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2019-2020年高考物理 專題二 電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)題（含解析） 圖1 1．某同學(xué)使用多用電表測(cè)量一定值電阻Rx的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“′1k”檔位并調(diào)零，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示。然后他應(yīng)通過(guò)以下操作完成實(shí)驗(yàn)， （1）請(qǐng)你將以下操作過(guò)程補(bǔ)充完整： ①________________________________； ②________________________________； ③將兩表筆接觸待測(cè)電阻的兩端，從表盤上讀出數(shù)據(jù)，再乘以所選倍率即為所測(cè)電阻值； ④測(cè)量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋。 （2）為更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的電路。 其所用器材有：滑動(dòng)變阻器R0、電阻箱R、電流表A、電源E、單刀雙擲開關(guān)S各一只，以及導(dǎo)線若干。以上器材均滿足實(shí)驗(yàn)所需條件。 ①圖3為該電路的實(shí)物圖，其中部分電路已經(jīng)連接好，請(qǐng)用筆畫完成電路實(shí)物圖的連接。 ②測(cè)量時(shí)，有同學(xué)進(jìn)行了如下一些操作，請(qǐng)將正確的步驟挑選出來(lái)，按正確操作順序?qū)⒉襟E前的字母寫到橫線上：___________________________。 A．根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大； B．先將單刀雙擲開關(guān)擲向b端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當(dāng)位置，記下A的示數(shù)I； C．先將單刀雙擲開關(guān)擲向a端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當(dāng)位置，記下A的示數(shù)I； D．再將單刀雙擲開關(guān)擲向a端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表A的示數(shù)變?yōu)镮/2； E．再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端，同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱，使電流表A的示數(shù)也為I； F．再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表A的示數(shù)也為I； G．記下此時(shí)電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測(cè)電阻值； 1．（1）見解析（２）①如圖②A、C、F、G。 R0 S E R Rx 【解析】（1）先把選擇開關(guān)旋到“′1k”檔位并調(diào)零，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示，指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說(shuō)明待測(cè)電阻小，應(yīng)該把選擇開關(guān)旋到“′100”檔位；將紅黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處； （2）此電路測(cè)量電阻的原理是等效替換。正確操作順序是：根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大，先將單刀雙擲開關(guān)擲向b端a，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，，使電流表A的指針指到表盤上某一適當(dāng)位置，記下A的示數(shù)I；再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表A的示數(shù)也為I；記下此時(shí)電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測(cè)電阻值，所以正確步驟為A、C、F、G。 ２．在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)紐a.b.c,d,e.f,g和h按圖甲所示 方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開關(guān)后： （1）若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是＿＿＿＿＿導(dǎo)線斷路． (2)某同學(xué)排除故障后側(cè)繪出電源和小電珠的U－I特性圖線．如圖乙所示．電源的電動(dòng)勢(shì)E ＝＿＿＿＿V；小電珠的的電阻隨溫度的上升而＿＿＿＿＿。 (3)將與上面相同的兩個(gè)小電珠并聯(lián)后接到上面的這一電源上，每一只小電珠的實(shí)際電功率是＿＿＿＿W。 ２．