2021-2022年高考物理总复习 专题7 电学设计性实验的处理分组训练(含解析)
【通用版】2021高考物理考前专题训练《电学设计性实验的处理方法》(含答案)
【通用版】高考物理考前突破专题训练专题一：电学设计性实验的处理方法1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除了标有“6 V 1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源6 V（内阻不计）B．直流电流表0～3 A（内阻0.1 Ω以下）C．直流电流表0～300 mA（内阻约为5 Ω）D．直流电压表0～15 V（内阻约为15 kΩ）E．滑动变阻器“10 Ω 2 A”F．滑动变阻器“1 kΩ0.5 A”实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。
（1）实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________ 。
（均用序号表示）（2）试按要求在虚线框（图甲）中画出电路图。
（3）根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路。
【答案】（1）C E （2）（3）如图所示（2）小灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，小灯泡两端的电压要求从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法。
2．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材。
A．待测小灯泡（额定功率6 W，额定电流0.5 A）B．电流表（量程0～0.6 A，内阻0.1 Ω）C．电压表（量程0～5 V，内阻约5 kΩ）D．电压表（量程0～15 V，内阻约15 kΩ）E．滑动变阻器（最大阻值50 Ω）F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ）G．直流电源（电动势15 V，内阻可忽略）H．开关一个，导线若干实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________（填写仪器符号）。
（2）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图。
（3）如图所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线。
由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而__________（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6 V时，其灯丝电阻值约为________Ω。
高考物理一轮复习：7.3《电学设计性实验的处理方法》教学案(含答案)
第3讲微专题——电学设计性实验的处理方法核心考点·分类突破——析考点 讲透练足1．明确实验目的审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路。
2．广泛联系、寻找原型、确定实验原理。
3．根据实验原理与实验器材，迁移实验方法，确定实验方案。
4．控制电路的选择控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，图甲为限流式，图乙为分压式。
5．测量电路的选择测量电路的选择即电流表在电路中有两种接法，图丙为电流表内接，图丁为电流表外接。
6．电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素：(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流。
(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位。
(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节。
在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都用到。
(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等。
7．实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去。
(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。
[典题1]某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率，分别为×1 k、×100、×10、×1。
该同学选择“×100”倍率，用正确的操作步骤测量时。
2021-2022年高考物理真题分类汇编 电学实验(含解析)
2021-2022年高考物理真题分类汇编电学实验（含解析）(xx新课标I-23).（9分）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。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω．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3 mA：若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA．由题给条件和数据，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。
(2)现用一量程为3mA，内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA。
电池的电动势为1.5 V．内阻忽略不计；定值电阻R有两种规格．阻值分别为300Ω和1000Ω：滑动变阻器R有两种规格．最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R应选用阻值为_________Ω的电阻，R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。
(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_______(填“b ”或“c ”)相连。
判断依据是：__________【答案】 （1）15（2分） 35（2分） （2）300（1分） 3000（1分） （3）c （1分） 闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏电阻是R 1，若电表指针不动，则损坏电阻是R 2（2分）【考点】欧姆定律；电阻的串、并联；闭合电路的欧姆定律【解析】（1）定值电阻和毫安表都是并联连接，电压相等，由欧姆定律变形式U = IR ，使用a 、b 两个接线柱时有：I 满R 表=(I 表1-I 满)（R 1+R 2）;使用a 和c 两个接线柱时有：I 满（R 表+R 2）=(I 表2-I 满) R 1 , I 表1和I 表2为改装电表的量程，解以上各式得：R 1 =15 Ω ,R 2 = 35Ω 。
2022版《高考调研》高考物理二轮重点讲练：专题七 电学实验 专题强化训练
1．(2021·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，请依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，R g为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x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3 V的电压表内阻．该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”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，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24 kΩ，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＝ER g＋R0＋R x＋r(3)A30 k 2.9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，发觉指针偏转角度过小，说明所选挡位太大，应换“×10”；(2)依据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：I＝ER g＋R0＋R x＋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：30×1 k ＝30 kΩ，电压表的读数为：1.60 V.