3.2020年高考物理复习专题专题六 第二讲 电学实验及创新——课后“高仿”检测卷
2020版高考物理大二轮专题突破通用版课件：专题六 第二讲 电学实验
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策略指导 实验原理、仪器的选择、电路的分析是高考对电学实验考查的 重点。 在2020年的备考过程中要:(1)掌握基本仪器的原理和使用。 (2)掌握基本的实验目的、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。 (4)特别注意下列四个实验:绘制并分析伏安特性曲线、伏安法测 电阻(包括电表的内阻)、测定电源的电动势和内阻、多用电表的 使用及相关电路实验。
的满刻度电流为
(填正确答案标号)。
A.100 μA
B.250 μA
C.500 μA
D.1 mA
考点定位:测量电压表的内阻 解题思路与方法:电压表和电阻箱串联,利用串联电流的特点分 析。
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答案: (1)R1 (2)如图所示 (3)2 520 (4)D
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解析: (1)滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器总阻值越小,当被 测电路的电阻变化时,分压电路输出电压的影响越小,滑动变阻器 应选R1。 (2)注意电源的正负极和电表的正负极之间的关系。
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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。
图(a)
图(b)
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(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω ,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
Ω (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
从U-t关系曲线可以得出,温度升高时,二极管两端电压变小,二极管
正向电阻变小,回路电流变大,电压表V1示数增大,为了保证电流不 变,滑动变阻器R的滑片应向B端移动。
【精选】高考物理二轮复习专题六实验技能与创新第2讲电学实验课件
R2/ 900. 680. 500. 390. 320. 270. 240. Ω0 0 0 0 0 0 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R2 -t曲线．
文字是文化的传承，语文的学习深层次是学生对文化的学习。过去将语文定位于识字写作，而后语文差点沦为思品 、政治，语文的说教大于语文的美感。
而今将语文重新定位，可以说是认知上的一大进步。语文作为工具的双重性体现在一方面要学生学会文字运用，一 方面又要加强其思想政治功能。坦率说，让学生爱上学习和阅读，思想工作就好做多了。
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做真题•明考向 建体系•记要点 研考向•提能力 4 限训练•通高考
1．(2018·高考全国卷Ⅰ，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 Ω；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 Ω)， 滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～ 999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.
函数表达式为U＝4－10I(V)，图线如图中Ⅰ所示，故小灯泡的 最小功率为Pmin＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 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 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－I(V)，图线 如图中Ⅱ所示，故小灯泡的最大功率为Pmax＝U2I2＝3.68× 0.318 W≈1.17 W.
浙江省2020高考物理二轮复习专题六第二讲电学实验与创新讲义(含解析)
第二讲电学实验与创新知识内容考试要求备考指津1.测绘小灯泡的伏安特性曲线近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新，但仍然是基于两个基本的实验原理，即R＝UI和E＝U外＋U内．从考查的形式上看，主要表现在以下三方面：一是命题由知识立意向能力立意转变，从机械记忆向分析理解与迁移应用转变；二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合，更注重综合应用能力的考查.2.探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系3.练习使用多用电表4.测定电池的电动势和内阻多用电表的使用和读数【重难提炼】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，I g＝ER g＋R0＋r，此时中值电阻R中＝R g＋R0＋r，当两表笔接入电阻R x时I ＝ER g＋R0＋r＋R x，电阻R x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．(2019·绍兴高三适应性)在“练习使用多用电表”实验中．(1)某同学欲测一节干电池的电压，下述操作正确的是________(填字母)．A．欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数B．机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数C．选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数D．选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数(2)该同学欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的________位置(选填A 、B 、C 、…、Q 字母)．(3)经过正确操作后，电表指针如图丙所示，则插座的电压为________V.[解析] (1)使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择适当的挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，待示数稳定后读数即可，故B 正确，ACD 错误．