1、上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 第 2 讲 电学实验与创新上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 微网构建上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 核心定位1.命题规律:以填空形式考查电表的使用与读数、电阻及电动势的测量、图象法处理实验数据、实验原理的迁移及创新2.必须掌握的“3 种仪器”多用电表、欧姆表、滑动变阻器3.必须领会的“4 种方法”等效替代法、控制变量法、累积法、图象法4.必须辨明的“3 个易错易混点”(1)使用多用电表时要注意挡位和量程的
2、选择;(2)连接实物图时要注意电表的量程和电流的方向;(3)误差分析时区别系统误差和偶然误差,明确测量值和真实值的关系.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 多用电表的读数及使用考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 方法技巧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上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三
3、考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 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,IERgR0rRx,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上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 题组突破1(2016铜川高三二模)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:解析 试题 答案 上页 下页 第2讲 电
4、学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(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的电流挡测量电流时,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 试题 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考
5、向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(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0.1 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,应估读到1 mA(此时为15估读),指针对应的读数为154 mA.解析 试题 答案 上页 下页 第2讲 电学实验
6、与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (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)6.2上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 2(1)某同学选用多用电表倍率为“100”的欧姆挡测电阻时,电表示数如图甲所示,此时被测电
7、阻的阻值约为_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡位置时,其内部简化电路图如图乙所示若已知电流表的满偏电流为 1 mA、内阻为 300,电池的电动势 E9 V、内阻 r0.5,滑动变阻器的最大阻值适当按正确方法测量电阻 Rx的阻值时,电流表指针指在刻度盘的正中央,则 Rx_.若该欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述 Rx,其测量结果与原结果相比较_(选填“变大”“变小”或“不变”)解析 试题 答案 上页 下页 第2讲
8、电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)被测电阻的阻值为 30100 3 000.(2)由 IIg2ERgR0rRx,IgERgR0r得 Rx9 000;当电池电动势变小,内阻变大时,欧姆表重新调零,由于满偏电流 Ig 不变,由 IgERgR0r可知,欧姆表的内阻 R 内RgR0r 需调小,待测电阻 Rx的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由 IER内Rx IgR内R内RxIg1RxR内,可知当 R 内变小时,I 变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了 答案 (1)3 000(2)9 000 变
9、大上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 3(2016开封一模)某同学在测量一只小灯泡电阻的实验中,连接了如图甲所示的实物电路图闭合开关,发现灯泡不亮,电流表的示数为零 解析 试题 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(1)他借助多用电表检查小灯泡先断开开关,把多用电表的选择开关旋到“1”挡,再进行_调零;又将红、黑表笔分别接触接线柱,多用电表的表盘恰好如图乙所示,说明小灯泡正常,此时的电阻为_.解析 试题 答案 上
10、页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(2)他将多用电表选择开关旋于某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触接线柱;闭合开关,发现电压表的示数约等于电源电动势,说明接线柱间的导线出现了_(选填“断路”或“短路”)(3)故障排除后,为了使电流表的示数从零开始,要在_(选填“”或“”)接线柱间再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最_(选填“左”和“右”)端 解析 试题 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 解析 试题 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化