由题意知欧姆表的内阻为24 kΩ，与电压表的内阻30 kΩ串联，由欧姆定律可知E＝I(R＋r)＝1.6030 000×(2.4×104＋3×104) V≈2.9 V命题立意本题旨在考查用多用电表测电阻2.(2021·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.试验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)，电阻箱R(0～99.9 Ω)，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，调整电阻箱，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＝9.5 Ω，连续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调整电阻箱，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1234 5电阻R/Ω0 3.0 6.012.018.0电流I/A0.500.400.330.250.20①请依据给定的坐标系并结合以上数据描点作图．②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，调整电阻箱的阻值R1－R2(2)①见图E＝6.0 V，r＝2.5 Ω解析依据试验原理确定试验方法及步骤，依据闭合电路欧姆定律求解；接受描点法作出对应的伏安特性曲线．依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；因此可以把握电流相等，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，调整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：即：R x＝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＝6 V，r＝2.5 Ω命题立意本题旨在考察测电源的电动势和内阻3．(2021·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．试验器材有：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1.5 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，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，调整电阻箱，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＝4.8 Ω，连续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调整电阻箱，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，多次调整电阻箱，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，依据图线得到电源电动势E和电阻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．(2021·云南模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”试验中，需测量一个标有“3 V,1.5 W”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3 A，内阻约0.1 Ω)；电流表A2(量程600 mA，内阻约0.5 Ω)；电流表A3(量程100 mA，内阻约3 Ω)(2)该同学连接电路后检查全部元器件都完好，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，反复调整滑动变阻器，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________；(3)试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)0.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40电流(A)0.080.200.280.340.410.44(4)若将该灯泡与一个4 Ω的定值电阻串联，直接接在电动势为2 V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)依据灯泡额定电流选择电流表；(2)依据图甲所示实物电路图，分析清楚电路结构，然后依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 ＝1.5 W3 V＝0.5 A，故电流表选A2(量程600 mA，内阻约5 Ω)，(2)调整滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数不能调为零，说明滑动变阻器接受了限流接法，由电路图可知，导线g断了．(3)依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4.0 Ω的定值电阻串联组成等效电源，在灯泡伏安特性曲线中作出电源的U－I图像，两图像的交点坐标值为：U＝1 V，I＝0.25 A，灯泡功率为：P＝UI＝1 V×0.25 A≈0.25 W.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，要留意明确图像法的应用，知道灯泡的电阻随温度的上升而增大5．(2021·四川)用试验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R x.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的试验器材有：电流表A1(量程0～30 mA)；电流表A2(量程0～100 mA)；电压表V(量程0～6 V)；滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～300 Ω)；开关S一个，导线若干条．某同学的试验过程如下：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．Ⅲ.断开开关，将R x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，U 0)．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I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x ＝______，代入数值可得R x ； ④若电表为抱负电表，R x 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，两种状况相比，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 ①A 2 R 2 ②25 ③U 0I 0－r ④相同 不同解析 ①依据题设条件中电池的电动势约6 V ，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A 2，为了电路正常工作，以及便利调整，多测量几组数据，滑动变阻器应选用R 2.②依据图甲电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图乙中，图线斜率确定值即为电源的内阻，有：r ＝|k |＝| 5.5－4.5(60－20)×10－3| Ω＝25 Ω.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 ＋R x ＝|k ′|＝U 0－0I 0－0，解得R x ＝U 0I 0－r .④若电表为抱负电表，R x 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，R x 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R x 接在A 、B 之间时，电压表测量的是滑动变阻器与R x 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、伏安法测电阻的试验6．(2021·菏泽二模)某同学为了测量电流表A 1内阻的精确值，有如下器材： 电流表A 1(量程300 mA ，内阻约为5 Ω)； 电流表A 2(量程600 mA ，内阻约为1 Ω)； 电压表V(量程15 V ，内阻约为3 kΩ)； 滑动变阻器R 1(0～5 Ω，额定电流为1 A)； 滑动变阻器R 2(0～50 Ω，额定电流为0.01 A)； 电源E (电动势3 V ，内阻较小)；定值电阻R 0(5 Ω)；单刀单掷开关一个、导线若干．