1、第 2 讲 电学实验做真题明考向 真题体验 透视命题规律 真题再做 1(2018高考全国卷，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；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)，滑动变阻器 R1(最大阻值为 1 000)；电阻箱 R2(阻值范围 0999.9)；单刀开关 S1，单刀双掷开关 S2.实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度 t 升至 80.0。将 S2 与 1 端接通，闭合 S
2、1，调节 R1 的滑片位置，使电压表读数为某一值 U0；保持 R1 的滑片位置不变，将 R2置于最大值，将 S2 与 2 端接通，调节 R2，使电压表读数仍为 U0；断开 S1，记下此时 R2 的读数逐步降低温控室的温度 t，得到相应温度下 R2 的阻值，直至温度降到 25.0。实验得到的 R2-t 数据见下表.t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0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
3、 R2-t 曲线(3)由图(b)可得到 RT 在 25 80 范围内的温度特性当 t44.0 时，可得 RT_.(4)将 RT 握于手心，手心温度下 R2 的相应读数如图(c)所示，该读数为_，则手心温度为_.解析：(1)闭合开关 S1 前，应让滑片移动到 b 端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大(3)由图象可知 t44.0 时，电阻的阻值为 450.(4)由图(c)可得电阻箱阻值为 620.0，由图象可得温度约为 33.0.答案：(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.0 33.02(2017高考全国卷，T23)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
4、，额定电流 0.32 A)；电压表(量程 3 V，内阻 3 k)；电流表(量程0.5 A，内阻 0.5)；固定电阻 R0(阻值 1 000)；滑动变阻器 R(阻值 09.0)；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 03.8 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(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)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器
5、 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 03.8 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，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 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
6、电源 E0(电动势 4 V，内阻 1.00 9.0 10)的伏安特性曲线，函数表达式为 U410I(V)，图线如图中所示，故小灯泡的最小功率为 PminU1I11.750.225 W0.39 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)的伏安特性曲线，函数表达式为 U4I(V)，图线如图中所示，故小灯泡的最大功率为 PmaxU2I23.680.318 W1.17 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考情分析 命题特点与趋势怎么考 近几年高考电学实验的命
7、题突出集中在以下几点：(1)注重以“三尺三表(刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器，电压表、电流表、多用电表)”为核心的基本仪器使用的考查电学实验中刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等，高频穿插于具体实验中进行考查(2)注重对实验原理、实验方法的考查命题基于“已学过”的实验(分组实验、演示实验、课外小实验)，而不局限于考试大纲中要求的实验，变换情境而不偏离主题，如电学实验基于“测电阻”和“测电源的电动势和内阻”两个模型，串起了电表的改装、滑动变阻器的两种接法、电流表的内外接法、等效法、半偏法、比较法等 解题要领怎么做1掌握基本仪器的原理和使用2掌握基本的实验目的
8、、实验原理和实验思想，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、平均值法等建体系记要点 知识串联 熟记核心要点网络构建 要点熟记 1使用多用电表时，不管测量什么，电流都要从电表的“”插孔(红表笔)流入电表，从“”插孔(黑表笔)流出电表，即“红入黑出”2欧姆表的读数：为了减小读数误差，指针应指在表盘中央刻度附近；电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积3实验仪器的选择：根据电源电动势大小选择合适量程的电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择合适量程的电流表，根据电路中需要的最大电阻来选择滑动变阻器4控制电路的选择：当滑动变阻器的最大电阻远小于待测电阻
9、或要求电流从零开始调节时，变阻器应采用分压式接法；当滑动变阻器的最大电阻和待测电阻接近时，选用限流式接法，5电流表内外接法的选择：当待测电阻满足 R2xRARV 时，电流表应用内接法6滑动变阻器的选择(1)当采用分压式接法时，一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器(2)当采用限流式接法时，一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器研考向提能力 考向研析 掌握应试技能考向一 电学常用仪器的读数及使用1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表 03 V0.1 V电流表 00.6
10、 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位，采用12估读电压表 015 V,0.5 V估读位与最小刻度在同一位，采用15估读2.多用电表的读数及使用(1)电流的流向电流从电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，即“红进、黑出”(2)“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮(3)欧姆表刻度不均匀的原因当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器 R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，IgERgR0r，此时中值电阻 R 中RgR0r，当两表笔接入电阻 Rx 时，IER
11、gR0rRx，电阻 Rx 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1如图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.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.