11、闯关 答案 (1)欧姆 6(或 6.0)(2)断路(3)左(1)根据欧姆表的使用方法可知,每次选完挡后应重新进行欧姆调零;欧姆表的读数为 R6.01 6.0;(2)将红、黑表笔分别接触接线柱,闭合开关,发现电压表的示数约等于电源电动势,说明接线柱间的导线出现了断路;(3)为使电流表的示数从零开始,变阻器应采用分压式接法,所以应在接线柱间再连接一根导线;闭合开关前应将滑片置于输出电压最小的最左端上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 4多用电表测未知电阻阻值的电路如图(a)所示,电池的电动势为
12、 E、内阻为 r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻(1)图(a)电路中电流 I 与待测电阻的阻值 Rx 的关系图象如图(b)所示,则该图象的函数关系式为_(调零电阻 R0接入电路部分的阻值用 R0 表示)上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (2)下列根据图(b)中 I-Rx图线给出的解释或判断正确的是_A用欧姆表测电阻时,指针指示的示数越大,测量的误差越小B欧姆表调零的实质是通过调节 R0,使 Rx0 时电路的电流 IIgCRx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的表盘刻
13、度左密右疏D测量中,当 Rx的阻值为图(b)中的 R2时,指针位于表盘中央位置的右侧上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (3)某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡,直接去测量某电压表(量程 10 V)的内阻(阻值为几十千欧),由该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为15,欧姆挡的选择开关拨至倍率“1 k”挡先将红、黑表笔短接调零后,选用图(c)中_(选填“A”或“B”)方式连接在本实验中,如图(d)所示为欧姆表的读数,如图(e)所示为电压表的读数,请你利用所学过的知识,求出欧姆表内电池的电
14、动势为_V.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)根据闭合电路欧姆定律得 IER0RgrRx.(2)用欧姆表测电阻时,指针指示到刻度盘中央附近,测量的误差较小,选项A 错误测量中,当 Rx的阻值为图(b)中的 R1 时,指针位于表盘中央位置;当 Rx 的阻值为图(b)中的 R2时,指针位于表盘中央位置的左侧,选项 D 错误上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向一 解析 试题 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 答案 (1)IER0Rgr
15、Rx(2)BC(3)A 6.875(3)刻度盘上电阻刻度中间值为 15,要测量内阻为几十千欧的电压表内阻,欧姆挡的选择开关拨至倍率“1 k”挡由于多用电表的正接线柱与内部电源的负极相连,所以选用 A 方式连接在实验中,某同学读出欧姆表的读数为 RV401 k40 k,这时电压表的读数为 5.0 V由闭合电路欧姆定律得 EU URV15 k6.875 V.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 以测电阻为核心的实验方法技巧电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(根据电流表的连接
16、方式又分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加 R 法”等测量电路根据滑动变阻器的连接方式又可分为限流式电路和分压式电路(1)有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”(2)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)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”上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(4)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
17、保护电阻的方法就应运而生,“伏安加 R 法”又叫作“加保护电阻法”(5)在控制电路的选择中,选用滑动变阻器分压式连接一般有三种情况:题意中要求“电压从零开始连续变化或测量元件的伏安特性曲线”“要求测量多组数据或调压范围尽可能大”“尝试采用限流式连接时,把滑动变阻器阻值调至最大时依然超过电表的量程或元件的额定值”(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”上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 题组突破1(2016
18、郑州市高三一模)在高中阶段,我们学过了很多测量电阻值的方法,某兴趣小组为了测量某个电阻 Rx的阻值,设计了如图(a)所示的电路同学们先用多用电表粗略测量了该电阻的阻值,多用电表的示数如图(b)所示然后用如图(a)所示的电路较为精确地测量了 Rx的阻值已知电路中学生电源的输出电压可调,电流表量程均选择 0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝 ab 的总长度为 30.00 cm.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考
19、向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)利用多用电表测量时,选择的挡位为1 挡,则由多用电表指示示数可知,该电阻的阻值为_.(2)利用如图(a)所示的电路测量电阻时:先断开 S2,合上 S1,当调节电源输出电压为 3.00 V 时,单位长度电阻丝分得的电压 U_V/m,记录此时电流表 A1的示数上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 保持 S1闭合,合上 S2,滑动 c 点改变 ac 的长度 L,同时调节电源输出电压,使电流表 A1的示数与步骤记录的
20、值相同,记录长度 L 和 A2 的示数 I,测量 6 组 L 和 I 值,测量数据已在图(c)中标出,写出 Rx与 L、I、U 的关系式 Rx_;在图(c)的坐标系中作出 L-I 图象根据图象可以得到 Rx_.(结果保留两位有效数字)上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)由多用电表读数规则可得多用电表的读数为 6.0.(2)由图(a)中的电路可知,断开 S2,合上 S1,当调节电源输出电压为 3.00 V 时,单位长度电阻丝的电压 U10 V/m;保持 S1闭合,合上 S2,由电路分