试验要求待测电流表A 1的示数从零开头变化，且多测几组数据，尽可能的削减误差．(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选____________；(2)在下面方框内画出测量A 1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A 1的内阻r 1，则r 1的表达式为r 1＝________；上式中各符号的物理意义是_____________．答案 (1)R 1 (2)原理图见下图(3)I 2－I 1I 1R 0 I 2、I 1分别为某次试验时电流表A 2、A 1的示数，R 0是定值电阻的电阻大小解析 (1)为便于调整，滑动变阻器应选总阻值较小的R 1；(2)电源电动势3 V ，故电压表V(量程15 V ，内阻约为3 kΩ)不行用；为精确测量电流表A 1两端的电压值，应将定值电阻R 0(5 Ω)与被测电流表A 1并联，再与电流表A 2串联，试验要求待测电流表A 1的示数从零开头变化，且多测几组数据，尽可能的削减误差，把握电路应接受分压式．(3)r 1的表达式为r 1＝U I ＝I 2－I 1I 1R 0，I 2、I 1分别为某次试验时电流表A 2、A 1的示数，R 0是定值电阻的电阻大小．命题立意 考查电流表内阻的测量7．(2021·广东)某试验小组争辩两个未知元件X 和Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等．(1)使用多用电表粗测元件X 的电阻．选择“×1”欧姆挡测量，示数如图甲所示，读数为________Ω.据此应选择图中的________(填“乙”或“丙”)电路进行试验．(2)连接所选电路，闭合S ；滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动，电流表的示数渐渐________(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X 换成元件Y ，重复试验．(3)图丁是依据试验数据作出的U －I 图线，由图可推断元件________(填“X ”或“Y”)是非线性元件．(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21 Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和电阻r，如图戊所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V，利用图丁可算得E＝________V，r＝________(结果均保留两位有效数字，视电压表为抱负电压表)．答案(1)10乙(2)增大(3)Y(4)3.20.50解析(1)读数为10，欧姆挡“×1”，故电阻为10×1＝10 Ω.接受外接法的缘由是R x＝10<R V R A＝ 3 000×1，电流表的分压作用影响大，应使用电流表外接法．(2)当P向右边滑动时，未知元件上分到的电压增大，因此电流增大．(3)由图丁可知，Y的电压与电流的比值并不固定，因此是非线性元件．(4)由图丁可知，R x＝10 Ω，由闭合电路欧姆定律E＝U＋UR x r可得，当S2闭合时，E＝3＋310r，当S2断开时有E＝1＋110(r＋21)(此时把R当作电源内阻)，联立解得E＝3.2 V，r＝0.50 Ω.命题立意练习使用多用电表试验；描绘小电珠的伏安特性曲线试验；测定电源的电动势和内阻试验8．(2021·福建)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，试验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．①试验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开头渐渐增大．请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A.③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，依据图线推断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数) 答案见解析0.444 2.25解析实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6 A，所以读数为0.44 A；电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5 V，由图知当小电珠电压等于1.5 V时电流约为0.38 A，此时电阻约为4 Ω，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为P＝U2R外＝1.521＝2.25 W.9．(2021·广东模拟)在“测定金属的电阻率”的试验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示；金属丝的电阻大约为4 Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻，然后依据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．①从图中读出金属丝的直径d为________mm.②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的试验器材：直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；电流表A1：量程0～0.6 A，内阻R A1等于1 Ω；电流表A2：量程0～3.0 A，内阻R A2约0.025 Ω；电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值50 Ω；开关、导线等．在可供选择的器材中，应当选用的电流表是________．应当选用的滑动变阻器是________．③依据所选的器材，在方框中画出试验电路图．L，则电阻率ρ的表达式为：ρ＝____________，忽视测量读数中的偶然误差，则算出的电阻率与真实值相比：________(填”偏大”“偏小””相等”)．答案①0.520②A1R1③如答图所示④(UI－R A1)πd24L相等10．(2021·贵阳一模)有一个电压表V，其内阻为30 kΩ、量程约25 V～35 V，共有30个均匀小格，但刻度数值已经模糊．为了测量其量程并重新刻度，现供应下列器材选用：标准电压表V1：量程0～3 V，内阻为3 kΩ标准电压表V2：量程0～6 V，内阻为1 kΩ电流表A：量程0～3 A，内阻未知滑动变阻器R：总阻值1 kΩ稳压电源E：30 V，内阻不能忽视电键、导线若干(1)依据上述器材，有一位同学设计了如图所示的试验电路图，请指出此电路中测量部分存在的问题：________.(2)请设计一个合理的电路图，画在方框内，将所选用的器材用相应的符号表示(要求测量多组数据，并尽可能提高测量的精确度)；选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U g＝________；式中各字母的意义是：________.分析(1)将电流表与电压表串联时，电流表A的量程太大，电压表的内阻太大，电压表与电流表串联时实际流过的电流太小，电流表的指针偏转会不明显．(2)本试验的目的是测量电压表的量程，可接受与标准电压表比较的方式进行，将二电表串联，依据串联电路的规律可算出电压表的量程．答案(1)电流表量程太大，电压表与电流表串联时实际流过电流表的电流太小，电流表的指针偏转不明显(2)电路图如图所示300U1N；N为V表指针所指格数，U1为V1表读数．解析(1)此电路设计存在的问题：电流表A的量程太大，电压表的内阻较大，电压表与其串联时实际流过电流表的电流太小，即电流表的指针偏转不明显．(2)由题意可知，待测电压表内阻已知，则将两表串联接入电路，两表中的电流相等，由标准电表可求得电流值，通过计算可求得待测电压表的量程；因两电压表阻值较大，而滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器接受分压接法；故电路如答案图所示；由欧姆定律可求得，通过两电压表的电流为：I＝U13 000，则待测电压表两端的电压为：I×30 000＝10U1此时指针指示的格数为N，则有：N30×U m＝10U1；解得量程为：U g＝300U1N，其中N：直流电压表V指针所指格数，U1：标准电压表V1的读数．命题立意测量电压表量程11．(2021·河南模拟)要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A．待测电压表V(量程3 V，内阻约几千欧)B．电流表A(量程3 A，内阻0.01 Ω)C．