1、聚焦高考真题突破热点考向第2讲 电学实验聚焦高考真题突破热点考向1.(2016全国卷，22)某同学用图1中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。图1 聚焦高考真题突破热点考向(1)在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A.适当增加两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当增大金属棒中的电流 其中正确的是
2、_(填入正确选项前的标号)。聚焦高考真题突破热点考向解析(1)实物连线如图所示。聚焦高考真题突破热点考向(2)根据公式 FBIL 可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得，Fsmgs12mv2，则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，A、C 正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力 F 不变，棒的质量变大，速度v2Fsm 2gs变小，B 错误。答案(1)见解析图(2)AC 聚焦高考真题突破热点考向2.(2016全国卷，23)某同学利用图(a)所示电路测量量程为 2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千
3、欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱 R(最大阻值 99 999.9)，滑动变阻器 R1(最大阻值 50)，滑动变阻器 R2(最大阻值 5 k)，直流电源 E(电动势 3 V)，开关 1个，导线若干。(a)聚焦高考真题突破热点考向实验步骤如下 按电路原理图2(a)连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)。聚焦高考真题突破热点考向(2)根据图(a)所示电
4、路将图(b)中实物图连线。(b)图2 聚焦高考真题突破热点考向(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)。(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)。A.100 AB.250 A C.500 AD.1 mA 聚焦高考真题突破热点考向解析(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R1可减小实验误差。(2)滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：聚焦高考真题突破热点考向(3)
5、电压表和电阻箱串联，两端电压分别为 2.00 V 和 0.50 V，则RV4R2 520。(4)电压表的满偏电流 Ig URV 2.52 520 A1 mA，故选项 D 正确。答案(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D 聚焦高考真题突破热点考向3.(2016全国卷，23)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Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000)，单刀双掷
6、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，Ic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。聚焦高考真题突破热点考向(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。图3 聚焦高考真题突破热点考向(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：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_；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_。将开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动
7、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。聚焦高考真题突破热点考向解析(1)热敏电阻工作温度达到 60 时，报警器报警，故需通过调节电阻箱使其电阻为 60 时的热敏电阻的阻值，即调节到阻值650.0，使报警器能正常报警，电路图如答案图。(2)U18 V，当通过报警器的电流 10 mAIc20 mA，故电路中总电阻 RUIc，即 900 R1 800，故滑动变阻器选 R2。(3)热敏电阻为650.0 时，报警器开始报警，电阻箱的阻值也应为650.0，实验调试时，将开关置于c端，缓慢调节滑动变阻器，直到报警器开始报警。为防止通过报警器电
