4 之间)高考导航常考问题(1)分析近几年的高考，考查的方向基本不变，主要体现在基本仪器的使用、实验原理的理解、实验数据的分析以及实验的设计方面(2)基本仪器的使用仍是今后高考中考查的热点，同时注重对实验操作过程的考查和创新设计实验的考查高考导航常考问题常考问题一 多用电表的使用及读数问题1(2014山东省实验中学二模)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，首先用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图5128甲，由图甲可知其长度为_mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为_mm；用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的
14、示数如图丙，则该电阻的阻值约为_.高考导航常考问题图5128高考导航常考问题解析 游标卡尺的读数为(500.055)mm50.25 mm，螺旋测微器的读数为(4.50.0120.0)mm4.700 mm，多用电表的读数为1910 190.答案 50.25 4.700 190高考导航常考问题2(2014重庆卷，6(1)某照明电路出现故障，其电路如图5129甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点高考导航常考问题图5129高考导航常考问题断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所
15、示，读数为_V，说明_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是_(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)高考导航常考问题解析 由于多用电表的挡位选为直流50 V，所以读数时可选用050 V的刻度，故读数应为11.5 V，两表笔接a、c时，测量电池两端的电压，此读数略小于蓄电池的电动势，说明蓄电池是正常的 若两表笔接b、c两点时，电压表读数仍为11.5 V，说明a、b之间是通路，保险丝和开关正常，b、c之间是断路小灯发生断路故障答案 11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池小灯高考导航常考问题3(
16、2014泰州模拟)使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 mA的电流表，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高考导航常考问题完成下列填空：(1)仪器连线如图51210甲所示(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a为_(选填“红”或“黑”)色图51210高考导航常考问题(2)若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图51210乙(a)、(b)、(c)
17、所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_.高考导航常考问题图51210(3)将图甲中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_mA.(保留3位有效数字)答案(1)黑(2)14.0 53.0 4.6(3)106高考导航常考问题4为确定某电子元件的电气特征，做如下测量(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择_倍率的电阻挡(选填“10”或“1 k”)，并_再进行测量，多用表的示数如图51211甲所示，测量结果为_.高考导航常考问题图51211高考导航常考问题(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器
18、、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图乙所示添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到_挡(选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)解析(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“10”倍率的电阻挡，并在欧姆调零后再进行测量，多用表的测量结果为70.高考导航常考问题(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路，如图本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压10 V挡答案(1)10 欧姆调零 70(2)电路见解析图 直流电压10 V高考导航常
19、考问题1欧姆表刻度盘特点(1)左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合(2)刻度不均匀：左密右疏(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率电流、电压挡是量程范围挡在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“”处)高考导航常考问题2读数技巧(1)为了减小读数误差，指针应指在表盘13到23的部分，即中央刻度附近(2)指针所在刻度盘处每个小格表示 1 时，要估读到下一位，其余情况都不用估读到下一位(3)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积高考导航常考问题3欧姆表