定值电阻R(阻值2 kΩ，额定电流50 mA)D．蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)E．多用电表F．开关K1、K2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下试验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用×100倍率，操作方法正确．若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是________ Ω.(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙试验电路，你认为其中较合理的电路图是________．其理由是_________________________________________________________．(3)在图丁中，依据你选择的电路把实物连接好．(4)用你选择的电路进行试验时，请简述试验步骤：__________________________________________________________；(5)用上述所测量的符号表示电压表的内阻R V＝________.答案(1)3 000(2)丙；乙图中电流表的示数太小，误差太大．丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小．(3)实物图连接如图所示：(4)试验步骤：①闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2.②U2U1－U2R解析(1)选用×100倍率，读数为30×100 Ω＝3 000 Ω.(2)较为合理的是丙图，由于电阻较大，乙图中电流表的示数太小，误差太大，丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小；(3)实物图如答案图．(4)需要直接测量的物理量是K2闭合、断开时伏特表读数U1和U2；K2闭合时，示数U1相当于电动势，断开时，二者串联，电流相等，即U1－U2R＝U2R V，所以R V＝U2U1－U2R.命题立意本题考查了欧姆表的使用方法，电路的选择，要依据实际状况分析不同的电路图误差的缘由及误差大小，选择最佳电路图，难度稍大12．(2021·江苏模拟)测定一卷阻值约为30 Ω的金属漆包线的长度，试验室供应下列器材：A．电流表A：量程0.6 A，内阻R A约为20 ΩB．电压表V：量程15 V，内阻R V约为4 kΩC．同学电源E：可供应0～30 V直流电压D．滑动变阻器R1：阻值范围0～10 ΩE．滑动变阻器R2：阻值范围0～500 ΩF．电键S及导线若干(1)为了较精确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”)，并将方框中的电路图补画完整．(2)依据正确的电路图进行测量，某次试验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数U为________V，电流表的示数I为________A.(3)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为ρ，则这一卷漆包线的长度L＝________(用U、I、d、ρ表示)．答案(1)R1图见解析(2)13.5、0.46(3)πd2U4ρI解析(1)题目中给出的电源电压为30 V，而给出的电压表量程为15 V，为了便于把握，接受滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选小电阻D(R1)；电路图如图所示：(2)电压表量程为15 V，故最小分度为0.5 V，故读数为13.5 V，电流表量程为0.6 A ，最小分度为0.02 A ，则指针示数为：0.46 A ；(3)由电阻定律可知：R L ＝U I ＝ρL S ＝ρLπ(d 2)2漆包线的长度：L ＝πd 2U4ρI命题立意 本题旨在考查伏安法测电阻13．(2021·扬州高三测试)甲、乙两位同学要测量一未知电阻R x 的阻值(阻值约1 kΩ)，试验室供应的器材如下：A ．待测电阻R xB ．电源E ：电动势约为3 VC ．电流表A 1：量程为5 mA ，内阻r 1不超过10 ΩD ．电流表A 2：量程为1 mA ，内阻r 2为50 ΩE ．滑动变阻器R ：最大阻值为50 ΩF ．电阻箱R ′：阻值0～9 999.9 ΩG ．开关、导线若干(1)由于没有电压表，甲同学利用电流表A 2和电阻箱改装成一个量程为3 V 的电压表，则电流表A 2应与电阻箱________(填“串联”或“并联”)，电阻箱的阻值应为________ Ω.用○V 表示A 2改装后的电压表，在测量R x 的以下试验电路中误差较小的是________．(2)为测量电阻R x ，乙同学设计了如下电路，试验中只要保持滑动变阻器的滑片P 位置固定，无论怎样调整电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．他的操作步骤如下：A ．将滑动变阻器的滑片P 放在最左端，闭合开关S ；B ．将电阻箱的阻值调整到零，调整滑动变器，使电流表A 2的指针达到满偏；C ．保持滑动变阻器的滑片不动，调整电阻箱，使电流表的指针达到半偏；D ．读出电阻箱的示数，记为R 0；E ．断开开关，整理器材．请你依据已知量与测量量，写出待测电阻R x 的表达式________．该测量值与真实值相比________(填“偏大”或“偏小”)．答案 (1)串联 2 950 B (2)R 0－r 2 偏大解析 (1)依据串联电阻具有分压作用可知，应将电流表A 2与电阻箱串联； 由U ＝I 2(r 2＋R ) 解得R ＝UI 2－r 2＝2 950 Ω由于待测电阻满足R V R x <R xr 1，所以电流表A 1应接受内接法；由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻，所以变阻器应接受分压式接法，即电路应是分压内接电路，所以应选B电路；(2)依据串并联规律，当电流表满偏时应有：I A2＝UR x＋r2①电流表半偏时应有12I A2＝UR x＋r2＋R0②联立以上两式解得R x＝R0－r2由于以上试验是在认为变阻器的输出电压不变的状况下得出的，实际上当电阻箱从零变大后，由电路动态分析可知变阻器的输出电压应变大，所以当电流表半偏时，②式应为：12I A2＝U′R x＋r2＋R0③即U<U′，比较①③两式可得R x＋r2<R0，所以R x<R0－r2，即测量值偏大．命题立意本题旨在考查伏安法测电阻。
2021高考物理一轮复习章末检测7静电场含解析新人教版
章末检测7 静电场（时间90分钟，满分100分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1.如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S 闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（ ）A.当开关S 断开时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大B.当开关S 断开时，若增大平行板间的距离，则夹角θ变小C.当开关S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大D.当开关S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ减小 答案：C2.一带负电粒子在电场中仅受静电力作用下沿x 轴正向做直线运动的v-t 图象如图所示.起始点O 为坐标原点，下列关于电势φ、粒子动能E k 、电场强度E 、粒子加速度a 与位移x 的关系图象中可能合理的是（ ）A B C D答案：C3.（2019·黑龙江齐齐哈尔二模）如图所示，两个带电荷量为q 的点电荷分别位于带电的半径相同的14球壳和34球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中带电14球壳对点电荷q 的库仑力的大小为F ，则乙图中带电的34球壳对点电荷q 的库仑力的大小为（ ）甲 乙 A.32F B.22F C.12F D.F答案：D4.（2019·山东威海模拟）如图所示，半径为R 的均匀带电球壳带电量为Q （Q ＞0）.已知半径为R 的均匀带电球壳在球壳的外部产生的电场与一个位于球心O 点的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.静电力常量为k ，下列说法正确的是（ ）A.球心O 处的场强为kQR2B.在球壳外距球壳为r 处的电场强度为kQ r2 C.球壳的表面为等势面D.若取无穷远处电势为零，则球壳表面处的电势小于零 答案：C5.真空中两点电荷q 1、q 2分别位于直角三角形的顶点C 和顶点B 上，D 为斜边AB 的中点，∠ABC ＝30°，如图所示.