(2)甲所示插座的电压为220 V 交流电源，所以应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的H 位置．(3)根据电表指针可知，插座的电压为U ＝200 V.[答案] (1)B (2)H (3)200多用电表测电阻的步骤和注意事项(1)使用步骤①选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 Ω就应该选“×10”的倍率，使指针的偏转角度在13满偏到23满偏之间为测量值误差较小； ②进行欧姆调零；③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量；④将指针示数乘以倍率，得测量值；⑤测量结束后，将选择开关扳到“OFF ”或交流电压最高挡．(2)注意事项①改换倍率必须重新进行欧姆调零；②通过选择合适倍率，指针指在刻度盘中间附近，误差较小；③测量电阻时，手不可接触表笔的金属杆部分；④测量电阻时被测元件要与电源断开．【突破训练】1．某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路图．已知选用的电流表内阻R g ＝5 Ω、满偏电流I g ＝25 mA ，当选择开关接3时为量程100 V 的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据没有标出．(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________．(保留三位有效数字)(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R 1的阻值使电表指针满偏．②将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C 处，此时电阻箱的示数如图丙，则C 处刻度应为________Ω.③计算得到多用电表内电池的电动势为________V ．(保留两位有效数字) (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，则待测电阻的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)解析：(1)选择开关接1时测电流，多用电表为量程是25 mA 的电流表，其分度值为0.5 mA ，示数为17.3 mA.选择开关接3时测电压，多用电表为量程100 V 的电压表，其分度值为2 V ，其示数为69.0 V.(2)②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为0×1 000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω.③指针指在C 处时，电流表示数为12.5 mA ＝12.5×10－3 A ，C 处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势E ＝I ·2R ＝12.5×10－3×2×150 V ≈3.8 V.(3)根据第(1)问可知，调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为17.3 mA ，而表内电池的电动势为E ＝3.8 V ，表内总电阻为150 Ω，所以待测电阻的阻值R ＝ 3.817.3×10－3 Ω－150 Ω≈70 Ω. 答案：(1)17.3 mA(17.2～17.5 mA 均正确) 69.0 V(68.8～69.2 V 均正确) (2)②150 ③3.8 (3)70以测电阻为核心的电学实验【重难提炼】1．电流表内接法与外接法的判断方法(1)比值判断法：若R V R x ＜R x R A ，R x 为大电阻，内接法误差小，应选用内接法；若R V R x ＞R x R A ，R x 为小电阻，外接法误差小，应选用外接法．(2)试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较R V R x 及R x R A的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定．2．滑动变阻器限流接法与分压接法的选取原则(1)限流式接法选取原则一般在滑动变阻器总电阻R 0与用电器电阻R x 相差不大时，若既不要求较大范围内调节电流和电压，又不要求从零开始读数，则优先选择限流式接法．(2)分压式接法选取原则①滑动变阻器的总电阻R0远小于用电器电阻R x或电路中串联的其他电阻的阻值，即R x≫R0；②要求用电器R x的电流或电压从零开始连续变化；③采用限流式接法时，电路中的最小电流大于用电器R x的额定电流，或给定的仪表量程偏小．三条中满足一条，采用分压接法．现要用伏安法描绘一只小灯泡的I－U图线，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡正常工作时的功率小于0.7 W．有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ；0～15 V，内阻10 kΩ)B．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω；0～3 A，内阻0.1 Ω)C．滑动变阻器(10 Ω，2 A)D．滑动变阻器(100 Ω，1.0 A)E．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用如图甲所示的电路进行测量，滑动变阻器应选用________(用字母序号表示)．开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于________端(填“A”“B”或“AB正中间”)．(2)按图甲所示电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图．(3)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图丙所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.[解析] (1)因描绘小灯泡的I－U图线采用滑动变阻器分压式连接，滑动变阻器应选用小电阻值的，故应选用变阻器C；开关闭合前，为了保护电表和小灯泡，应使测量电路部分的电压为零，即将滑片置于A端．(2)实物连接如图所示．因为灯泡的额定电压为2.5 V，由图甲知，电压表量程应选0～3V ，由I ＝P U 知流经灯泡的电流约为I ≈P U ＝0.72.5A ＜0.3 A ，所以电流表的量程应选0～0.6 A.(3)由I －U 关系图象可以读出，当小灯泡的电压为2.5 V 时，其电流I ＝0.25 A ，由R ＝U I可得，小灯泡正常发光时的电阻R ＝10 Ω. [答案] (1)C A (2)见解析图 (3)10在连实物图时的注意事项(1)各导线都应接在接线柱上．(2)不应在导线中间出现分叉，且导线不能跨过仪器．