8、流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b端。聚焦高考真题突破热点考向答案(1)如图所示(2)R2(3)650.0 b 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 c 报警器开始报警 聚焦高考真题突破热点考向备 考 指 导【考情分析】2014 卷T23：安阻法测电源的电动势E和内阻r 卷T22：伏安法测电阻 2015 卷T23：改装和校准毫安表 卷T23：半偏法测量电压表的内阻 2016 卷T23：实验电路的设计，器材的选择及过程分析 卷T23：电压表内阻的测量，实物连线 卷T22：实物连线，安培力作用下导体的运动 电学实验每年必考。聚焦高考真题突破热点考向【备考策略
9、】(1)掌握基本仪器的原理和使用。(2)掌握基本的实验目的、原理和实验思想，如伏安法测电阻，电流表的内、外接法及滑动变阻器的连接方式。(3)掌握处理实验数据的基本方法，如图象法、平均值法等。聚焦高考真题突破热点考向基本仪器使用与读数 规 律 方 法 电学实验中的“两尺”与“三表”(1)游标卡尺 游标尺 刻度格数 游标尺刻度总长度(mm)游标尺每小格与1 mm相差(mm)精确度(mm)测量结果(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)(mm)10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数0.1n 20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数0.05n 50 49 0.02 0.02 主尺上读的
10、毫米数0.02n 聚焦高考真题突破热点考向【特别提醒】读数最后的“0”不能丢。如20分度的游标卡尺上偶数条刻度线与主尺上的某一刻度线对齐或50分度的游标尺上“5”的整数倍条刻度线与主尺上的某一刻度线对齐等。读数时两次单位要统一，都用mm，最后根据题目要求转换单位。游标卡尺不需要估读。(2)螺旋测微器(千分尺)读数方法：测量值固定刻度读数0.01 mm可动刻度读数(一定要估读)。读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出。聚焦高考真题突破热点考向(3)电流表和电压表 量程精确度读数规则电流表 03 A0.1 A与刻度尺一样，采用 110估读，读数规则较简单，只需要精确值后加一估读数即可电压
11、表 03 V0.1 V电流表 00.6 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位，采用12估读电压表 015 V0.5 V估读位与最小刻度在同一位，采用15估读聚焦高考真题突破热点考向(4)多用电表(欧姆表)使用 a.机械调零：检查表针是否停在左端的“0”位置；b.选取适当倍率挡；c.欧姆调零：两表笔相接，检查表针是否停在右端的“0”位置；d.把两表笔分别与待测电阻两端相接，欧姆表的读数乘以倍率即被测电阻的阻值；e.实验结束后，将表笔拔出，并将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡。聚焦高考真题突破热点考向注意事项a.测量电阻时，待测电阻要与其他电路元件断开，两手不要接触待测电阻两端；b.选择好倍
12、率挡后要进行欧姆调零，且每换一次倍率挡要“调零”一次；c.测量电阻时，若指针偏角过小，换较大倍率挡；若指针偏角过大，换较小倍率挡；d.读数示数倍率。【特别提醒】(1)电流的流向一定是“红进黑出”；(2)欧姆表的中值电阻为 R 中EIg。聚焦高考真题突破热点考向1.下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图4甲中游标卡尺为50分度游标卡尺，图乙为20分度游标卡尺，图丙为10分度游标卡尺，它 们 的 读 数 分 别 为 _；_；_。精 典 题 组 图4 聚焦高考真题突破热点考向解析 在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是50分度的，所以读数为42 m
13、m50.02 mm42.10 mm；在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是20分度的，所以读数为63 mm60.05 mm63.30 mm；在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是10分度的，所以读数为29 mm80.1 mm29.8 mm。答案 42.10 mm 63.30 mm 29.8 mm 聚焦高考真题突破热点考向2.如图5所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示。(1)若使用的是03 V量程的电压表，读数为_V。若使用的是015 V量程的电压表，读数为_V。(2)若