21、析计算可得 Rx与 L、I、U 的关系式 RxLUI;描点连线,作出图象,由图象可得 RxkU6.0.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)6.0(或 6)(2)10 LUI 如图 6.0(5.86.2 均正确)上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 2(2015高考浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向
22、一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)根据图甲画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示,电流表量程为 0.6 A,电压表量程为 3 V,所示读数为:_、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和_上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)根据实物图画出电路图如下图上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯
23、关 解析 试题 答案 (1)图见解析(2)0.10 A 0.24 A2.00 V 0.25 V 8.3(0.1)2.5(0.1)(2)由实物图可知,电流表接的是 0.6 A 的量程,电压表接的是 3 V 的量程,因此的读数为 0.02 A50.10 A,的读数为 0.02 A120.24 A,的读数为 0.1 V20.02.00 V,的读数为 0.1 V2.50.25 V.两组数据得到的电阻 R1U1I1 2.000.24 8.3 R2U2I2 0.250.10 2.5.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关
24、 解析 试题 答案 3(名师改编)如图所示是测量电流表内阻 Rg 的实物连接图,实验的操作步骤如下:A将电阻箱 R 的电阻调到零;B闭合开关,调节滑动变阻器 R1的滑片,使得电流表达到满偏电流 I0;C保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的电阻,使得电流表的示数为I03;D读出电阻箱的电阻值 R0,求得电流表的内阻 Rg.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)请画出测量电流表内阻的电路图(2)电流表的内阻 Rg与读出的电阻箱的电阻值 R0的关系为_(3)已知电流表的量程为 50
25、mA,内阻约为 100,可供选择的滑动变阻器R1 有:A阻值为 010,额定电流为 2 AB阻值为 050,额定电流为 1.5 A可供选择的电阻箱 R 有:C阻值为 099.9 D阻值为 0999.9 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 为了比较准确地测量出电流表的内阻,应选用的滑动变阻器 R1是_;电阻箱 R 是_(填仪器前的字母代号)(4)本实验中电流表的测量值 Rg 测与电流表内阻的真实值 Rg 真相比,有_ARg 测Rg 真BRg 测Rg 真CRg 测Rg 真DRg 测可能大于
26、Rg 真,也可能小于 Rg 真上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)根据实物连接图可画出测量电流表内阻的电路图,如图所示(2)可认为分压电路输出的电压不变,所以有 I0Rg13I0(RgR0),即 Rg12R0.(3)根据实验原理可知滑动变阻器 R1应选阻值较小的,所以应选 A;电阻箱应选精确度高且最大阻值大于电流表内阻的 2 倍的,所以应选 D.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题
27、答案 (1)图见解析(2)Rg12R0(3)A D(4)A(4)由于电阻箱阻值调大后,电路的总电阻增大,干路电流减小,由于滑动变阻器的滑片不动,所以分压电路的输出电压 U0 会升高当正确操作调节电阻箱 R 使电流表的示数由 I0减小到I03(电流表两端的电压由 U0减小到U03)时,电阻箱 R 两端的电压将略大于2U03,所以电阻箱的阻值将大于电流表的内阻Rg 的两倍,即电流表内阻的测量值大于真实值,选项 A 正确上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 4(2016高考全国卷)某同学利用图(
28、a)所示电路测量量程为2.5 V 的电压表 V 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;上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 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
29、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_(选填“R1”或“R2”)(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (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 AB250 AC500 A D1 mA上页
30、 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (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.(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,
31、选项 D 正确上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向二 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)R1(2)如图所示(3)2 520(4)D上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 以测电动势为核心的实验方法技巧1电源电动势和内电阻的测量方法UEIr关系式电路图EIRIrEUIr原理安阻法伏阻法伏安法方案EUURr1U rER1E1IRErE上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练