20、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”挡或交流电压的最高挡高考导航常考问题常考问题二 以测量电阻为核心的电学实验近年来，以测电阻为核心的电学实验一直是高考考查的热点，涉及测量电阻的实验包括：万用电表测电阻、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量金属的电阻率、伏安法测电阻，设计实验测量电流表或电压表的内阻等此类实验考题灵活多变，既可以考查仪器的选择与使用又可以考查电路的连接，还可以考查数据处理与图象分析高考导航常考问题5(2014南京一模)(1)用多用
21、电表欧姆挡粗略测量某元件的电阻，选用1挡，测量结果如图51212所示，则测得的电阻为_；图51212高考导航常考问题(2)为描绘该元件的UI图线提供了如下器材：A电流表A(量程0.6 A，内阻约0.9)B电压表V(量程3 V，内阻约3 k)C滑动变阻器R1(10，2 A)D滑动变阻器R2(1 000，1 A)E电源E(电动势6 V，内阻约0.1)F开关S及导线若干实验中滑动变阻器应该选择_(填写器材序号即可)，以保证实验过程中调节方便；高考导航常考问题设计合适电路，在虚线框内画出实验电路图；高考导航常考问题如图51213中、图线，一条为元件真实的UI图线，另一条是本次实验中测得的UI图线，其中
22、_是本次实验中测得的图线图51213 高考导航常考问题解析(1)从多用电表指针位置可以读出示数为13.0(读成13也得分)，乘以倍率，即可测得该元件的电阻为13.0(13 也得分)；(2)由于该元件电阻较小，所以电流表选用外接法，描绘该元件伏安特性曲线，电压从零开始，且要测量多组数据，故滑动变阻器选用小阻值R1且采用分压式接法，选用C；由于电压表的分流，所以实验中测得的UI图线，要比该元件真实的图线要低一些，应选图线.高考导航常考问题答案(1)13.0(2)C(或滑动变阻器R1)如图所示 高考导航常考问题6(2014江苏卷，10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率(1)用螺旋测微器测量合金丝的
23、直径为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图51214甲所示的部件_(选填“A”、“B”、“C”或“D”)从图中的示数可读出合金丝的直径为_mm.高考导航常考问题图51214高考导航常考问题(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化由此可以推断：电路中_(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了_(选填“短路”或“断路”)(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7
24、.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议高考导航常考问题解析(1)在使用螺旋测微器测量完毕、防止读数时测微螺杆发生转动，应旋紧 B 处的固定旋钮其读数为：d041.00.01 mm0.410 mm.(2)由图中两表读数可知，电流表示数几乎为零，说明电路中出现了断路，又由电压表示数几乎达到满偏可知，7 到 9 之间发生断路(3)由于3 00058.7 58.70.3，故RVR RRA，所以电流表应改为内接，可减小实验误差，建议见答案高考导航常考问题答案(1)B 0.410(2)7、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻
25、的平均值(或测量多组电流和电压值、用图象法求电阻值)高考导航常考问题7某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，给定的器材如下：A多用电表B电压表V，量程15 V，内阻约20 kC电流表A1，量程0.6 A，内阻r1约1 D电流表A2，量程1.2 mA，内阻r250 E滑动变阻器R1，最大阻值为5 F滑动变阻器R2，最大阻值为50 G电阻箱R3，阻值为09 999.9 高考导航常考问题另有电源E(电动势约6 V)、导线、开关S图51215高考导航常考问题(1)在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“10”欧姆挡，其阻值如图51215甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，应换用_欧姆挡；按
26、正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约为_.(2)在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压可以从零开始连续调节，测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半则在上述器材中，除了电源、导线、开关外还应选用的器材是_(填器材前面的字母序号)；高考导航常考问题(3)在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图高考导航常考问题解析(1)甲图指针偏向右侧，读数误差大，故应换用“1”欧姆挡，欧姆表读数刻度盘读数倍率，Rx阻值约为9.(2)为提高电表的读数精度，电压表与电流表指针偏转角度都要尽量超过1/3，题中要求电表指针偏转超过其量