14、使用的是00.6 A量程的电流表，读数为_A。若使用的是03 A量程的电流表，读数为_A。图5 聚焦高考真题突破热点考向解析 对于电压表，当选取03 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取015 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取00.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取03 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.30 A。答案(1)1.68 8.4(2)0.46 2.30 聚焦高考真题突破热点考向3.某中学的实验小组的成员在应用多用电表测电阻。(1)多用电表的表盘如图6所示，其中表盘上的三个重要的部件用三个字母A、
15、B、C标记了出来。该小组的成员在测量电阻时的操作过程如下：图6 聚焦高考真题突破热点考向在测量电阻前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件_(填“A”“B”或“C”)，使 多 用 电 表 的 指 针 指 在 表 盘 最_(填“左”或“右”)端的零刻度线位置；将旋钮C调节到“100”的挡位；将红表笔插到_(填“”或“”)孔，黑表笔插到_(填“”或“”)孔，将两表笔短接，调节部件_(填“A”“B”或“C”)，使 多 用 电 表 的 指 针 指 在 表 盘 最_(填“左”或“右”)端的零刻度线位置；聚焦高考真题突破热点考向完成以上的操作后，将两表笔与被测量的电阻良好接触，多用电表的指针几乎没有发生
16、偏转，为了减小测量的误差，从下列选项中选出正确的操作步骤，并进行正确的排序_，最后测出待测电阻的阻值。A.用两表笔与待测电阻相接触 B.将两表笔短接进行欧姆调零 C.将旋钮C调节到“1”的挡位 D.将旋钮C调节到“1k”的挡位 聚焦高考真题突破热点考向(2)该小组的成员将多用电表调节无误后，在进行测量时，如果选用“100”的挡位测量某电阻的阻值，多用电表表盘的指针如图7所示，则该电阻的阻值为_；如果选用100 mA直流电流挡测量电流，指针的偏转如图7所示，则该电流的大小为_；如果选用50 V的直流电压挡测量电压，指针的偏转如图7所示，则该电压的大小为_。图7 聚焦高考真题突破热点考向解析(1)
17、多用电表使用前要进行机械调零，使指针指向左边的零刻度线处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度线处；由于测量电阻时，指针几乎没有发生偏转，说明需增大倍率，使指针指向中央刻度附近。(2)若用“100”挡测电阻，读数为16.0100 1 600；若用100 mA的直流电流挡测电流，读数为4.810 mA48 mA；若用50 V的直流电压挡测电压，读数为24.0 V。答案(1)A 左 B 右 DBA (2)1 600 48 mA 24.0 V 聚焦高考真题突破热点考向以测量电阻为核心的电学实验(含电表的改装)规 律 方 法 1.最常用的电阻测量方法(1)“伏安法”有电压表、电流
18、表且电表量程恰当时选择“伏安法”。(2)“安安法”电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”。(3)“伏伏法”电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”。聚焦高考真题突破热点考向(4)“伏安加R法”在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，加保护电阻的方法就应运而生，“伏安加R法”又叫做“加保护电阻法”。(5)滑动变阻器限流式、分压式接法的选择 当题中要求负载上电压或电流从零开始调节时，应采用分压式接法；当题中要求测量精确度高且调节范围大时，一般
19、用分压式接法；聚焦高考真题突破热点考向当滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值的一半还小时，一般用分压式接法；负载电阻的阻值小于滑动变阻器的总电阻或相差不多，且电压、电流不要求从零可调时，一般用限流式接法；两种接法均可使用时，优先用限流式接法(节能)。(6)电表的“三用”：如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”。聚焦高考真题突破热点考向2.最为精确的电阻测量方法等效替代法(1)电流等效替代 图8 聚焦高考真题突破热点考向(2)电压等效替代 图9 聚焦高考真题突破热点考向3.电表内阻测量最常用的方法半偏法(1)用半偏法测电流表内阻，如图1