32、 提能力 强化闯关 图象安阻法伏阻法伏安法方案纵轴截距:E斜率:r纵轴截距:1E斜率:rE纵轴截距:rE斜率:1E上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 2.对实验的两点说明(1)任何一种实验方法,一定要紧扣闭合电路欧姆定律 EUIr,其中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.(2)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上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考
33、向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 题组突破1为了测量某电池的电动势 E 和内阻 r 及一个电流表的内阻 RA(已知电流表内阻 RA与电源内阻相差不大),小红同学设计了如图甲所示的实验电路(1)根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片 P 调到_(选填“a”或“b”)端上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (3)合上开关 S1,S2 接图甲中的 1 位置,改变滑动变阻器的
34、阻值,记录几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的 2 位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录几组电压表示数和对应的电流表示数在同一坐标系内分别描点作出电压表示数 U 和对应的电流表示数 I 的图象,如图丙所示,两条图线在纵轴上的截距分别为 UA、UB,在横轴上的截距分别为 IA、IB.S2接 1 位置时,作出的 U-I 图线是图丙中的_(选填“A”或“B”);测出的电池电动势 E 和内阻 r 存在系统误差,原因是_由图丙可知,电池电动势和内阻的真实值分别为 E 真_,r 真_.由图丙可知,电流表内阻 RA_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考
35、向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)依据电路图连线即可(2)为了安全,实验开始前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,所以应先将滑动变阻器的滑片 P 调到 a 端(3)S2 接 1 位置时,因为电压表的分流作用,使得电源的电动势和内阻的测量值均偏小,所以作出的 U-I 图线是图丙中的 B.S2 接 2 位置时,可以将电流表和电源看作等效电源,电源的电动势的测量值是准确的,即 E 真UA,内阻的测量值为 r 测UAIA r 真RA,而短路电流 IBE真r真,解得 r 真UAIB,RAUAIA UAIB.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向
36、三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)如图所示(2)a(3)B 电压表的分流 UA UAIB UAIA UAIB 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 2某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池(电动势约 1.5 V,内阻为几欧姆)的电动势和内阻其中:电流表 A(量程 IA200 mA,内阻RA10)、电阻箱 R(99.99,额定电流 1 A)、定值电阻 R0(R05)上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三
37、 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 闭合开关 S,改变电阻箱的阻值 R,读出对应的电流表的读数 I.然后再把相应的数据转换成1R和1I,填入如下表格中.数据组12345671R/(102 1)2.53.34.05.06.78.310.01I/A115.516.016.417.018.019.020.0上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 回答下列问题:(1)请把第 4 组数据点补充在1I-1R图中,并画出1I-1R的图线(2)根据1I-1R图线求
38、出电池的电动势 E_V,内阻 r_.(保留两位有效数字)上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)根据描点法将第 4 组数据画在图中,并用直线将各点相连(2)由闭合电路欧姆定律可知 RAR0R1(105)15,由闭合电路欧姆定律得 EIR1(IR1R I)r.由上式可得1IR1rE 1RR1rE,则在1I-1R图象中,图象的斜率 kR1rE,图象的截距 aR1rE,根据(1)中图象可求出电源的电动势 E1.5 V 和内阻 r6.0.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二
39、 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)如图所示(2)1.5 6.0 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 3某实验探究小组的同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:A待测干电池 E(电动势约为 1.5 V,内阻小于 1.0);B电压表 V(01.5 V);C电阻箱 R(0999.9);D开关和导线若干该小组的同学根据以上实验器材设计了如图甲所示的电路来测量干电池的电动势和内阻上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向
40、三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)实验的主要步骤如下按照如图甲所示的电路图连线;调节电阻箱 R 的阻值至最大值;将开关 S 闭合,逐渐调节电阻箱 R,记下多组电阻箱的阻值和对应电压表的示数,如下表所示;上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 序号123456电阻箱读数 R/201510521电压表读数 U/V1.371.351.331.271.120.931R/10.050.0670.10.20.511U/V10.