（１）可能是g導(dǎo)線斷路（２）3V電阻隨溫度的升高而增大（３）1.05W 【解析】（1）樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不起分壓作用，則可能是g導(dǎo)線斷路． （2）由電源的U－I特性圖線可知電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)阻r=1Ω；由小電珠的U－I特性圖線可知小電珠的電阻隨溫度的升高而增大． （3）當(dāng)兩個(gè)小電珠并聯(lián)后，接到電源上，由閉合電路歐姆定律得，E=U-2Ir，電源的U－I特性圖線為U=E-2rI=E-2I，在圖乙中作出U=E-2I圖線，如圖。圖線與小電珠U-I圖線交點(diǎn)（0.95 ，1.1），一只小電珠的實(shí)際電功率是P=UI=0.95×1.1W=1.05W。 ３．實(shí)際電流表有內(nèi)阻，測(cè)量電流表內(nèi)阻的電路如圖所示。供選擇的儀器如下： ①待測(cè)電流表(，內(nèi)阻約300Ω)，②電流表 (，內(nèi)阻約100Ω)，③定值電阻(300Ω)，④定值電阻(10Ω)，⑤滑動(dòng)變阻器 (Ω)，⑥滑動(dòng)變阻器 (Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。 (1)定值電阻應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(在空格內(nèi)填寫序號(hào)) (2)用連線連接實(shí)物圖。 (3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟： ①按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的觸頭移至最 （填“左端”或“右端”） ②閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄和的讀數(shù)和； ③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄和的讀數(shù)和； ④以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示。 (4)根據(jù)圖線的斜率及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式 。 ３．（１）　　?。ǎ玻┤鐖D所示?。ǎ常┳钭蠖恕? 【解析】（1）因兩端的電壓約為為，假若兩電流表滿偏，由通過(guò)定值電阻的電流為，所以定值電阻約為內(nèi)阻約300Ω，故定值電阻選；又因電路是分壓法接，所以滑動(dòng)變阻器小時(shí)便于調(diào)節(jié)，所以應(yīng)選滑動(dòng)變阻器 (Ω) （2）實(shí)物連圖如圖所示 （3）首先應(yīng)使分壓電路中輸出的電壓最小，所以滑動(dòng)變阻器的觸頭移至最左端 (4) 由部分電路歐姆定律可知，，因，所以 ４．用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，所給的器材有： A．電壓表V：0～10V B．電流表A：0～0.6A C．滑動(dòng)變阻器R1(總阻值20) D．固定電阻R2（阻值10） E．固定電阻R3（阻值4） F．固定電阻R4（阻值3） S．單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干 （1）根據(jù)以上器材，在誤差盡可能小的情況下，組成一個(gè)測(cè)量電路，畫出測(cè)量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。） （2）用已知的量和實(shí)驗(yàn)中測(cè)的量表示待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E 和內(nèi)阻r ４．（１）如圖所示　　 （２） 【解析】一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E約1.5V,內(nèi)阻r很小，為了減小讀數(shù)誤差，不能選電壓表量程選擇0～10V, 只能選電流表；由閉合電路歐姆定律可知，若用電流表則不能用滑運(yùn)變阻器；只能用單刀雙擲開關(guān)和兩個(gè)定值電阻組成回路．電流表量程選擇0～0.6A,回路最小總電阻約R≈=2.5Ω,，，若電流表三分之一處讀數(shù)，所以其電路的電阻大約為，若電流表三分之二處讀數(shù)，所以其電路的電阻大約為，故定阻電阻選擇固定電阻R3和固定電阻R4即可． 按圖按好電路，設(shè)按固定電阻R3和固定電阻R4時(shí)測(cè)的電流分別為和，由閉合電路歐姆定律可得 聯(lián)立解得； ５．某實(shí)驗(yàn)小組向描繪有“4V、2W”的小燈泡的U—I圖像，除導(dǎo)線和開關(guān)還備有以下器材可供選擇： A.電流表A1,（量程0.6A，內(nèi)阻約為1） B.電流表A1,（量程3.0A，內(nèi)阻約為0.2） C.電壓表V1,（量程5.0V，內(nèi)阻約為5kg） D.電壓表V2,（量程15.0V，內(nèi)阻約為15kg） E.滑動(dòng)變阻器R1（最大電阻為5，額定電流500mA） F.滑動(dòng)變阻器R2（最大電阻為10，額定電流2.0A） （1）實(shí)驗(yàn)中所用的電流表應(yīng)選＿＿＿＿＿＿；電壓表應(yīng)選＿＿＿＿＿＿；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選＿＿＿＿＿＿。（只需填器材前面的字母代號(hào)） （2）畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖。 （3）經(jīng)過(guò)正確的操作，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)根據(jù)下表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫出小燈泡的U—I曲線。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 U/v 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 3.20 3.60 4.00 I/A 0 0.12 0.22 0.30 0.36 0.40 0.43 0.46 0.48 0.49 0.50 ５．（１）A1　V1　R2．（２）如圖左所示（３）如圖右所示 【解析】（1）由得小燈泡電流為0.5A，所以選電流表A1；小燈泡的額定電壓4V，所以電壓表選V1，.滑動(dòng)變阻器R1的額定電流較小，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2．（2）電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡電阻，應(yīng)用安培表外接，且分壓式供電，如圖左所示 ； （3）U—I圖線如圖右所示 ． ６．用以下器材測(cè)量待測(cè)量程電流表A1(，內(nèi)阻約300Ω)的內(nèi)阻， 電源E：干電池(1.5V) 電壓表V(量程10V，內(nèi)阻約為3kΩ) 電流表A2 (，內(nèi)阻約100Ω) 定值電阻：阻值為300Ω 定值電阻：阻值為10ΩΩ 滑動(dòng)變阻器：最大阻值為1000Ω； 滑動(dòng)變阻器：最大阻值為20Ω 單刀單擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干 ①定值電阻應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(在空格內(nèi)填寫序號(hào)) ②畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖 A1 R1 E S R4 A2 A B ③用已知的量和實(shí)驗(yàn)中測(cè)的量表示待測(cè)電流表A1的內(nèi)阻 ６．（１）?。ǎ玻┤鐖D所示　　（３） 【解析】①因A1兩端的電壓約為為，所以不能用量程10V的電壓表，假若兩電流表滿偏，由通過(guò)定值電阻的電流為，所以定值電阻約為內(nèi)阻約300Ω，故定值電阻選；又因電路是分壓法接，所以滑動(dòng)變阻器小時(shí)便于調(diào)節(jié)，所以應(yīng)選滑動(dòng)變阻器 (Ω) ②實(shí)驗(yàn)電路如圖所示 ③若某次測(cè)量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，由部分電路歐姆定律可知， ７．某電流表的量程為50mA，內(nèi)阻為50Ω，其表面的刻度盤已損壞，要重新通過(guò)測(cè)量來(lái)刻畫出刻度值，有下列器材： A．待測(cè)電流表 B．9V直流電源 C．“0-10Ω，1A”滑動(dòng)變阻器 D.“0-100Ω，50mA”滑動(dòng)變阻器 E．“0.6A，0.5Ω”標(biāo)準(zhǔn)電流表 F．“3A，0.01Ω”標(biāo)準(zhǔn)電流表 G．5Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻 F．20Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻 I. 開關(guān)及導(dǎo)線若干 (1)應(yīng)選用的器材 (填選用器材序號(hào))。 (2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 (3)待刻度電流表的電流表刻度值x = ．說(shuō)明式中各物理量的表示意義 。 ７．（１）ABCEGI（２）如圖所示（３） 【解析】（1）應(yīng)選用的器材有ABCEGI （2）如圖所示 重新通過(guò)測(cè)量來(lái)刻畫出刻度值，需要測(cè)量電流表中電流。由于標(biāo)準(zhǔn)電流表量程遠(yuǎn)大于待測(cè)電流表，且待測(cè)電流表內(nèi)阻已知，所以設(shè)計(jì)成“0.6A，0.5Ω”標(biāo)準(zhǔn)電流表與5Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)后與待測(cè)電流表并聯(lián)電路，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。由IxR=I(+)解得。式中I為E表示數(shù)，為E表內(nèi)阻，為5Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻，R為待刻畫表內(nèi)阻 ８．利用如圖所示電路測(cè)量一量程為300 mV的電壓表的內(nèi)阻RV，RV約為300Ω。 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①按電路圖正確連接好電路，把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關(guān)S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大； ②閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度； ③保持開關(guān)S1閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的一半；讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值。