(3)连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错．(4)开关要控制整个电路．【突破训练】2．在“描绘标有‘9 V 5 W ’小灯泡伏安特性曲线”的实验中，要求测量从0 V 到9.0 V 的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了下列器材A ．电流表A 1(量程100 mA ，内阻1 Ω)B ．电流表A 2(量程0.6 A ，内阻0.3 Ω)C ．电压表V 1(量程3.0 V ，内阻3 k Ω)D ．电压表V 2(量程15.0 V ，内阻10 k Ω)E ．滑动变阻器R 1(最大阻值为50 Ω)F ．滑动变阻器R 2(最大阻值为500 Ω)G ．电源E (电动势15 V ，内阻忽略)H ．电键、导线若干(1)为了提高测量准确度和有效性，应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表________；电压表________；滑动变阻器________．(2)在下图给出的测量电路中，最合理的是________．解析：(1)因为灯泡的额定电压为9 V，故电压表应选V2；额定电流约为0.56 A，故电流表应选A2，滑动变阻器采用分压式接法，应该选择最大阻值较小的，有利于数据的测量，故选R1.(2)要求测量从0 V到9.0 V的电压下通过小灯泡的电流，所以应采用分压式接法．由于灯泡电阻更接近电流表内阻，所以采用电流表外接法．故选B.答案：(1)B D E (2)B以测电动势和内阻为核心的电学实验【重难提炼】测电源电动势和内阻的三种常用方法方法原理图数据处理用电压表、电流表和可变电阻(如滑动变阻器)测量测出两组U、I值，根据E＝U ＋Ir，通过计算或利用图象法处理数据用电流表、电阻箱测量测出两组I、R值，根据E＝I(R ＋r)通过计算或利用图象法处理数据用电压表、电阻箱测量测出两组U、R值，根据E＝U ＋URr，通过计算或利用图象法处理数据用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； ③以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线(U 、I 都用国际单位)；④求出U －I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．A ．电压表(0～3 V ，内阻约15 kΩ)B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 k Ω)C ．电流表(0～200 mA ，内阻约2 Ω)D ．电流表(0～30 mA ，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A ．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值．[解析] (1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U ＝E －Ir ，I 是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A ；由于电路中的最大电流约为I ＝E r ＋R 1＋R 2＝32＋10＋5A ≈0.176 A ＝176 mA ，应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C 项正确．(3)图象斜率绝对值k ＝r ＋R 2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a ＝E r ＋R 2，因此电源的内阻r ＝k －R 2，电源的电动势E ＝ka .[答案] (1)A C (2)C (3)ak k －R 2两种数据处理方法：联立方程求解法和图象处理法，对伏安法利用电源的U －I 图象求电动势和内阻；对伏阻法和安阻法需对闭合电路欧姆定律方程E ＝U ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋r R 和E ＝I (R ＋r )适当变形作线性处理，并利用直线方程的截距和斜率求电动势或内阻等物理量．【突破训练】3.(2017·浙江选考11月)小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R 0，根据如图1所示电路图进行实验时．(1)电流表量程应选择________(填“0.6 A”或“3 A ”)，保护电阻应选用________(填“A ”或“B ”)；A ．定值电阻(阻值10.0 Ω，额定功率10 W)B ．定值电阻(阻值2.0 Ω，额定功率5 W)(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为________V.(3)根据实验测得的5组数据所画出的U －I 图线如图3所示，则干电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(小数点后保留两位)．解析：(1)通过后面的U －I 图象可知，电流表选择0.6 A 即可．而在极端短路情况下，电路中的保护电阻应该为R ＝E I 满可知，保护电阻应该为2.5 Ω，因此选择B 比较合理． (2)根据读数方法可知电压表读数1.20 V.(3)本图中，保护电阻可以看做电源内阻一部分，所以通过图象可知E ＝1.45 V ，r ＋R 0＝1.45－0.700.30Ω＝2.5 Ω，所以内阻r ＝0.50 Ω. 答案：(1)0.6 A B (2)1.20 (3)1.45 0.50电学创新实验的分析【重难提炼】对于电学实验的创新，应注意的两个问题(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．(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“自测电流或自测电压”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．为了测量某电池的电动势E(约为3 V)和内阻r，选用的器材如下：A．电流表G1(量程为2 mA，内电阻为100 Ω)B．电流表G2(量程为1 mA，内电阻为200 Ω)C．电阻箱R1(0～99.99 Ω)D．电阻箱R2(0～9 999 Ω)E．滑动变阻器R3(0～1 000 Ω，允许最大电流1 A)F．待测电池G．开关一个、导线若干(1)某同学利用上述器材，采用图甲的电路测量该电池的电动势和内阻，请按照图甲将图乙所示的实物图连线．(2)图甲中利用电阻箱R1，将电流表G1改装成了量程为0.5 A的电流表，利用电阻箱R2将电流表G2改装成了量程为3 V的电压表，则电阻箱R1的阻值调到______Ω.(3)以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2－I1图象如图丙所示，结合图象可得出电源的电动势为________V，电源的内阻为________Ω(结果均保留两位有效数字)．[审题突破][解析] (1)如图所示．(2)根据欧姆定律和串并联规律应有：I ＝I 1g ＋I 1g r 1R 1， 解得R 1≈0.4 Ω.