20、0所示，电阻箱应和电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R测R真。图11 聚焦高考真题突破热点考向1.某同学现利用图12甲所示的电路来测量一电阻Rx的阻值。精 典 题 组 甲 聚焦高考真题突破热点考向(1)完成下列实验步骤中的填空：闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱R和滑动变阻器R，使电流表指针指向一个适当的位置。记下此时_和电阻箱的阻值R1，此时电阻箱的读数如图乙所示；闭 合 开 关 S2，保 持 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 位 置 不 变，然 后_，使_，记下此时电阻箱的读数R2，此时电阻箱的读数如图丙所示；(2)在步骤中电阻箱的读数为R1_；在步骤中电阻箱的读数为R2_。聚焦高
21、考真题突破热点考向(3)电阻Rx的阻值为Rx_。图12 聚焦高考真题突破热点考向解析(2)由图乙和图丙可知R160，R280。(3)由于R1加上Rx在电路中所起的作用与R2相同(电流表指针指示同一位置)，则有R1RxR2，故有RxR2R180 60 20。答案(1)电流表的示数I 调节电阻箱R的电阻 电流表的读数仍然为I(2)60 80(3)20 聚焦高考真题突破热点考向2.(2016福建漳州模拟)待测电阻Rx的阻值约为20，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A.电流表A1(量程为150 mA，内阻约为10)B.电流表A2(量程为20 mA，内阻r230)C.电压表V(量程为15 V，内阻约
22、为3 000)D.定值电阻R0100 E.滑动变阻器R1，最大阻值为5，额定电流为1.0 A F.滑动变阻器R2，最大阻值为5，额定电流为0.5 A G.电源，电动势E4 V(内阻不计)H.电键S及导线若干 聚焦高考真题突破热点考向(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不小于其量程的三分之一，请从所给的器材中选择合适的实验器材：_(均用器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号；(3)待测电阻的表达式为Rx_，式中各符号的物理意义为_。聚焦高考真题突破热点考向解析(1)由于电源电动势为4 V，电压表V量程为1
23、5 V，测量中电压表示数达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可将电流表A2与定值电阻R0串联当作电压表与电流表A1配合使用，用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知，故电流表A1采用外接法，改装的电压表量程为20 mA130 2.6 V，两个滑动变阻器最大阻值均为5，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为0.8 A，故滑动变阻器只能选择R1，经过估算当电流表A1满偏时，电流表A2也正好满偏，非常匹配，满足电表读数不小于其量程的三分之一。故器材选择ABDEGH。聚焦高考真题突破热点考向(2)如图所示(3)待测电阻 RxI2（r2R0）I1I2，其
24、中，I1、I2 分别为 A1 和 A2 的示数，R0 与 r2 分别为定值电阻和 A2 内阻的阻值。答案(1)ABDEGH(2)如图所示(3)I2（r2R0）I1I2；I1、I2 分别为A1 和 A2 的示数，R0 与 r2 分别为定值电阻和 A2 内阻的阻值聚焦高考真题突破热点考向3.在“描绘小灯泡的伏特性曲线”实验中，某同学选中一个标有“2.5 V 0.6 W”字样的小灯泡，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择 电压表V1，(量程15 V，内阻约为6 k)；电压表V2(量程3 V，内阻约为3 k)；电流表A1(量程300 mA，内阻约为1)；电流表A2(量程150 mA，内阻约为2)；滑
25、动变阻器R1(最大阻值为200)；滑动变阻器R2(最大阻值为10)；直流电源E1(电动势为4.5 V，r10.8)。(1)实验中电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_。(填写器材代号)聚焦高考真题突破热点考向(2)以下的四个电路中应选用_选项中的电路图进行实验。聚焦高考真题突破热点考向(3)做完上述实验后，该同学接着用(2)中所选电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图13甲所示，图线1、2、3分别是元件1、元件2、元件3的伏安特性曲线，则三个元件中属于线性元件的是元件_(填写元件代号)。然后他用如图乙所示的电路给三个元件分别供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标
26、在图甲上，它们是A点和B点。已知R08.8，则该电源的电动势E_V，内电阻r_。这个电源给元件3供电时，元件3的电功率P_W。图13 聚焦高考真题突破热点考向解析(1)因灯泡的额定电压为 2.5 V，故电压表选用量程为 3 V 的V2。灯泡的额定电流 IPU0.24 A，可知应选择量程为 300 mA 的电流表 A1。从测量的精确度以及操作的方便性考虑，滑动变阻器选择最大阻值为 10 的 R2。(2)因为电压、电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻大约为 RU2P 10.4，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法误差较小。故选用 A 选项中的电路图进行实验。聚焦高