已知A 点电场强度的方向垂直AB 向下，则下列说法正确的是（ ）A.q 1带负电，q 2带正电B.D 点电势高于A 点电势C.q 1电荷量的绝对值等于q 2电荷量的绝对值的一半D.q 1电荷量的绝对值等于q 2电荷量的绝对值的二倍 答案：C6.如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A 点电势为0，B 点电势为3 V ，C 点电势为6 V.已知∠ACB ＝30°，AB 边长为 3 m ，D 为AC 的中点.现将一点电荷放在D 点，且点电荷在C 点产生的电场强度为1.5 V/m ，则放入点电荷后，B 点电场强度为（ ）A.2.5 V/mB.3.5 V/mC.2 2 V/mD. 5 V/m答案：A7.真空中，在x 轴上的原点处和x ＝6a 处分别固定一个点电荷M 、N ，在x ＝2a 处由静止释放一个正点电荷P ，假设试探电荷P 只受电场力作用沿x 轴方向运动，得到试探电荷P 的速度与其在x 轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.点电荷M 、N 一定都是负电荷B.试探电荷P 的电势能一定是先增大后减小C.点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D.x ＝4a 处的电场强度一定为零解析：根据题意，试探电荷仅在电场力作用下先加速后减速，其动能先增大后减小，其电势能先减小后增大，选项B 错误；试探电荷在x ＝4a 处速度最大，电势能最小，该处电场强度一定为零，选项D 正确；在x 轴上从原点处到x ＝6a 处，电场强度从两头指向x ＝4a 处，点电荷M 、N 一定都是正电荷，选项A 错误；由kQ M （4a ）2＝kQ N（2a ）2可得Q M ＝4Q N ，选项C 错误.答案：D8.如图所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点A 、B 分别放置固定的点电荷＋Q 1和－Q 2，x 轴上的P 点位于B 点的右侧，且P 点电场强度为零，设无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（ ）A.P 点电势为零B.在A 、B 连线上还有一点与P 点电场强度相同C.A 、O 两点的电势差大于O 、B 两点的电势差D.若将一试探电荷＋q 从P 点移至O 点过程中，电势能一直增大解析：由异种电荷的电场线分布情况知，x 轴上B 点右侧的电场线方向指向B ，由沿电场线方向电势越来越低知，P 点电势小于零，选项A 错误；P 点电场强度为零，由电场叠加知，k Q 1r 2AP ＝k Q 2r 2BP，由于r AP ＞r BP ，故Q 1＞Q 2，则在A 、B 连线上除P 点外各点电场强度均不为零，选项B 错误；由于Q 1＞Q 2，故A 、O 两点间的电场线分布较密，A 、O 两点间的电势差较大，选项C 正确；P 到B 的电场线方向向左，B 到O 的电场线方向向右，故＋q 从P 点移至O 点的过程，电场力先做正功再做负功，电势能先减小后增大，选项D 错误.答案：C9.如图所示，在一平面坐标系xy 内有四个电量相等的点电荷a 、b 、c 、d 位于正方形四个顶点，A 、B 在x 轴上且为ab 、cd 连线的中点，O 为其中心.一质子（不计重力）沿x 轴在变力F 作用下从A 点匀速运动到B 点.则下列说法正确的是（ ）A.A 、O 、B 三点电势相等B.A 、O 、B 三点中O 点电势最低C.质子所受电场力方向先沿y 轴正向，后沿y 轴负向D.质子所受电场力方向先沿y 轴负向，后沿y 轴正向解析：如图所示，在x 轴任意一点上做出a 、b 、c 、d 四个电荷所产生的电场的方向，根据E ＝kq r2可知电荷a 和电荷b 在该点产生的场强E a 和E b 大小相同，且与水平方向的夹角相同，故E a 和E b 的合场强竖直向下.同理电荷c 、d 在该点的场强E c 、E d 大小相等，但合场强方向竖直向上，故在x 轴上任意一点的场强方向只能是沿y 轴正方向或沿y 轴负方向，即x 轴与电场线垂直，所以x 轴在一条等势线上，AOB 三点电势相等，故A 正确，B 错误.根据E ＝kq r 2可知在x 轴负半轴上电荷a 和电荷b 产生的场强E a 和E b 大于电荷c 和电荷d 产生的场强E c 、E d ，故在x 轴负半轴上场强的方向沿y 轴负方向，而O 点合场强为0，在x 轴正半轴上，合场强沿y 轴正方向，而质子所受电场力的方向与场强的方向相同，故质子所受电场力F 方向先沿y 轴负向，后沿y 轴正向，故C 错误，D 正确.答案：AD10.（2018·三明模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，从电场中M 点，以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增大C.a的加速度将减小，b的加速度将增大D.两个粒子的动能均增大答案：CD11.如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点.一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH 方向射入电场后恰好从D点射出.以下说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹一定经过P点B.粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点从AD边射出D.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出答案：BD12.如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2 cm 的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场.已知A、C、E三点的电势分别为φA ＝（2－3）V，φC＝2 V，φE＝（2＋3）V，下列判断正确的是（）A.将电子从D点经E点移到F点的过程中，静电力先做正功再做负功B.电场强度的大小为1 V/mC.该圆周上的点电势最高为4 VD.电场强度的方向由A指向D答案：AC二、非选择题（共52分）13.（16分）（2019·佛山模拟）如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC 平滑连接，半圆形轨道的半径R ＝0.4 m ，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E ＝1.0×104N/C.现有一电荷量q ＝＋1.0×10－4C 、质量m ＝0.1 kg 的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P 点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C ，然后落至水平轨道上的D 点（图中未画出）.g 取10 m/s 2.试求：（1）带电体运动到圆形轨道B 点时对圆形轨道的压力大小； （2）D 点到B 点的距离x DB ；（3）带电体在从P 开始运动到落至D 点的过程中的最大动能（结果保留三位有效数字）.解析：（1）设带电体通过C 点时的速度为v C ，根据牛顿第二定律有mg ＝m v 2C R，解得v C ＝2.0 m/s ，设带电体通过B 点时的速度为v B ，轨道对带电体的支持力大小为F B ，带电体在B 点时，根据牛顿第二定律有F B －mg ＝m v 2BR，带电体从B 运动到C 的过程中，根据动能定理有 －mg ×2R ＝12mv 2C －12mv 2B ，联立解得F B ＝6.0 N ，根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力F ′B ＝6.0 N.（2）设带电体从最高点C 落至水平轨道上的D 点经历的时间为t ，有2R ＝12gt 2，x DB ＝v C t －12·Eqm ·t 2，联立解得x DB ＝0.（3）由P 到B ，带电体做加速运动，故最大速度一定出现在从B 经C 到D 的过程中，在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方，故最大速度必出现在B 点右侧对应圆心角为45°处.设带电体的最大动能为E km ，根据动能定理有qER sin 45°－mgR （1－cos 45°）＝E km －12mv 2B ，代入数据解得E km ＝1.17 J.答案：（1）6.0 N （2）0 （3）1.17 J14.（16分）如图甲所示，长为L 、间距为d 的两金属板A 、B 水平放置，ab 为两板的中心线，一个带电粒子以速度v 0从a 点水平射入，沿直线从b 点射出，粒子质量为m ，电荷量为q .若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b 点以速度v 0射出，求：甲 乙（1）交变电压的周期T 应满足什么条件，粒子从a 点射入金属板的时刻应满足什么条件；（2）两板间距d 应满足的条件.