實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測(cè)電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω)、電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、導(dǎo)線和開關(guān)之外，還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材： A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值150Ω）； B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω）； C．定值電阻（阻值約20Ω）； D．定值電阻（阻值約200Ω）。 根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問(wèn)題： （1）對(duì)于上述測(cè)量方法，從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，在測(cè)量無(wú)誤的情況下，實(shí)際測(cè)出的電壓 表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè) 真實(shí)值RV（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）為了使測(cè)量比較精確，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用 ，定值電阻R'應(yīng)選用 （填字母代號(hào)）。 （3）在其它元件不變的情況下，為使測(cè)量更準(zhǔn)確,可換用一電動(dòng)勢(shì)更________的電池（內(nèi)阻可忽略）（填“大”或“小”） ８．（1）大于 （2分） （2） B C （4分） （3） 大 （2分） 【解析】當(dāng)電阻箱接入電路后，電阻箱和電壓表組成的支路分的電壓增大，電阻箱上分得的電壓大于原來(lái)的一半，所以電壓表的測(cè)量值大于真實(shí)值。 要想測(cè)量比較精確，要求電阻箱接入電路后對(duì)整個(gè)電路的電阻影響較小，所以滑動(dòng)變阻器選擇B，若定值電阻R′過(guò)大，不能使電壓表達(dá)到滿偏，所以R′選擇C，在本試驗(yàn)其它元件不變的條件下，選擇電動(dòng)勢(shì)大的電池目的是減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高精度。 ９．從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)出多組數(shù)據(jù)。 （1）畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。 （2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算r1，則所用的表達(dá)式為r1= ，式中各符號(hào)的意義是： 。 器材（代號(hào)） 規(guī)格 電流表（A1） 量程10mA、內(nèi)阻r1待測(cè)（約40Ω） 電流表（A2） 量程500μA、內(nèi)阻r2=750Ω 電壓表（V） 量程10V、內(nèi)阻r3=10kΩ 電阻（R1） 阻值約為100Ω、做保護(hù)電阻用 滑動(dòng)變阻器（R2） 總阻值約為50Ω 電源（E） 電動(dòng)勢(shì)1.5V、內(nèi)阻很小 開關(guān)（S2）、電線若干 ９．（1）如圖所示的兩個(gè)圖中任一個(gè)均可 。 （2），I1、I2分別表示通過(guò)電流表A1和A2的電流，r1、 r2分別是它們的電阻。 【解析】（１）因電壓表量程太大，所以只能用內(nèi)阻已知的電流表來(lái)替代，所以電路設(shè)計(jì)如圖 （２）兩個(gè)并聯(lián)電壓相等，所以，解得 １０． 1)多用電表的表盤如圖所示，用100mA的量程測(cè)量直流電流時(shí)，指針?biāo)倦娏髦禐開_________mA （2）某物理實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻 值?？蛇x用器材的代號(hào)和規(guī)格如下： 電流表A1 (量程250mA,內(nèi)阻r1為 5Ω) 電流表A2 (量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω) 待測(cè)電阻Rx（阻值約為100Ω); 滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Ω); 電源E (電動(dòng)勢(shì)約為9V,內(nèi)阻r約為1Ω); 單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若千。 ①請(qǐng)?jiān)谟疫叺姆娇蛑邪央娏鞅淼拇?hào)A1、A2填在相應(yīng)的中，并且把實(shí)驗(yàn)電路 原理圖連接完整 ②需要直接測(cè)量的物理量是______,被測(cè)電阻的計(jì)算式為及Rx=______。 １０．（１）或 （２）①電路如圖　?、趦呻娏鞅淼碾娏? 【解析】（１）用100mA的量程測(cè)量直流電流，可直接讀出或 （２）方框中應(yīng)把量程大的電流表放在干路上，小量程的放在支路上，所以設(shè)計(jì)的電路如圖所示，由部分電路歐姆定律得