27、程的一半而电动势约6 V，电压表量程为15 V，不满足题目要求，所以可利用电流表和电阻箱R3改装成电压表，电流表A2内阻已知，所以改装电表时用电流表A2；在分压式电路中，为了使待测电阻Rx两端的电压有明显的变化，一般情况下选最大阻值比较小的滑动变阻器，所以选择R1.高考导航常考问题答案(1)“1”9或(9.0)(2)CDEG(3)如图所示高考导航常考问题1仪器的选择(1)电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左
28、右高考导航常考问题2伏安法测电阻的常规设计实验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，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)3定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用但近几年考题当中，经常出现用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电压表，或用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电流表高考导航常考问题常考问题三 以测电源电动势为核心的电学实验测定电源的电动势和内阻的实验是高中物理实验中的重要实验之一其基本
29、方法是运用电流表和电压表等实验器材、利用图象法得出电源电动势和内阻预测2015年高考本实验是考查热点，结合图象求解电源电动势和内阻应引起大家的重视高考导航常考问题8根据闭合电路欧姆定律，用图51216甲所示电路可以测定电池的电动势和内阻图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的根据实验数据在(Rr)坐标系中描出坐标点，如图丙所示，已知R0150.试完成下列问题：图51216高考导航常考问题(1)请根据原理图将图乙中的实物图连接好(2)在图丙中画出1U(Rr)关系图线(3)图线的斜率是_V11，由此可得电池电动势 E_V.图 51
30、216高考导航常考问题解析(1)所连实物图如图(a)所示(2)所画的图象如图(b)所示(3)根据闭合电路欧姆定律有 EUUR0(rR)，即：1U 1R0E(Rr)1E，由图(b)可知斜率 k 1R0E0.004 5，则 E1.48 V.高考导航常考问题答案(1)如图(a)所示(2)如图(b)所示(3)0.004 5(0.00430.0047均对)1.48(1.461.50均对)高考导航常考问题9(2014北京卷，21)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是图51217中的_(选填“甲”或“乙”)图51217高考导航常考问题(2)现有电流表
31、(00.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表(015 V)B电压表(03 V)C滑动变阻器(050)D滑动变阻器(0500)实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(选填相应器材前的字母)高考导航常考问题(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图51218的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线.序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480高考导航常考问题图51218高考导航常考问题(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E_V，内电阻
32、r_.(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化下图各示意图中正确反映PU关系的是_高考导航常考问题高考导航常考问题解析(1)由于电源内阻较小，电流表相对电源应外接，故电路图应选甲(2)由于测一节干电池的电动势(约1.5 V)，电压表应选用B，由于电源内阻较小，滑动变阻器应选用C.(3)第2组数据描点及UI图线如图所示高考导航常考问题(4)由 UI 图线可得：电动势 E1.50 V，内电阻 r|UI|1.501.000.6 0.83(5)随着滑动变阻器滑片的移动，外电阻越来越大，电压表示数U 逐渐增大，电源的输出功率先增大后减小，当外电阻等于电源内电
33、阻时，输出功率最大，故 D 对，A、B、C 均错答案(1)甲(2)B C(3)见解析(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)D高考导航常考问题10(2014河北邯郸质检)(1)如图51219甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表变化_(填“明显”或“不明显”)；(2)为了较精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3 V的理想电压表V，量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R0(R01.50)，滑动变阻器R1(010)，滑动变阻器R2(