12、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(1.671.69 均正确)8.4(8.3 亦可)(2)0.46 2.30(2.292.31 均正确)2如图所示为多用电表的刻度盘，若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为_.如果要用此多用电表测量一个阻值约为 2.0104 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10”“100”或“1 k”)(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为 50 mA 的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA；当选用量程为 250 mA
13、 的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA.(3)当选用量程为 10 V 的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_V.解析：(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为 15，倍率为“100”，读数为 1.5103；测 2.0104 电阻时应选“1 k”的欧姆挡(2)选 50 mA 直流电流挡，则每一大格表示 10 mA，每一小格表示 1 mA，测量的精确度为 1 mA，应估读到 01 mA(此时为 110估读)，指针对应的读数为 30.8 mA；选择量程为 250 mA 的直流电流挡，则每一大格表示 50 mA，每一小格表示 5 mA，测量的精确度为 5 mA，应
14、估读到 1 mA(此时为15估读)，指针对应的读数为 154 mA.(3)选择 10 V 电压挡，则每一大格表示 2 V，每一小格表示 0.2 V，测量的精确度为 0.2 V，应估读到 0.1 V(此时应为12估读)，指针对应的读数为 6.2 V.答案：(1)1.5103 1 k(2)30.8(30.730.9 都正确)154(3)6.23.(2018高考全国卷)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 A，内阻 900)；电阻箱 R1(阻值范围 0999.9)；电阻箱 R2(阻值范围 099 999.9)；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，
15、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 R1 和 R2，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 R1_，R2_.(保留到个位)解析：(2)接 a 时改装成量程为 1 mA 的电流表，有IgRg(IIg)R1，解得 R1100，接 b 时改装成量程为 3 V 的电压表，有 UIgRgIR2，解得 R22 910.答案：(1)如图所示(2)100 2 910考向二 以测电阻为核心的实验1电流表内接法与外接法的选择2比较项目电流表内接法电流表外接
16、法电路误差原因由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大测量结果R 测UI RARxRx电阻的测量值大于真实值R 测UI RVRVRxRx1.7108 m，故该电线电阻率不达标答案：(1)图见解析(2)C F G(3)2.50(4)否5实验小组要测定一个电池组的电动势 E 和内阻 r，并测量保护电阻的阻值 Rx.已知电池组的电动势约为 6 V，电池内阻和待测电阻的阻值均约为几十欧，可选用的实验器材有：电流表 A1(量程 030 mA)电流表 A2(量程 0100 mA)电压表 V1 和电压表 V2(量程均为 06 V)滑动变阻器 R1(阻值 05)滑动
17、变阻器 R2(阻值 0300)开关 S 一个，导线若干某同学设计的实验过程如下：实验电路图如图甲所示，正确连接电路；将滑动变阻器 R 接入电路的阻值调到最大，闭合开关 S；逐渐减小滑动变阻器 R 的阻值，测量并记录多组电压表和电流表的数据 U1、U2、I.根据上面信息，回答下列问题：(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(2)如图乙所示是根据步骤的测量数据作出的 U1-I 图象，由图象可知，电源电动势 E_ V，电源内阻 r_.(结果均保留两位有效数字)(3)用 U1、U2、I 表示待测保护电阻的阻值 Rx_，考虑到电表内阻对测量结果的影响，实验中待测电阻的测量值与真实值相比_(选填“
18、偏小”“偏大”或“相等”)解析：(1)由题意可知，电动势约为 6 V，而电池内阻和待测电阻的阻值均约为几十欧，为了保证实验的安全，电流表应该选取 A2，由电路图可知，滑动变阻器是用来调节电流的大小，R1 的阻值小于待测电阻的阻值较多，故只能选取 R2.(2)由图象可知，图线在纵轴上的截距表示电动势大小，可知 E5.9 V，图线的斜率的绝对值表示内阻大小，故 r|UI|25.(3)由部分电路的欧姆定律得 RxU1U2I，由于电压表的分流作用，电流表的示数小于实际通过待测电阻 Rx 的电流 I1，Rx 的真实值为 Rx0U1U2I1，其中 II1，故待测电阻的测量值大于真实值答案：(1)A2 R2
19、(2)5.9 25(3)U1U2I 偏大6.(2016高考全国卷)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，导线若干实验步骤如下：按电路原理图(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
20、列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线(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)A100 A B.250 A C500 A D1 mA解析：(1)滑动变阻器 R1 的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器 R1.(2)实物图连线如图所示(3)电阻箱阻值为 0 时，电压表满偏电压 Ug2.5 V，电阻箱阻值 R630.0 时，电压表的示数 UV2.00 V，此时电阻箱两端的电压 URUgUV0.5 V，根据串联电路电压与电阻成正比可得UVURRgR，故 RgUVURR2.000.5 630.0 2 520.(4)电压表的满偏电流为 Ig，则 IgRgUg，故 IgUgRg 2.52 520 A1 mA，选项 D 正确答案：(1)R1(2)图见解析(3)2 520(4)D