解析：（1）要使带电粒子从b 点以速度v 0射出，应满足Lv 0＝nT （n 为正整数）， 则T ＝Lnv 0（n 为正整数）. 由运动的对称性可知，射入的时刻应为t ＝nT 2＋T 4，即t ＝（2n ＋1）L 4nv 0（n 为正整数）.（2）第一次加速过程有 y 1＝12at 2＝12×qU 0md ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 42，将T 代入得y 1＝qU 0L 232mdn 2v 20，要使粒子不打在板上，应满足d2≥2y 1，取d ≥L nv 0qU 08m（n 为正整数）.答案：（1）T ＝L nv 0（n 为正整数） t ＝（2n ＋1）L 4nv 0（n 为正整数） （2）d ≥Lnv 0qU 08m（n 为正整数）15.（20分）如图所示，水平虚线MN 上、下方空间分别存在电场强度方向相反、大小相等的匀强电场.以虚线MN 处电势为零，A 、B 是位于两电场中同一竖直线上的两点，且到MN 距离均为d ，一电荷量为q 、质量为m 的带正电粒子从A 点由静止释放，已知粒子运动过程中最大电势能为E m ，不计粒子重力.求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）粒子从释放到第一次返回A 点所需的时间.解析：（1）粒子释放后，在MN 上方电场中电场力做正功，电势能减小，MN 下方电场中，电场力做负功，电势能增大，由能量守恒和对称性可知，粒子在A 、B 两点间做往返运动，且在A 、B 处时电势能最大，MN 处电势为零，设A 到MN 间电势差为U ，A 点电势为φA ，电场强度大小为E ，则有U ＝φA －0＝φA ，E m ＝qφA ， U ＝Ed ，联立解得E ＝E mqd.（2）粒子从A 到MN 做匀加速直线运动，设经历的时间为t ，到MN 时粒子速度为v ，加速度为a ，则有v ＝at ， qE ＝ma ，从A 到MN 由能量守恒有E m ＝12mv 2，联立解得t ＝d2m E m.由对称性可得，粒子第一次返回A 点所需时间为 4t ＝4d2m E m.答案：（1）E mqd（2）4d2m E m。
2022届高考物理一轮复习专题七电学实验基础学案新人教版(含答案)
2022届高考物理一轮复习学案：专题七电学实验基础实验溯本求源一、螺旋测微器的使用1．构造：如图1所示2．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．3．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)．如图2所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.二、游标卡尺1．构造：主尺，游标尺 (主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)，游标尺上还有一个深度尺(如图3所示)．2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其读数见下表：线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.三、常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表两接线柱间允许加的最大电压或电表允许通过的最大电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V 和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，格估读”，即读到0.1 V.这时要求“15(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.热点题型探究热点一常用仪器的使用与读数师生共研题型1|游标卡尺的读数1．第一看→看清精确度例如(下图)易错成11 mm＋4×0.1 mm＝11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零．2．第二看→游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度线与标尺最前端．例如(下图)易错成13 mm＋10×0.05 mm＝13.50 mm正确读数为14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm.3．第三看→主尺上的单位主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm.例如(下图)易错成5 mm＋4×0.05 mm＝5.20 mm正确的应为50 mm＋4×0.05 mm＝50.20 mm.例1 某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.题型2|螺旋测微器的读数例2 某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F靠近小球，再转动______到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________(填仪器部件字母符号)使F固定后读数．正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是________mm.题型3|电流表、电压表的读数例3 (1)图甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数是________A；当使用 3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.(2)图乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中表针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针示数为________V.题型4|电阻箱的读数例 4 旋钮式电阻箱如图所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为________ Ω.今欲将接入电路的电阻改为 2 087 Ω，最简单的操作方法是________________________________．若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为________________．练1 读出下图中游标卡尺(50分度)与螺旋测微器、电流表、电压表的读数．(1)________mm；(2)________mm；(3)________A；(4)________V.练2 (1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为________cm.(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示，则厚度为________mm.(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731 mm，则a＝________，b＝________.考点二测量电路与控制电路的选择师生共研题型1|电压表和电流表的内、外接法(1)两种接法比较电流表分压电压表分流①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．②临界值计算法：R x<√U U U U时，用电流表外接法；R x>√U U U U时，用电流表内接法．③实验试探法：按图所示接好电路，让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．例5 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式R x ＝U计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻U值分别记为R x1和R x2，则________(选填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x2________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．题型2|控制电路的选择例6 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除了标有“6 V 1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源6 V(内阻不计)B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下)C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)D．