34、0200)，开并S.相比于图甲，图乙中的电阻R0有哪些作用？_高考导航常考问题(3)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用_(填R1或R2)；(4)用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图；(5)实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则新电池内阻的表达式r_(用I1、I2、U1、U2和R0表示)；高考导航常考问题图51219(6)处理实验数据时，测出两组U、I值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但误差可能较大处理数据时如何减少实验误差，请你提出一种处理方法：_.高考导航常考问题解析(1)新电池
35、的内阻很小，内电路的电压降很小，虽然滑动变阻器在阻值较大的范围内调节，但电压表变化还是不明显；(2)方便实验操作和数据测量；防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；(3)因为R1的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附近，测量误差较小；高考导航常考问题(4)如下图所示，有一处画错不给分高考导航常考问题(5)可将定值电阻和内阻绑在一起，即 RrR0，根据闭合电路欧姆定律可得 EU1I1R，EU2I2R联立可得 rU2U1I1I2 R0(6)尽可能多测几组 U、I 值，分别求出每组的 E、r 值，最后求平均值(或作 UI 图象利用图线在坐标轴上截距求出 E、r)高考导航常
36、考问题答案(1)不明显(2)方便实验操作和数据测量；防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏(3)R1(4)见解析(5)rU2U1I1I2 R0(6)尽可能多测几组 U、I 值，分别求出每组的 E、r 值，最后求平均值(或作 UI 图象利用图线在坐标轴上截距求出 E、r)高考导航常考问题1测量电源的电动势和内阻的方法很多，如伏安法、安阻法、伏阻法等任何一种实验方法一定要紧扣闭合电路欧姆定律EUIr，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I，这也是命题专家命题时的入手点高考导航常考问题2在测量电源电动势和内阻的实验中，利用图象得出电动势和内阻是常见的方法，对于不同的电路设
37、计，在作图象时都要画出倾斜直线，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图象中的斜率与截距求解当电流表或电压表量程不符合实验要求时，要考虑改装电表进行测量，所以有时也会用两个电流表或两个电压表来进行测量高考导航常考问题常考问题四 创新探究设计型创新探究实验通常是将课本上的实验做适当的变化、创新试题的“创新”点主要体现在：改变实验探究的条件、改变实验探究的结论、改变实验探究的思路、改变实验考查的方法、体现实验探究结果的开放性、评估实验探究的过程与结果等方面从命题趋势上看，实验考查向着拓展实验、创新实验方向发展，注重考查同学们的知识迁移能力和解决实际问题的能力高考导航常考问题11(2014南昌
38、市调研考试)某兴趣小组为了研制一台“电子秤”，找到一个力电转换传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的正压力，实验操作时，先调节传感器输入端的电压(要求从零开始调节)，使力电转换传感器在空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压(1)如图51220所示：E为直流电源；S为开关；R为滑动变阻器；为电压表，在图中用笔划线代替导线连接成实验电路图高考导航常考问题图51220高考导航常考问题(2)若将质量为 m0 的砝码放在力电转换传感器的受压面上，电压表的示数为 U0；然后取下砝码，再将待测质量为 m 的物体放在力电转换传感器的受压面上，电压表的示数为 U，
39、则待测物体的质量 m_.解析(1)要求传感器输入端的电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法(2)因为测得的输出电压和所放物体的质量成正比，故UmU0m0，则待测物体的质量 m UU0m0.高考导航常考问题答案(1)如图所示(2)UU0m0高考导航常考问题12(2014山东潍坊市一模)某科研小组要用伏安法测量磁流体发电机的电动势和内阻，所用器材如图51221甲所示，其中，长方体表示磁流体发电机的发电导管，其前后两个侧面是绝缘体，上下两表面是电阻不计的导体薄片，薄片上分别焊接一个接线柱匀强磁场垂直于前后两个侧面，含有正、负离子的高速流体在发电导管内向右匀速流动，两个接线柱间形成稳定的电势差(
40、1)发电导管的_接线柱电势高(选填“上”或“下”)高考导航常考问题(2)在图甲中用笔画线代替导线，把电路元件连接起来以达到实验目的图51221高考导航常考问题(3)连接好电路后，调节滑动变阻器，记录多组电流表示数 I 和对应的电压表示数 U 的数据，在 UI 坐标系中描点如图乙所示根据描出的点作出 UI 图线，并由图线求出磁流体发电机的电动势 E_V；内阻 r_.(4)该小组利用求出的内阻 r 来研究流体的导电特性，首先测量了长方体发电导管的各边长度分别为 d1、d2、d3，如图甲所示，然后根据电阻定律 rlS求流体的电阻率，则公式中的电阻长度 l_，S_.(用 d1、d2、d3 表示)高考导航常考问题答案(1)下(2)如图甲(3)如图乙 3.5 2.5(4)d1 d2d3高考导航常考问题解决这类题主要抓住两点：一是选择好合适的实验原理，求解电学设计性实验考题的关键是在弄清原理的基础上将基本方法灵活迁移，从方法迁移中寻找问题的突破口二是设计合理的电路应先依据题意确定电流表、电压表和滑动变阻器等仪器，然后确定电流表的接法，再选择控制电路并画出实验电路图