(3)纵坐标截距0.9 mA ，对应着电源电动势E ＝0.9 mA 1 mA×3 V ＝2.7 V ；横坐标截距0.4 mA ，对应着流过电源的电流为0.4 mA ＋0.4×1000.4 mA ＋0.6 mA ＝0.101 A ；电源内阻为r ＝ΔU ΔI ＝2.7－1.80.101Ω≈8.9 Ω. [答案] (1)见解析图 (2)0.4 (3)2.7 8.9【突破训练】4．现有一个电压表有刻度但无刻度值，提供以下可选用的器材及导线若干，要求尽可能精确地测量该电压表的满偏电压U g .A ．待测电压表V 1，满偏电压约为3 V ，内电阻R V1＝3 000 Ω，刻度均匀、总格数为N ；B ．电流表A ：量程0.6 A 、内阻R A 约为0.1 Ω；C ．电压表V 2：量程15 V 、内阻R V2约为15 k Ω；D ．标准电阻R 1＝10 Ω；E ．标准电阻R 2＝10 k Ω；F ．滑动变阻器R ：最大阻值200 Ω；G ．学生电源E ，电动势15 V ，内阻不计；H．开关一个．(1)虚线框中已画出部分实验电路图，请你完成剩余的部分电路图，并标上题目中所给仪器的字母代号．(2)测出多组数据，其中一组数据中待测电压表V1的指针偏转了n个格，可计算出满偏电压U g为____________(用字母表示)，式中除题目已给的物理量外，其他字母符号表示的物理量的物理意义是________________________________________________________________________．解析：(1)因待测电压表的满偏电压较小，故应串联一个定值电阻分压，又知R V1＝3 000 Ω，故串联的定值电阻应选R2，而电压值需用电压表V2测出，故要和V2并联，设计成如答案(1)中的电路图．(2)V2的示数为V1和R2两端的总电压，按照串联分压关系，则有V1两端的电压为R V1R V1＋R2U(U为电压表V2的读数)，除以格数n即可得到每偏转1个格的电压值，再乘以总格数N即可得满偏电压．答案：(1)如图所示(2)NUR V1n（R V1＋R2）U为电压表V2的读数[课后作业(二十四)](建议用时：45分钟)1．(1)某同学用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，如图所示，直径d为________mm.(2)该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5 Ω，现用伏安法进一步精确测量其电阻，备有以下器材：直流电源E ：电动势约4.5 V ，内阻很小； 直流电流表A 1：量程0～3 A ，内阻约0.025 Ω； 直流电流表A 2：量程0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω； 直流电压表V ：量程0～3 V ，内阻约3 k Ω； 滑动变阻器R 1：最大阻值为50 Ω； 开关、导线若干．①在可选择的器材中应选用的电流表是________．(选填“A 1”或“A 2”)②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值________真实值．(选填“大于”“小于”或“等于”)③如图所示实物连接图，还有两根导线没有连接，请补充完整．解析：(1)读数为4 mm ＋48.7×0.01 mm ＝4.487 mm.(2)①流过电流表的最大电流为I max ＝35A ＝0.6 A ，故电流表选A 2.②因为被测电阻较小，电流表应外接，由于电压表的分流，电阻的测量值小于真实值． ③电路可采用限流式，电流表外接． 答案：(1)4.487(±0.002) (2)①A 2 ②小于 ③如图所示2．为测定一节干电池(电动势约1.5 V ，内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻，实验室备有电流计G(满偏电流为3 mA ，内阻为25 Ω)、定值电阻R 0＝0.126 Ω、开关和若干导线及以下器材：A ．量程0～3 V ，内阻约1 000 Ω的电压表B ．量程0～15 V ，内阻约1 500 Ω的电压表C．总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器D．总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器(1)因电流计量程太小，需将R0与电流计________以扩大量程．(2)电压表应选择________；滑动变阻器应选择________．(填代号)(3)请在虚线框内完成实验电路图．(4)根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要原因是_____________________________________________________________________________________.解析：本题中给出了电压表，虽没有电流表，但给了电流计，且内阻已知，同时还给出了定值电阻，因此需考虑将电流计改装成电流表，即将电流计与定值电阻并联，然后用伏安法测量电源电动势和内阻，根据实验可画出电路图；根据电源电动势的大约值，可选择使用量程为3 V的电压表；又因为电源内阻很小，若滑动变阻器的总阻值远大于电源内阻，则在减小滑动变阻器阻值时，开始电压表示数几乎不变，最后电压表和电流表会突然变化，造成读数误差很大，故应选用总阻值为10 Ω的滑动变阻器；本实验中由于电压表的分流作用，使得改装后的电流表测得的电流偏小(读数只是通过滑动变阻器的电流)，造成测得的电动势和内阻均偏小．答案：(1)并联(2)A C(3)如图所示(4)由于电压表的分流作用造成改装后电流表读数总是比电池实际输出电流小3.某同学利用图(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 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按电路原理图(a)连接线路；②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；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④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．回答下列问题：(1)实验中选择滑动变阻器________(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④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，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________Ω(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)．A．100 μA B．250 μAC．500 μA D．1 mA解析：(1)为了使电阻箱调节时，滑动变阻器分得的电压变化很小，分压电路中滑动变阻器的最大阻值越小越好，因此应选用R1.