直流电压表0～15 V(内阻约为15 kΩ)E．滑动变阻器“10 Ω 2 A”F．滑动变阻器“1 kΩ0.5 A”实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次．(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(均用序号表示)(2)试按要求在虚线框(图甲)中画出电路图．(3)根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路．练3 为测量“12 V 5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源(12 V，内阻不计)；电流表(量程0～0.6 A、0～3 A，内阻约为0.2 Ω)；电压表(量程0～3 V、0～15 V，内阻约为15 kΩ)；滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)；开关一个，导线若干．实验要求加在小灯泡上的电压可从零开始调节．(1)如图所示的四个电路图中你认为最合适的是________(填选项前的字母)．(2)在本实验中，电流表的量程可选________．练4 某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 kΩ)，除了R x、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表(量程0～1 V，内阻约为10 kΩ)B．电压表(量程0～10 V，内阻约为100 kΩ)C．电流表(0～1 mA，内阻约为30 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.05 Ω)E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x阻值的实验电路图．(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是______________________．专题七电学实验基础热点题型探究例1 解析：刻度尺的分度值为1 mm，要估读到0.1 mm.游标卡尺读数为4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.答案：60.10 4.20例2 解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm.答案：D H G 6.700例3 解析：(1)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每小格为0.1 A，表针示数为2.20 A.(2)电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，表针示数为8.5 V.答案：(1)0.02 0.44 0.1 2.20(2)0.1 1.70 0.5 8.5例4 解析：电阻为1 987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为0～19 998 Ω.答案：1 987 将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0 0～19 998 Ω练1 答案：(1)42.20 (2)2.986(2.985～2.987均可) (3)0.34 (4)2.20练2 解析：(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测量，根据图甲可知，游标卡尺主尺上的整毫米数为100 mm，游标尺的精确度为0.1 mm，且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则玻璃杯的内高为100 mm＋0.1 mm×3＝100.3 mm＝10.03 cm.(2)螺旋测微器的读数规则：测量值＝固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)＋精确度(0.01 mm)×可动刻度读数(一定要估读)，由图乙可知玻璃厚度为2.5 mm＋0.01 mm×26.0＝2.760 mm.(3)因1.731 mm＝1.5 mm＋0.01 mm×23.1，由螺旋测微器读数规则知a ＝20，b＝0.答案：(1)深度尺10.03 (2)2.760 (3)20 0例5 解析：R VR x ＝2000Ω200Ω＝10，R xR A＝200Ω10Ω＝20，故R VR x<R xR A，应该采用电流表内接法，即图甲接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知，电流表内接时测量值R x1大于真实值，外接时测量值R x2小于真实值．答案：R x1大于小于例6 解析：(1)小灯泡的额定电流为0.25 A，其电阻约为24 Ω，故为精确测量，电流表选C；为方便调节，滑动变阻器选E.(2)小灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，小灯泡两端的电压要求从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法．电路图如图甲所示．(3)实物图连接可以根据分压式接法先把滑动变阻器下面两个接线柱直接连在电源和开关两端，再考虑小灯泡和电流表串联的一端接在滑动变阻器的上接线柱上，另一端接在电源没有接开关的那个接线柱上，最后连接电压表．(要注意电流进出电表必须正进负出)．答案：(1)C E (2)(3)图见解析练3 答案：(1)A (2)0～0.6 A练4 解析：(1)若电源选用E，则通过R x的最大电流为0.15 mA，电流表选用C还达不到半偏，故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压，故电压表选用B.由此可知电路中的电流约为1 mA，故电流表选用C.(2)因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法．因为滑动变阻器的阻值很小，若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用，所以滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示．(3)因为电流表采用内接法，电压表测出的电压为R x与电流表串联后两端电压，U测>U实，，所以R测>R实．而R＝UI答案：(1)B C F(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)。
高考物理二轮复习：电学实验复习专题(word版含答案)
2022年高考物理二轮复习电学实验复习专题1．实验：探究影响感应电流方向的因素（1）实验原理a.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。
b.通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。
（2）实验器材条形磁体，螺线管，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒。
（3）实验过程a.探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。
实验电路如图甲、乙所示：结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏。
（指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的）b.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向（i）按图连接电路，明确螺线管的绕线方向。
（ii）按照控制变量的方法分别进行N极（S极）向下插入线圈和N极（S极）向下时抽出线圈的实验。
（iii）观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格。
（iiii）整理器材。
（4）结果分析根据上表记录，得到下述结果：甲、乙两种情况下，磁通量都___________，感应电流的磁场方向与原磁场方向___________，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都___________，感应电流的磁场方向与原磁场方向___________，阻碍磁通量的减少。
实验结论：感应电流具有这样的方向，即___________总要___________引起感应电流的___________。
（5）注意事项a.确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流强度，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表。