41、730.740.750.790.891.08上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 为了利用图象法处理数据,该小组的同学画出了 U-Respectfully yours,yours,(如图乙所示)和1U-1R(如图丙所示)坐标图,请你帮助该小组同学,利用表格中的有关数据,在 U-R 和1U-1R坐标图中描点、连线上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (2)为了能根据图象较直观地求出干电池
42、的电动势和内阻,两个图象中比较合适的是_(选填“U-R”或“1U-1R”)图象(3)根据你所选择的图象,求出该干电池的电动势为_V,内阻为_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 先根据记录的测量数据在坐标图上描点,然后用过尽可能多的点的平滑曲线连接,分别作出如图 a 所示的 U-R 图象和如图 b 所示的1U-1R图象为了能根据图象较直观地求出干电池的电动势和内阻,应该选择线性图象,所以比较合适的是1U-1R图象上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研
43、考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)图见解析(2)1U-1R(3)1.43 0.57 答案 根据电路原理图,由闭合电路欧姆定律得 EUURr,变换为1U1ErE1R.对照图 b 可知,1E0.7 V1,rE1.10.71.0 V10.4 V1,解得 E1.43 V,r0.57.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 4为测定干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:A完全相同的干电池 2 节,每节干电池的电动势为 1.5 V 左右,内阻较小B电流表 A1
44、(量程为 0.6 A,内阻约 0.5)C滑动变阻器 R3(010,10 A)D滑动变阻器 R4(0100,1 A)E电流表 G(量程为 3.0 mA,Rg10)F定值电阻 R1990 G定值电阻 R290 H定值电阻 R03.0 I开关 S 和导线若干上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)由于两节干电池的内阻较小,现将定值电阻 R03.0 与两节干电池串联后作为一个整体进行测量在进行实验时,滑动变阻器应选用其中的_,定值电阻 F 和 G 应选用其中_(填写实验器材前的字母)(2)在如
45、图甲所示的虚线框中补充完整本实验电路的原理图上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (3)根据实验测得的数据作出 I2-I1图线,如图乙所示,其中 I2为通过电流表G 的电流,I1 为通过电流表 A1 的电流根据该图线可知每节干电池的电动势为_V,内阻为_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)滑动变阻器的阻值应与电路中其他部分电阻比较接近,便于控制电路,因而滑动变阻器选用 C,而
46、电流表 G 可与定值电阻串联改装为电压表,2 节干电池的电动势大约为 3 V,即改装后电压表的量程为 3 V,因而需要串联的电阻为 990,选用 F.(3)根据题意可知 2EI2(RgR1)(I1I2)(2rR0),结合图线中数据解得 E1.5 V,r1.0.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向三 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)C F(2)如图所示(3)1.5 1.0 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 电学实验的创新与设计方
47、法技巧1电学创新实验的常用方法(1)转换法:将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再反求待测物理量的值,这种方法叫转换测量法(简称转换法)如在测量金属丝电阻率的实验中,虽然无法直接测量电阻率,但可通过测量金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,然后再计算出它的电阻率(2)替代法:用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(3)控制变量法:研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,要使
48、其中的一个或几个物理量不变,分别研究这个物理量与其他各物理量的关系,然后再归纳总结,如探究电阻的决定因素实验2电学设计实验的基本规律(1)在解决设计型实验时,要注意条件的充分利用,如对于给定确切阻值的电压表和电流表,电压表可当作电流表使用,电流表也可当作电压表使用,利用这一特点,可以拓展伏安法测电阻的方法,如伏伏法、安安法等上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(2)对一些特殊电阻的测量,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计有其特殊性,即首先要注意到其自身量程对电路的影响,其次要充分利用其“自报电流或自报电压
49、”的功能,因此在测电压表内阻时无需另并联电压表,测电流表内阻时无需再串联电流表上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 题组突破1(2015高考全国卷)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)已知毫安表表头的内阻为 100,满偏电流为 1 mA;R1和 R2为阻值固定的电阻若使用 a 和 b 两个接线柱,电表量程为