27、考真题突破热点考向(3)在图甲中，只有图线 1 为直线，故线性元件为元件 1。将电阻R0 等效到电源的内部，连接 A、B 两点并延长至与横轴和纵轴相交，该图线为电源外电压与电流的关系图线。如图所示，当电流为 0 时，外电压为 3.0 V，知电源的电动势为 3.0 V，内阻 r3.00.3 8.8 1.2。此时元件 3的电流I0.2 A，两端电压U1.0 V，则元件 3 的电功率为 PUI0.2 W。答案(1)V2 A1 R2(2)A(3)1 3.0 1.2 0.2 聚焦高考真题突破热点考向以测量电源电动势和内阻为核心的电学实验 规 律 方 法 1.电源电动势和内阻的测量方法 任何一种实验方法。
28、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。聚焦高考真题突破热点考向2.数据处理 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。聚焦高考真题突破热点考向1.某物理兴趣实验小组的同学为了测量电动势约为3 V的某电源的电动势和内阻，实验室可供选择的实验器材如下。A.电压表V1(03 V，RV110 k)
29、B.电压表V2(015 V，RV250 k)C.电流表A1(03 mA，Rg100)D.电流表A2(03 A，内阻约为0.5)E.滑动变阻器R1(010)F.滑动变阻器R2(01 000)G.定值电阻R30.5 H.定值电阻R410 I.开关S以及导线若干 精 典 题 组 聚焦高考真题突破热点考向回答下列问题：(1)在 设 计 本 实 验 时，为 了 减 小 实 验 误 差，电 压 表 应 选_(填器材前的序号)，为了操作方便，滑动变阻器应选_(填器材前的序号)，通过分析可知电流表A1的量程太小、电流表A2的量程太大，该小组的同学想将电流表A1改装成量程合适的电流表，则应将电流表A1与定值电阻
30、_(填器材前的序号)_(填“串”或“并”)联，改装后的电流表的量程应为_A；聚焦高考真题突破热点考向(2)请设计合适的电路图测量电源的电动势和内阻，画在如图14甲所示的虚线框内；图14 聚焦高考真题突破热点考向(3)该实验小组的同学利用所设计的电路得到多组数据，以电流表A1的示数为横坐标、电压表的示数为纵坐标建立坐标系，并将各组数据描绘在该坐标系中，得到的UI图象如图乙所示，则该电源的电动势E_V，内阻r_。(结果保留两位小数)聚焦高考真题突破热点考向解析(1)电源的电动势约为 3 V，电压表应选 A，为方便实验操作，滑动变阻器应选 E，它的阻值范围是 010，电路中最小电流约为 0.3 A，
31、为了扩大电流表 A1 的量程，应与 A1 并联一个小电阻 R3，改装电流表的满偏电流 IIgIgRgR3 0.003 A31031000.5A0.603 A；(2)电路图如图所示；聚焦高考真题突破热点考向(3)分析可知，改装后电流表的量程是电流表 A1 量程的 201 倍，图线在纵轴上的截距等于电源的电动势，由题图乙读出电源的电动势为 E2.96 V，图线斜率的绝对值表示电源内阻 r，故 r2.962.122012.5103 1.67。答案(1)A E G 并 00.603(2)如图所示 (3)2.96 1.67 聚焦高考真题突破热点考向2.小明利用如图 15 甲所示的电路，完成了对电动势约为
32、 1.5 V、内阻约为几欧姆的电源的电动势和内阻的测定。其中 R 为电阻箱，R0 为阻值为 150 的定值电阻。小明连接好电路后，通过调节电阻箱的阻值，读出了 8 组电压表的读数以及相对应的电阻箱的阻值，并以电压的倒数1U为纵坐标、电阻箱的阻值 R 为横坐标，把记录的数据描绘在了坐标系中，如图乙所示。图15 聚焦高考真题突破热点考向(1)如果电源的电动势用 E 表示、电源的内阻用 r 表示，则1U关于R 的表达式应为_。(用 E、r、R0 表示)(2)请在图乙所示的坐标系中画出图线，并根据画出的图线求出该图线的斜率 k_V11，图线与纵轴交点的纵坐标为 b_V1。(结果保留两位有效数字)(3)
33、结合写出的函数表达式以及图线可知该电源的电动势 E_V，内阻 r_。(结果保留三位有效数字)解析(1)由闭合电路欧姆定律得 UR0ER0Rr，解得1U 1ER0RR0rER0；聚焦高考真题突破热点考向(2)将明显错误的点舍掉，画线时应使尽可能多的点落在直线上，不能落在直线上的点均匀分布在直线的两侧，如图所示。由图可知，斜率k0.004 4 V11，图线与纵轴交点的纵坐标为b0.70 V1；聚焦高考真题突破热点考向(3)由1U 1ER0RR0rER0 得，k 1ER0，bR0rER0，又 R0150，解得 E1.52 V，r9.09。答案(1)1U 1ER0RR0rER0 (2)如图所示 0.0