b.电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计。
c.实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向。
d.按照控制变量的思想进行实验。
e.完成一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作。
2．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律。
2022高考物理一轮复习 第七章 静电场 阶段检测(含解析)新人教版-2022高考物理一轮复习第
阶段滚动检测(七)(第七章)(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1～5小题为单选,6～8小题为多选)1.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图所示。
则此电场的电场线分布可能是( )【解析】选A。
从vt图象可以看出微粒的速度逐渐减小，图线的斜率逐渐增大，vt图线中图线的斜率表示微粒的加速度大小，故微粒做加速度逐渐增大的减速运动，所以带负电的微粒顺着电场线运动，电场力做负功，速度逐渐减小，且电场线沿微粒运动方向逐渐密集，故选项A正确，选项B、C、D错误。
2．如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量的正点电荷。
M、O、N为两点电荷连线上的点。
其中O为连线中点，且MO＝ON。
在M点由静止释放一个电荷量为q的正试探电荷，结果该试探电荷在MN间做来回往复运动，在一个周期内的vt图象如图乙所示，则下列说法正确的是 ( )A．M和N两点的电场强度和电势完全相同B．试探电荷在O点所受电场力最大，运动的速度也最大C．试探电荷在t2时刻到达O点，t4时刻到达N点D．试探电荷从M经O到N的过程中，电势能先减小后增大【解析】选D。
根据等量的正点电荷的电场的特点可知，M和N两点的电场强度大小相等，方向相反，而电势是相同的，选项A错误；根据等量的正点电荷的电场的特点可知，O点的电势最低，电场强度为0，所以试探电荷在O点所受电场力最小，但运动的速度最大，选项B错误；试探电荷在t2时刻的速度再次等于0，所以在t2时刻到达N点，选项C错误；由题图可知，试探电荷从M经O到N的过程中，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，所以电势能先减小后增大，选项D正确。
3．(2021·拉萨模拟)有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示，其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经过偏转电场后打到纸上，显示出字符，不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩小(偏转距离减小)，下列措施可行的是( )A．减小墨汁微粒的质量B．减小偏转电场两极板间的距离C．减小偏转电场的电压D．减小墨汁微粒的喷出速度【解析】选C。
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2021-2022年高考物理总复习专题7 电学设计性实验的处理分组训
练（含解析）
1．某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件
R
(6 V 2.5 W)的伏安特性曲线，要求能够多次测量并尽可能减小实验误差．实1
验室备有以下器材：
A．直流电源(6 V，内阻不计)
B．电流表G(满偏电流3 mA，内阻R g＝10 Ω)
C．电流表A(0～0.6 A，内阻未知)
D．滑动变阻器R(0～20 Ω，5 A)
E．滑动变阻器R(0～200 Ω，1 A)
F．定值电阻R0(阻值1 990 Ω)
G．开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子元件R1的伏安特性曲线的
电路原理图(R1可用表示)．(画在虚线框内)
(2)在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用
________．(填写器材前的序号)
(3)将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图4所示的电路中，它们的伏
安特性曲线分别如图5中Oa、Ob所示．电源的电动势E＝6.0 V，内阻忽略不计．调
节滑动变阻器R3，使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R1
的阻值为________Ω，R3接入电路的阻值为________Ω.(结果保留两位有效数字)
图4
图5
【答案】(1)如图所示
(2)D (3)10 4.0
【解析】由电子元件功率可知待测电子元件电阻小，根据本题条件应选用外接法，因缺少电压表，应把电流表G改装为电压表，因要描绘伏安特性曲线，且要求能够多次测量并尽可能减小实验误差，滑动变阻器应采取分压接法，且选用D．
2．某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时电阻值与长度的关系，选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水
柱．进行了如下实验：
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：
A．直流电源：电动势12 V，内阻很小，额定电流1 A
B．电流表A
1
：量程0～10 mA，内阻约10 Ω
C．电流表A
2
：量程0～600 mA，内阻约0.5 Ω
D．电压表V：量程0～15 V，内阻约15 kΩ
E．滑动变阻器R1：最大阻值1 kΩ
F．滑动变阻器R2：最大阻值5 kΩ
G．开关、导线等
(1)在可供选择的器材中，应选用的电流表是______(填“A
1”或“A
2
”)，应
选用的滑动变阻器是______(填“R1”或“R2”)．
(2)根据选用的器材画出实验电路图．
(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：
R/kΩ
图6
为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图6所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是____________．
【答案】(1)A
1R
2
(2)电路图略(滑动变阻器采用限流式，电流表内接)
(3)L2
3．在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为该电表的电路原理图．其中选用的电流表满偏电流I g＝10 mA，当选择开关接3时为量程250 V
的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下列刻度均匀，上排刻度不均匀，对应数据没有标出，C为中间刻度．
(1)若指针在图乙所示位置，选择开关接1时，其读数为________；选择开关接3时________，其读________．
(2)为了测选择开关接2时欧姆表的内阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实
验室找到了一个电阻，设计了如下实验：
a．将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；b.将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处，此时电阻箱的示数如图丙，则C处刻度应为________Ω.
c．计算得到表内电池的电动势为________V．(保留2位有效数字)
(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测定电阻的阻值为________Ω.(保留2位有效数字)
【答案】(1)6.88～6.92 mA 171～174 V
(2)150 1.5 (3)67(66～68)
【解析】(1)选择开关接1是电流挡，最小分度为0.2 mA，故其读数为6.90 mA；选择开关接3是电压挡，最小分度为5 V，故其读数为173 V．(2)C处电阻读数
就是电阻箱的电阻值，即150 Ω；由闭合电路欧姆定律可得：I g＝E
R
内
，
1
2
I
g
＝
E
R
内
＋150
，
解得：E＝1.5 V．(3)由闭合电路欧姆定律可得：6.90 mA＝
E
R
内
＋R
，联立解得：R
＝67 Ω.35514 8ABA 誺26137 6619 昙35152 8950 襐39532 9A6C 马20502 5016 倖E -31942 7CC6 糆h31580 7B5C 筜22734 58CE 壎37831 93C7 鏇v29794 7462 瑢。