50、 3 mA;若使用 a 和 c 两个接线柱,电表量程为 10 mA.由题给条件和数据,可求出 R1_,R2_.(2)现用一量程为 3 mA、内阻为 150 的标准电流表 A 对改装电表的 3 mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为 0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA.电池的电动势为 1.5 V,内阻忽略不计;定值电阻 R0有两种规格,阻值分别为 300 和 1 000;滑动变阻器 R 有两种规格,最大阻值分别为 750 和 3 000.则 R0应选用阻值为_ 的电阻,R 应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考
51、向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (3)若电阻 R1和 R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻图(b)中的 R为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路则图中的 d 点应和接线柱_(选填“b”或“c”)相连判断依据是:_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)分析电路结构,根据并联电路分流规律,得(R1R2)2100,9R1100 R2,解得 R115,R235.(2
52、)根据电流表校准的刻度,可知电路中总阻值最大为1.5 V0.000 5 A3 000,最小阻值为 1.5 V0.003 A500.若定值电阻选择 1 000,则无法校准 3.0 mA,所以定值电阻选择 300.由于最大阻值要达到 3 000,所以滑动变阻器要选择 3 000.(3)若接在 b 端,R1 与 R2串联,不论是 R1损坏还是 R2损坏,电表都有示数且示数相同,不能具体判断哪一个电阻损坏了上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)15 35(2)300 3 000(3)c 闭合开关时
53、,若电表指针偏转,则损坏的电阻是 R1;若电表指针不动,则损坏的电阻是 R2 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 2现有一根细而均匀的导电材料样品(如图 a 所示),截面为同心圆环(如图b 所示),此样品长 L 约为 3 cm,电阻约为 100,已知这种材料的电阻率为,因该样品的内径太小,无法直接测量,现提供以下实验器材:A20 等分刻度的游标卡尺B螺旋测微器上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关
54、 解析 试题 答案 C电流表 A1(量程 50 mA,内阻 r1100)D电流表 A2(量程 100 mA,内阻 r2大约为 40)E电流表 A3(量程 3 A,内阻 r3大约为 0.1)F滑动变阻器 R(010,额定电流 2 A)G直流电源 E(12 V,内阻不计)H导电材料样品 RxI开关 S 一只,导线若干上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径 d 的实验方案,回答下列问题:(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示,其示数 L_mm;
55、用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示,其示数 D_mm.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (2)请选择合适的仪器,在方框中画出最佳实验电路图,并标明所选器材 (3)实验中要测量的物理量有:_、_(同时用文字和符号说明)然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径 d_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)游标卡尺读数为 L30 mm80.05 mm30.40 mm
56、,用螺旋测微器测得该样品的外径 D3 mm20.70.01 mm3.207 mm.(2)题中没有给电压表,而且三个电流表中,A3 电流表的量程太大,无法使用,A1 电流表内阻为定值,可以将 A1 电流表当作电压表使用,所以将 A1电流表与待测材料并联后再与 A2 电流表串联,又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法(3)设 A1电流表示数为 I1,A2电流表示数为 I2,由欧姆定律可得待测电阻阻值 Rx I1r1I2I1,又由电阻定律 RxLS及 S14(D2d2),解得样品的内径 dD24LI2I1I1r1.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯
57、通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)30.40 3.207(3.2063.208 均对)(2)如图所示(3)电流表 A1读数 I1 电流表 A2读数 I2D24LI2I1I1r1 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 3(2015高考全国卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表 V(量程 3 V,内阻约为 3 000),电阻箱 R0(最大阻值为 99 999.9),滑动变
58、阻器 R1(最大阻值 100,额定电流 2 A),电源 E(电动势 6 V,内阻不计),开关两个,导线若干上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整(2)根据设计的电路,写出实验步骤:_(3)将这种方法测出的电压表内阻记为 RV,与电压表内阻的真实值 RV相比,RV_RV(选填“”“”或“”),主要理由是_上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力