34、04 4 0.70(3)1.52 9.09聚焦高考真题突破热点考向创新设计型电学实验 规 律 方 法 对于设计性实验，要注意从原理出发找方法，选器材，定方案。高考中，对设计性实验的考查，一般不直接采用课本上的设计方案，但是其设计技能均取材于课本中的必考实验并结合生活实际，因此考生要对课本上的每一个实验做到心中有数。聚焦高考真题突破热点考向1.(2016福建省毕业班质量检查)国标(GB/T)规定自来水在15 时电阻率应大于13 m。某同学利用图16电路测量15 自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略
35、)，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源(电动势约为3 V，内阻可忽略)，电压表V1(量程为3 V，内阻很大)，电压表V2(量程为3 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4 k)，定值电阻R2(阻值2 k)，电阻箱R(最大阻值9 999)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。精 典 题 组 聚焦高考真题突破热点考向图16 实验步骤如下：A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C.把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D.把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E.改变玻璃管内水柱长度
36、，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F.断开S，整理好器材。聚焦高考真题突破热点考向(1)测 玻 璃 管 内 径 d 时 游 标 卡 尺 示 数 如 图 17 所 示，则 d _mm。图17(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为Rx_(用R1、R2、R表示)。聚焦高考真题突破热点考向(3)利用记录的多组水柱长度 L 和对应的电阻箱阻值 R 的数据，绘制出如图 18 所示的 R 1L关系图象。自来水的电阻率 _m(保留两位有效数字)。图18(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_(填“偏大”“不变”或“偏小”)。答案(1)30.00(2)R1R2R
37、 (3)14(4)偏大聚焦高考真题突破热点考向2.某校进行实验电路设计比赛，实验台上备有下列器材：A.电压表V1(量程约2 V，内阻约1 k)B.电压表V2(量程为6 V，内阻为2 k)C.电流计G(量程为3 mA，内阻约500)D.电流表A(量程为0.6 A，内阻为0.5)E.滑动变阻器R1(015，0.5 A)F.滑动变阻器R2(01 k，0.1 A)G.电阻箱R3(0999.9，0.1 A)H.电阻箱R4(09 999.9，0.2 A)I.电源(6 V，0.5 A)J.开关、导线若干 聚焦高考真题突破热点考向(1)利用以上器材在图19中虚线框内设计最佳测量电路，要求既能确定电压表V1的量
38、程，又能尽量准确地测定其内阻，在图中标明选用器材的符号。图中滑动变阻器R应选择_(填写元件符号)。图19 聚焦高考真题突破热点考向(2)(多选)若已知电压表V1量程为2 V，则下列实验小组设计的电路图中，能用来测定电压表V1的内阻且设计合理的是_。聚焦高考真题突破热点考向解析(1)分压电路中，在额定电流允许的前提下选择阻值较小的滑动变阻器更方便调节，因此选择R1。给定器材中电阻箱R4的最大阻值约为电压表V1内阻的10倍，因此最简测量电路为半偏法电路，如图所示。由于待测电压表V1量程未知，不能读数，要确定V1的量程，需在半偏法电路两端并联电压表V2以便读取总电压U，这样既不影响半偏法实验测量，同
39、时又可以测出测量电路两端电压，保证此电压在调整电阻箱和滑动变阻器时保持不变，以减小实验误差。聚焦高考真题突破热点考向(2)若电压表 V1 量程已知，则可采用伏安法直接测量，电压表额定电流约为 IV21 000 A2 mA，可用电流计 G 测量电流，电压则由V1 读取，滑动变阻器阻值 R1 远小于测量电路总电阻，应采用分压电路，选项 A 中电路图设计合理；选项 B 中，滑动变阻器用 R2 接成限流电路，R2 接入电路中的阻值最大时，每 1 k 电阻的电压约为 62.5 V2.4 V，超过 V1 量程，不合理；选项 C 中 V2 与 V1 串联，可将 V2 当电流表使用，满偏电流 IV262 000 A3 mA，与电流计G 量程相同，且 R2 接入电路中的阻值最大时，每 1 k 电阻的电压约为64 V1.5 V，设计合理；同理，选项 D 中 V2 与 V1 并联，V2多余且只能测量电压，不能计算 V1 内阻，设计不合理。答案(1)设计电路如图所示 R1(2)AC 聚焦高考真题突破热点考向【技巧点拨】测量电表内阻时，要充分利用待测电表自身的测量功能，即电流表可测定通过自身的电流，电压表可测量自身两端的电压，不需要用其他的电表来测量。