(2)见答案图．(3)如果认为滑动变阻器分得的电压不变，则调节电阻箱后，电压表两端的电压为2.00 V，电阻箱两端的电压为0.5 V，根据串联电路的分压原理，R VR＝2.000.5，求得电压表的内阻R V＝4×630.0Ω＝2 520 Ω.(4)如果此电压表由一个表头与一个电阻串联组成，可知此表头的满偏电流为I g＝2.5 V2 520 Ω＝1 mA，D项正确．答案：(1)R1(2)连线如图所示(3)2 520 (4)D4．太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I－U特性图线．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的________(填“a”或“b”)图．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I－U图象．由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为________Ω.(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为________V，若把它与阻值为1 kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是________%.(结果保留三位有效数字)解析：(1)用a图电路可以在电池板上得到从零开始的电压，故应选a图．(2)由题图乙可知，当电压小于2.00 V时，通过太阳能电池的电流为零，故太阳能电池的电阻很大；当电压为 2.80 V时，电流为 2.8 mA，则可知太阳能电池的电阻为R＝U I ＝2.8 V 2.8×10－3A＝1.0×103Ω. (3)由U －I 图线可知，电池板作为电源时的电动势为2.80 V ；若把它与阻值为1 k Ω的电阻连接构成一个闭合电路，则在图丙中画出此电阻的U －I 图线，其与电池板的U －I 图线交于一点，读出交点坐标：U ＝1.8 V ，I ＝1.8 mA ，则该电池板的效率是η＝IU IE ×100%＝1.82.8×100%≈64.3%.答案：(1)a (2)很大 1.0×103(3)2.80 64.3(64.1～64.5之间均算对)5．某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和内阻． A ．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 V ，内阻约几欧姆 B ．直流电压表V 1、V 2，内阻约为3 k Ω C ．阻值为5 Ω的定值电阻R 0 D ．滑动变阻器R ，最大阻值为R m E ．导线和开关(1)根据图甲的电路原理图完成图乙中电路实物图的连接；(2)实验中移动滑动变阻器的触头，读出电压表V 1和V 2的多组数据如下表，请在图丙的坐标纸中描绘出U 1－U 2图象；实验次数1 2 3 4 5 6 U 1(V ) 0.50 0.81 1.00 1.50 1.85 2.30 U 2(V )2.152.212.322.502.692.76(3)根据描绘出的U 1－U 2图象，求得两节干电池的总电动势E ＝________ V ，总内阻r ＝________Ω.(计算结果保留两位有效数字)解析：根据闭合电路欧姆定律可得E ＝U 2＋Ir ＝U 2＋U 2－U 1R 0r整理得U 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R 0r＋1U 2－R 0rE由U 1－U 2图象可得图线斜率k ≈3， 则R 0r＋1＝3， 又知R 0＝5 Ω， 得r ＝2.5 Ω 由U 1－U 2图象可知， 当U 2＝2 V 时，U 1＝0，代入U 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R 0r ＋1U 2－R 0r E 解得E ＝3.0 V.答案：(1)实物连接如图所示(2)U 1－U 2图象如图所示(3)3.0 2.56．(2018·浙江选考4月)(1)小明用多用电表测量一小段2B 铅笔芯的电阻R x ，正确的操作顺序是________(填字母)．A ．把选择开关旋转到交流电压最高挡B ．调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C ．把红、黑表笔分别接在R x 两端，然后读数D ．把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触E ．把红、黑表笔分别插入多用电表“＋”“－”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指0(2)小明正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，则R x ＝________Ω.(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量．现有实验器材如下：电源(电动势3 V，内阻可忽略)，电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)，多用电表(2.5 mA挡、25 mA挡和250 mA挡，对应的内阻约40 Ω、4 Ω和0.4 Ω)，滑动变阻器R P(0～10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关及导线若干．测量铅笔芯的电阻R x，下列电路图中最合适的是________(填字母)，多用电表选择开关应置于________挡．解析：(1)操作步骤先机械调零即E，再欧姆调零即DB，再测量即C，再复位打OFF挡或交流电压最大挡即A，所以顺序为EDBCA.(2)读数挡位为×1挡，表盘读数为2.9，所以读数为2.9 Ω.(3)由题意可知被测电阻比较小，用R0串联后能起到保护作用．被测电阻是小电阻，故还是需要用电流表外接法，故选B电路．估测电流最大值为I＝U/(R0＋R x)＝230 mA，故要选250 mA挡．答案：(1)EDBCA (2)2.9 (3)B 250 mA。
山西专版2020版高考物理二轮复习第二篇实验题热点电学创新实验精练含解析
H.导线,开关
该同学测量的数据记录如下:
U/V
2.4
3.0
5.0
8.0
10.0
12.0
I/A
0.15
0.20
0.30
0.40
0.45
0.50
(1)该电热器的阻值是否恒定不变?答:(填“是”或“不是”)。
(2)合理选择实验器材:电流表选,电压表选,滑动变阻器选。(填器材前的字母)
②V2的示数为V1和R2的总电压,按照串联分压关系,则有V1两端的电压为 ·U(U为标准电压表V2的读数),除以格数n即可得到每偏转1个格的电压值,再乘以总格数N即可得满偏电压。
题型一 实验方法的创新
1.利用如图所示的电路可以较为准确地测量未知电源的电动势。图中Ex为待测电源,ES为标准电源(ES的电动势已准确测出),E为工作电源,为电路提供电流。G为零刻度在中央的灵敏电流计,AB为一根粗细均匀的电阻丝,C、D为AB上的两个活动接触点,可以在电阻丝上移动。与电阻丝AB平行放置的还有一把刻度尺(刻度尺未画出),可以测出C、D之间的长度。实验步骤如下:
(1)按图连接好电路,将K1处于断开状态,K2处于两个触点都不接的状态。
(2)先闭合K1,调整RP至合适位置。
(3)将K2置于1位置,调整C、D触点的位置,使电流计指针指向零刻度,记下。
(4)将K2置于2位置,重新调整C、D位置,使,并记下。
(5)断开K1,计算待测电源的电动势的表达式为:Ex=。
答案 (3)C、D间的长度L1(4)电流计指针指向零刻度 C、D间的长度L2(5) ES
解析 (1)由于实验要求电压从零调,所以变阻器应采用分压式接法,变阻器应选择阻值较小的E以方便调节;根据电源电动势为15V可知电压表应选D;常温下当I=0.6A时U=IR=6V<15V,由此可见,为了得到多组数据,电流表应选B。
2020年高考物理试题分类汇编电学实验.docx
2020 年高考物理试题分类汇编：电学实验1．(2020 全国新课标 ). （10 分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的 U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长； E 为直流电源； R 为电阻箱；○A为电流表； S 为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
（1）在图中画线连接成实验电路图。
（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。
②保持开关 S 断开，在托盘内加入适量细沙，使 D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量 m1。
③闭合开关S，调节 R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出 ___________________，并用天平称出 ____________。
④用米尺测量_______________。
（ 3）用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
[ 答案 ]③重新处于平衡状态 , 电流表的示数 I, 此时细沙的质量 m2④D的底边长 Lm1m2g（3）B IL（ 4）m2m12．(2020 全国理综 ). （ 6 分）在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱 1、2、3. 用欧姆表测得 1、 2 接线柱之间的电阻为 1Ω， 2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω， 1、 3 接线柱之间的电阻为 2.5 Ω。
（1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；（2）如果将 1、3 接线柱用导线连接起来， 1、2 接线柱之间的电阻为 ______Ω。
【解析与答案】（1）如下图（2）两电阻并联为 0.6。
3（1）（ 2020 广东卷）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
2020年高考物理二轮重点专题整合突破：专题十六：电学实验和创新
2020年高考物理二轮重点专题整合突破专题十六：电学实验与创新专题定位：电学实验通常从实验的基本原理出发，侧重考查数据处理分析的能力和实验设计能力，考查的原理基于两个基本的实验原理，即：①部分电路欧姆定律R ＝UI ，如电阻的测量、电表内阻的测量、电表的改装；②闭合电路欧姆定律E ＝U 内＋U 外及它的演变形式E ＝U 外＋Ir 、E ＝I(R ＋r)、E ＝U 外R (R ＋r)，并结合函数图像进行考查，如测电源电动势和内阻.应考策略：1.熟知各种器材的特性.2.熟悉课本实验， 抓住实验的灵魂——实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两类误差分析.题型一：电表改装、多用电表原理和使用 【知识回扣】1．电流表、电压表、欧姆表的对比2.(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”．(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R 0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g ＝E R g ＋R 0＋r ，此时中值电阻R 中＝R g ＋R 0＋r ，当两表笔接入电阻R x 时I ＝E R g ＋R 0＋r ＋R x ，电阻R x 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． 3．欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡．【题型突破】1、某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度．可选用的器材还有：定值电阻R 0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r ＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．图(a)(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b 处的电阻刻度分别为________、________.图(b)(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω.解析：本题考查了欧姆表的改装及电阻箱的读数，考查了学生的实验能力，体现了科学思维中的科学推理素养要素，渗透了实践的价值观念．(1)由题意知改装的欧姆表的中值电阻即内阻为15 kΩ，即R0＋r g＋r＋R＝15 kΩ，故R＝15 kΩ－14 kΩ－98.5 Ω－1.5 Ω＝900 Ω.由于滑动变阻器接入电路中的阻值大于R2的最大阻值，故只能选用R1.(2)由闭合电路的欧姆定律有：1.5 V＝25 μA×(R a＋15 kΩ)，1.5 V＝75 μA×(R b＋15 kΩ)，解得R a＝45 kΩ，R b＝5 kΩ.(3)红、黑表笔短接，进行欧姆调零．由图得电阻箱的读数为3×10 kΩ＋5×1 kΩ＋0×100 Ω＋0×10 Ω＋0×1 Ω＋0×0.1 Ω＝35 000.0 Ω.【答案】(1)连线如图900R1(2)455(3)035 000.02、(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”的位置.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”、“×1 k”)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的关系式为________；(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，欧姆表的读数如图甲所示，读数为________ Ω，这时电压表的读数为如图乙所示.