59、 强化闯关 解析 试题 答案 (1)将电路图补充完整,如图所示(2)a.根据电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑到最左端;b闭合开关 S1、S2,调节滑动变阻器,让电压表达到满偏;c保持 S1闭合,断开开关 S2,滑动变阻器不动,调节可变电阻 R0,直到电压表达到半偏;d记下此时 R0 的读数,即为电压表的内阻上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 见解析 答案 (3)若滑动变阻器分压接法的输出电压保持不变,电压表半偏时电流减小一半,电阻增大为原来的两倍,即电压表的电阻等于 R0 的电阻,但实
60、际上这个输出电压会略有升高,即 R0的电阻略大于电压表的内阻,故 RVRV.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 4(1)如图甲所示是由某金属材料制成的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的图象,图中 R0表示 0 时的电阻,k 表示图线的斜率,则温度为 t(t0)时电阻 R_.(2)若把该电阻与电池(电动势 E1.5 V,内阻不计)、电流表(量程为 5 mA、内阻 Rg100)、电阻箱 R串联起来,连接成如图乙所示的电路,用(1)中电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了
61、一个简单的“金属电阻温度计”上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系请用 E、R0、k 等表示所测温度 t 与电流 I 的关系式 t_.电流刻度较大处对应的温度刻度_(选填“较大”或“较小”)若电阻 R 随摄氏温度 t 变化的特性由图甲中数据求出,电阻箱阻值 R50,则在图丙中电流表刻度盘上 1 mA、3 mA、5 mA 刻度处对应的温度数值分别为_、_、_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三
62、 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)由 R-t 图线得 RR0kt.(2)EI(RRgR),而 RR0kt,联立解得 t1kEI(RRgR0);t 与 I 呈非线性关系,I 越大,t 越小,故填“较小”;将题中所给数据代入 t1kEI(RRgR0)即可求解上页 下页 第2讲 电学实验与创新考向四 考向一 考向二 考向三 考向四 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)R0kt(2)1kEI(RRgR0)较小 1 250 250 50 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力
63、强化闯关 解析 试题 答案 1学校实验室新进了一批低阻值的绕线电阻,已知绕线金属丝是某种合金丝,电阻率为.要测算绕线金属丝长度,进行以下实验:上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)先用多用电表粗测金属丝的电阻正确操作后转换开关的位置指示和表盘示数如图所示,则金属丝的电阻约为_.(2)用螺旋测微器测金属丝的直径 d.(3)在粗测的基础上精确测量绕线金属丝的阻值 R.实验室提供的器材有:电流表 A1(量程 03 A,内阻约为 0.5)电流表 A2(量程 00.6 A,内阻约为 3)电压表 V1(量程 03 V,内阻约 3 k)
64、电压表 V2(量程 015 V,内阻约 18 k)上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 定值电阻 R03 滑动变阻器 R1(总阻值 5)滑动变阻器 R2(总阻值 100)电源(电动势 E6 V,内阻约为 1)开关和导线若干还需要先利用实验室提供的器材较准确地测量将选用的电流表的内阻测量电路的一部分可选用以下电路中的_上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 请在给出的器材中选出合适的器材,在虚线框内画出精确测量绕线金属丝阻值的完整电路(要求在图中标明选用的器材标号)(
65、4)绕线金属丝长度为_(用字母 R、d、和数学常数表示)上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)由于欧姆表置于“1”挡,所以应按1 倍率读数,即 19 9.(3)A、B 选项中电表测量不准确,选项 A、B 错误可先将电流表 A2与定值电阻串联后再与电压表并联,如选项 C 所示;或因电流表 A2的满偏电流小于 A1的满偏电流,可先将定值电阻与电流表 A2并联再与 A1串联,如选项 D 所示C、D 选项均可测出电流表 A2的内阻,故选项 C、D 正确精确测量时变阻器应采用分压式接法(4)根据电阻定律 RLS,S(d2)2,解得
66、LRd24.上页 下页 第2讲 电学实验与创新 解析 试题 研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关(1)9(或 9.0)(3)CD电路如图所示(分压内接)(4)Rd24 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 2国标(GB/T)规定自来水在 15 时电阻率应大于 13 m.某同学利用图甲所示电路测量 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),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
67、,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,刻度尺上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 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
