2016版高考物理二轮重点讲练专题七电学实验专题强化训练

11．(2015·厦门二模)(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“×100”位置．②将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件____(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示．为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填：“×1”“×10”“×1k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系式为______；(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3V的电压表内阻．该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图丙中________(选填“A”或“B”)方式连接．在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图丁所示，2读数为________Ω，这时电压表的读数为如图戊所示．若该欧姆挡内阻为24kΩ，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为________V(计算结果保留两位有效数字)．答案(1)D“×10”(2)I＝ERg＋R0＋Rx＋r(3)A30k2.9解析(1))①②将K旋转到电阻挡“×100”的位置；②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件D，使指针对准电阻的“0”刻度线；③将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明所选挡位太大，应换“×10”；(2)根据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：I＝ERg＋R0＋Rx＋r；(3)欧姆表的正插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负插孔流出，进入电压表的正接线柱，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：30×1k＝30kΩ，电压表的读数为：1.60V.由题意知欧姆表的内阻为24kΩ，与电压表的内阻30kΩ串联，由欧姆定律可知E＝I(R＋r)＝1.6030000×(2.4×104＋3×104)V≈2.9V命题立意本题旨在考查用多用电表测电阻2.3(2015·山东模拟)某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r.实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R(0～99.9Ω)，开关S1和S2，导线若干．(1)先测电阻R0的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整：先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后____________________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2.则电阻R0的表达式为R0＝________________.(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0＝9.5Ω，继续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：组数12345电阻R/Ω03.06.012.018.0电流I/A0.500.400.330.250.20①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图．4②利用图像求出该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(保留两位有效数字)答案(1)断开S2，调节电阻箱的阻值R1－R2(2)①见图E＝6.0V，r＝2.5Ω解析根据实验原理确定实验方法及步骤，依据闭合电路欧姆定律求解；采用描点法作出对应的伏安特性曲线．根据图像和闭合电路欧姆定律可求得电动势和内电阻．(1)器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻；故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：再将S2断开，调节电阻箱使电流表的示数仍为I；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差：5即：Rx＝R1－R2(2)由闭合电路欧姆定律可知：E＝U1＋I1rE＝U2＋I2r代入数据联立解得E＝6V，r＝2.5Ω命题立意本题旨在考察测电源的电动势和内阻3．(2015·山东模拟)某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表○V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．(1)先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1＝________.(2)若甲同学已经测得电阻R1＝4.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的1U－1R图线，则电源电动势E＝________V，电阻R2＝________Ω.(结果保留两位有效数字)(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的1U－1R＋R1图线，根据图线得到电源电动势E和6电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围________(选填“较大”“较小”或“相同”)，所以________同学的做法更恰当些．答案(1)U2－U1U1R(2)1.4(或107)1.2(3)较小甲4．(2015·云南模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．某同学连好的实物图如甲所示．(1)在以下电流表中选择合适的一只是________；电流表A1(量程3A，内阻约0.1Ω)；电流表A2(量程600mA，内阻约0.5Ω)；电流表A3(量程100mA，内阻约3Ω)(2)该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为________；7(3)实验测得的部分数据如表，请在图乙所示的坐标纸上作出该元件的I－U图像；电压(V)0.400.801.201.602.002.40电流(A)0.080.200.280.340.410.44(4)若将该灯泡与一个4Ω的定值电阻串联，直接接在电动势为2V内阻不计的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P＝________W(保留两位有效数字)．答案(1)A2(2)g(3)如解析图(4)0.25分析(1)根据灯泡额定电流选择电流表；(2)根据图甲所示实物电路图，分析清楚电路结构，然后根据各电路元件的连接方式作出电路图．(3)电源与定值电阻整体组成一个等效电源，在图像中作出电源的I－U图像；(4)由图像找出电路电流与灯泡电压，然后由P＝UI求出灯泡功率．解析(1)灯泡额定电流I＝PU＝1.5W3V＝0.5A，故电流表选A2(量程600mA，内阻约5Ω)，(2)调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数不能调为零，说明滑动变阻器采用了限流接法，由电路图可知，导线g断了．(3)根据题目中给出的数据利用描点法可得出对应和图像如图所示；(4)电源与4.0Ω的定值电阻串联组成等效电源，在灯泡伏安特性8曲线中作出电源的U－I图像，两图像的交点坐标值为：U＝1V，I＝0.25A，灯泡功率为：P＝UI＝1V×0.25A≈0.25W.命题立意描绘小电珠的伏安特性曲线．本题考查伏安法测量灯泡伏安特性曲线，要注意明确图像法的应用，知道灯泡的电阻随温度的升高而增大5．(2015·四川)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：电流表A1(量程0～30mA)；电流表A2(量程0～100mA)；电压表V(量程0～6V)；滑动变阻器R1(阻值0～5Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～300Ω)；开关S一个，导线若干条．某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路．Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线．9Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条U－I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)．回答下列问题：①电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；②由图的图线，得电源内阻r＝________Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝______，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围______，电压表示数变化范围______．(选填“相同”或“不同”)答案①A2R2②25③U0I0－r④相同不同解析①根据题设条件中电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用A2，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用R2.②根据图甲电路结构可知，电压表测量了电路10的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图乙中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有：r＝|k|＝|5.5－4.560－20×10－3|Ω＝25Ω.③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有：r′＝r＋Rx＝|k′|＝U0－0I0－0，解得Rx＝U0I0－r.④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，Rx接在B、C之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而Rx接在A、B之间时，电压表测量的是滑动变阻器与Rx两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同．命题立意测定电源电动势和内阻、伏安法测电阻的实验6．(2015·菏泽二模)某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材：电流表A1(量程300mA，内阻约为5Ω)；电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω)；电压表V(量程15V，内阻约为3kΩ)；滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流为1A)；滑动变阻器R2(0～50Ω，额定电流为0.01A)；电源E(电动势3V，内阻较小)；定值电阻R0(5Ω)；单刀单掷开关一个、导线若干．实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差．(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选____________；11(2)在下面方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号；(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1＝________；上式中各符号的物理意义是_____________．答案(1)R1(2)原理图见下图(3)I2－I1I1R0I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的电阻大小解析(1)为便于调节，滑动变阻器应选总阻值较小的R1；(2)电源电动势3V，故电压表V(量程15V，内阻约为3kΩ)不可用；为精确测量电流表A1两端的电压值，应将定值电阻R0(5Ω)与被测电流表A1并联，再与电流表A2串联，实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，控制电路应采用分压式．(3)r1的表达式为r1＝UI＝I2－I1I1R0，I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定