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)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针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换“×10”挡.(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＝ER g＋R0＋R x＋r.(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：30×1 kΩ＝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.题型二：以测电阻为核心的实验【知识回扣】1．电流表内接法与外接法的判断方法(1)比值判断法若R VR x<R xR A，应选用内接法；若R VR x>R xR A，应选用外接法．(2)临界值判断法若R x>R A·R V，应选用内接法；若R x< R A·R V，应选用外接法；若R x＝R0，内外接法均可．(3)试触法若电流表示数较电压表示数变化明显，说明外接时电压表分流作用大，应采用内接法；若电压表示数较电流表示数变化明显，说明内接时电流表的分压作用大，应采用外接法．2．滑动变阻器限流接法与分压接法的选取原则(1)限流式接法选取原则一般在滑动变阻器总电阻R0与用电器电阻R x相差不大时，若既不要求较大范围内调节电流和电压，又不要求从零开始读数，则优先选择限流式接法．(2)分压式接法选取原则①滑动变阻器的总电阻R0远小于用电器电阻R x或电路中串联的其他电阻的阻值，即R x≫R0；②要求用电器R x的电流或电压从零开始连续变化；③采用限流式接法时，电路中的最小电流大于用电器R x的额定电流，或给定的仪表量程偏小．三条中满足一条，采用分压接法．【题型突破】3、某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V 、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R 1，其阻值约为5 Ω.(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a 或b)、导线②连接________(填c 或d). (2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R 1的阻值为________Ω.(3)已知图乙中R 2与R 1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R 2的边长是R 1的110，若测R 2的阻值，则最优的连线应选________(填选项). A.①连接a ，②连接c B.①连接a ，②连接d C.①连接b ，②连接cD.①连接b ，②连接d 【答案】(1)a d (2)见解析图 4.5(4.4～4.7) (3)B解析：(1)因电压表的内阻远大于待测电阻R 1的阻值，则电流表采用外接法，而滑动变阻器应采用分压式接法，故测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接a ，导线②连接d ； (2)建立坐标系描点连线如图所示，则R 1＝ΔU ΔI ＝2.60.58Ω≈4.5 Ω；(3)根据电阻定律可得，R ＝ρl dl ＝ρd ，故R 2＝R 1，要测R 2的阻值，与测量R 1一样，最优的连线应①连接a ，②连接d ，选项B 正确.4、为测量某金属丝的电阻率，某同学设计了如图(a)所示的实验电路．请完成下列实验相关内容：(1)为粗测金属丝的总电阻值，该同学用如图(b)所示的多用电表在连接好的电路上进行测量：①机械调零后将选择开关拨到“×1 Ω”挡；②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使________________________；③____________________，将红表笔接在P，黑表笔接在Q，多用电表指针指示如图(c)，则金属丝总电阻值R0＝________ Ω.(2)用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图(d)所示，则金属丝直径d＝________ mm.(3)闭合开关S，保持电流表示数不变，改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中电阻丝长度L的数据．在R－L图线上描点连线，作出R－L的图线如图(e)．(4)根据测得金属丝的直径d及R－L图线，求得金属丝的电阻率ρ＝________.(计算结果保留三位有效数字) 【答案】(1)②指针指在0 Ω处(或指针指在右端零刻度处、指针指在电流满偏的位置)③断开开关S，取下线夹(或断开开关S，将线夹夹到Q端)5(2)0.360(0.358～0.362均可)(4)1.02×10－6Ω·m解析：(1)②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 Ω处(或指针指在右端零刻度处、指针指在电流满偏的位置)；③断开开关S，取下线夹，将红表笔接在P，黑表笔接在Q，多用电表指针指示如题图(c)，则金属丝总电阻值R0＝5 Ω.(2)用螺旋测微器测金属丝直径，则金属丝直径d＝0．01 mm×36.0＝0.360 mm.(4)电流表的示数不变，则电路中总电阻为定值，设为k ，则R ＋ρL 14πd 2＝k ，解得R ＝k －4ρπd 2L ，由图像可得：4ρπd 2＝50.5＝10，解得ρ＝1.02×10－6 Ω·m. 题型三：以测电源电动势和内阻为核心的电学实验【知识回扣】1．测电源电动势和内阻的三种方法方法 原理图数据处理用电压表、电流表和可变电阻(如滑动变阻器)测量测出两组U 、I 值，根据E ＝U ＋Ir ，通过计算或利用图像法处理数据用电流表、电阻箱测量测出两组I 、R 值，根据E ＝I(R ＋r)通过计算或利用图像处理数据用电压表、电阻箱测量测出两组U 、R 值，根据E ＝U＋URr ，通过计算或利用图像法处理数据2.“测电源电动势和内阻”实验数据处理方法 本实验在利用图像处理数据时，要明确：(1)如图所示图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流I 增大时，路端电压U 将随之减小，U 与I 成线性关系，U ＝E Ir.(2)电阻的伏安特性曲线中，U 与I 成正比，前提是R 保持一定，而这里的U I 图线中，E 、r 不变，外电阻R 改变，正是R 的变化，才有I 和U 的变化．(3)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就等于电源电动势E ，横轴截距点(路端电压U ＝0)意味着短路情况，它的数值等于短路电流Er.(4)图线斜率的绝对值表示电源内阻，由于r 一般很小，故得到的图线斜率的绝对值就较小．