68、;E改变玻璃管内水柱长度,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,整理好器材上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)测玻璃管内径 d 时游标卡尺示数如图乙所示,则 d_mm.(2)玻璃管内水柱的电阻 Rx的表达式为 Rx_(用 R1、R2、R 表示)上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (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,绘制出如图丙所示的 R-1L关系图象自来水的电阻率 _m(保留两位有效数字)
69、(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_(选填“偏大”“不变”或“偏小”)上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)根据游标卡尺的读数规则,玻璃管内径 d30 mm00.05 mm30.00 mm.(2)把 S 拨到 1 位置,记录电压表 V1 的示数,得到通过水柱的电流 I1UR1.由闭合电路欧姆定律,EUUR1Rx;把 S 拨到 2 位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2的示数与电压表 V1的示数相同,记录电阻箱的阻值 R,得到该支路的电流 I2UR.由闭合电路欧姆定律,EUURR2,联立解得 R
70、xR1R2R.上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)30.00(2)R1R2R (3)14(4)偏大 答案 (3)由电阻定律 RxLS,RxR1R2R,联立解得 RR1R2S1L.R-1L关系图象斜率 k400 m,kR1R2S,Sd24,解得 R1R2Sk14 m.(4)本实验中若电压表V1 内阻不是很大,则通过水柱的电流 I1 大于测量值,即UR1RxURR2,得到 RxR1R2R,即自来水电阻测量值偏大,则自来水电阻率测量结果将偏大上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析
71、试题 答案 3理想电压表内阻无穷大,而实际电压表并非如此,现要测量一个量程为03 V、内阻约为 3 k 的电压表的阻值实验室备有以下器材:A待测电压表 V1:量程为 03 V、内阻约为 3 kB电压表 V2:量程为 06 V、内阻约为 6 kC滑动变阻器 R1:最大阻值 20、额定电流 1 AD定值电阻 R0E电源:电动势 6 V,内阻约 1 F开关一个、导线若干上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路,请你按图示电路将实验仪器连接起来;上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限
72、时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (2)请写出按该电路测量电压表 V1内阻 RV的表达式_,并指出表达式中各物理量的含义_;(3)在正确连接电路后,闭合开关 S,不断的调节滑动变阻器 R1 滑片位置,记录多组电压表 V1、V2的示数 U1、U2,作出 U2-U1图线如图丙所示若 R01 480,由图线上的数据可得 RV_.上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 由并联电路两端电压相等可知,定值电阻 R0两端的电压为 U0U2U1,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流为 I0U0R0IV1,因此电压表 V1 的内阻RV
73、U1IV1,解以上三式得 RVU1U2U1R0,将其变形得到 U2(1R0RV)U1,由图象知斜率 k1.51R0RV,则 RV2 960.上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)如图所示(2)RVU1U2U1R0 U1 为待测电压表 V1 的示数,U2 为电压表 V2 的示数,R0为定值电阻阻值(3)2 960 答案 上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 4(2016河北保定高三调研)欧姆表内部含有电源,某同学利用下列实验器材测量欧姆表内部电源的电动势和内阻,实验
74、器材的规格如下:电流表 A1(量程为 30 mA,内阻 r1约为 50)电流表 A2(量程为 200 A,内阻 r2为 300)定值电阻 R0(阻值为 9 700)滑动变阻器 R(0150)开关和导线若干上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)使用上述实验器材,请设计本实验并完成下面虚线方框中的电路上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (2)将实验器材按(1)中的电路图连接,闭合开关,将滑动变阻器的触头滑至某一位置,读出电流表 A1和 A2的示数 I1、I2.
75、多次改变滑动触头的位置,得到多组实验数据,在如图所示的坐标纸上作出 I2-I1图线,根据图中信息可求得欧姆表内部电源的电动势为_V,内电阻为_.(结果保留两位有效数字)(3)如果多用表内的电池用旧,其电动势减小,内阻增大,但两表短接时仍能完成欧姆调零,用此表的欧姆挡测导体的电阻时,其测量值_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 答案 (1)由于没有电压表,所以把电流表 A2和定值电阻 R0串联改装成电压表使用(2)根据闭合电路欧姆定律 EI2(R0r2)(I1I2)r变形,得 I2ER0r2rrR0r2rI1由图可知,纵轴截距 bER0r2r1.5104A斜率 krR0r2r2.0103解得 r20,E1.5 V.上页 下页 第2讲 电学实验与创新研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关 解析 试题 (1)如图所示(2)1.5 20(3)大于 答案 (3)红黑表笔短接时,示数为零(实际为满偏电流),电池电动势减小,必须减小欧姆挡内阻才能达到满偏,而半偏时待测阻值等于欧姆挡内阻,但刻度值仍为电动势减小前的内阻值,所以测量值偏大上页 下页 第2讲 电学实验与创新限时 规范训练 本课内容结束研考向 融会贯通 限时 规范训练 提能力 强化闯关