为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r 时选取直线上相距较远的两点求得．【题型突破】5、现有一种特殊的电池，它的电动势E 为9 V 左右，内阻r 大约为40 Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图所示的电路进行实验，图中电压表的量程为6 V ，内阻为20 kΩ，R 1为电阻箱，阻值范围0～999 Ω，R 0为定值电阻．(1)实验室备有以下四种规格的定值电阻 A ．100 Ω B ．1 000 Ω C ．2 000 ΩD ．20 000 Ω为使实验能顺利进行，R 0应选________(填字母序号)．(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图所示的图线．根据图线可求得该电池电动势E 为________ V ，内阻r 为________ Ω.【答案】(1)D (2)10 41.7解析：(2)定值电阻阻值与电压表内阻相等，则电压表与定值电阻串联电压是电压表示数的两倍， 在闭合电路中，E ＝U 外＋Ir ＝2U ＋2U R 1r ，则1U ＝2E ＋2r E ·1R 1，由图像可知，图像截距b ＝2E ＝0.2，斜率k ＝2rE ＝Δ1U Δ1R 1＝1.2－0.20.12≈8.33，则电源电动势E ＝10 V ，r≈41.7 Ω.6、在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验，其中定值电阻的作用是______________．由电压表读数U 和电流表读数I ，画出U －I 图线如图乙所示，可得电源的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω.(结果保留2位有效数字)(2)乙同学因为粗心，多连接了一根导线，如图甲中的虚线所示．由电压表的读数U 和电流表的读数I ，画出U －I 图线如图丙所示．乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图丙也可以达到实验目的，则由图丙可得电源的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω.(结果保留2位有效数字) 【答案】(1)保护电路 2.8 0.60 (2)3.0 0.50解析：(1)定值电阻在电路中主要起到保护电路的作用；根据U ＝E －Ir 可知，图像与纵轴的交点表示电源电动势，故E ＝2.8 V ，图像的斜率表示内电阻：r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪2.8－1.60－2.0 Ω＝0.60 Ω. (2)由乙同学的电路接法可知，滑动变阻器的左右两部分并联后与定值电阻串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现题图丙所示的图像，则由图像可知，当电压为2.5 V 时，电流为0.5 A ，此时两部分电阻相等，则总电流为I 1＝1 A ；而当电压为2.4 V 时，电流分别对应0.33 A 和0.87 A ，则说明当电压为2.4 V 时，干路电流为I 2＝(0.33＋0.87 A)＝1.2 A ；则根据闭合电路欧姆定律可得：2.5＝E －r,2.4＝E －1.2r 解得：E ＝3.0 V ，r ＝0.50 Ω.题型四：电学创新实验7、某同学用化学课所学的知识，用柠檬自制了一个水果电池，用多用电表粗测得知它的电动势E 约为3 V ，内阻r 约为40 Ω，若该电池允许输出的最大电流为20 mA ，为了测定该电池的电动势和内阻，某同学准备了如下器材：A ．待测电池B ．电压表V ：量程0～15 V ，内阻R V ≈15 kΩC ．电流表A ：量程0～1 mA ，内阻R A ＝38 ΩD ．电阻箱R ：0～999.9 ΩE ．定值电阻R 1＝2 ΩF ．定值电阻R 2＝19 ΩG ．定值电阻R 3＝72 ΩH ．定值电阻R 4＝108 ΩI ．开关、导线若干(1)该同学设计的部分电路如图甲所示，图中保护电阻R 0应选择器材中的________(填写器材前的选项字母)． (2)选择合适的器材，将虚线框中的电路补充完整，并在电路中注明所选器材的符号．(3)将电阻箱的阻值调整到最大，闭合开关．(4)调节电阻箱的电阻，使所选电表指针指到某一位置，记录此时电阻箱的阻值R 和所选电表的读数x ，电表读数用国际单位制单位(A 或V)． (5)重复步骤(4)获得多组R 和x 的值． (6)断开开关，整理器材．(7)根据所得数据在1x－R 坐标系中描点连线，如图乙所示．根据图线可求得该电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(结果均保留一位小数) 【答案】(1)H (2)如图所示 (7)3.2 42.1解析：(1)保护电阻R 0的阻值R 0＝EI m－r ＝110 Ω，接近108 Ω，故选H.(2)由于电压表量程太大，故不采用；电流表量程太小，必须扩大量程，根据电表改装原理，应给电流表并联一定值电阻，R ＝I A R AI m －I A＝2 Ω，故并联电阻R 1；电路如答案图．(7)根据闭合电路欧姆定律，有E ＝20x(R 0＋r ＋R ＋R 并)，其中R 并为电流表内阻与R 1的并联值，大小为1.9 Ω，整理可得1x ＝20E (R 0＋r ＋R 并)＋20E R ，结合图像可知斜率k ＝20/E ，截距20E (R 0＋r ＋r 并)＝950 A －1，联立可得E＝3.2 V ，r ＝42.1 Ω.8、某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻．A ．待测电压表(量程0～3 V ，内阻为几千欧)B ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约0.1 Ω)C ．电池组(电动势约3 V ，内阻可忽略)D ．滑动变阻器R 0E ．电阻箱R(0～9 999 Ω)F ．开关和导线若干(1)图甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是________； A ．R 0阻值较小B ．电流表存在内阻C ．电压表无法准确读数D ．电流表无法准确读数(2)同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值为R ，电压表的示数为U ，为了根据图像能求得电压表的内阻，应该作________图线⎝⎛⎭⎫选填“1U －R”“U －R”“U －1R ”； (3)请根据你选择的坐标轴对应的物理量和表的数据，在坐标图中标上合适的标度并作出相应图线；(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势E ＝________ V ，电压表内阻RV ＝________ kΩ(保留两位有效数字)．【答案】(1)D (2)1U －R(3)如图所示解析：(1)电流表与电压表串联时，电压表内阻特别大，电路中电流很小，D 正确． (2)根据闭合电路欧姆定律可知E ＝U ＋U R V R ，整理得1U ＝1ER V R ＋1E ，故应该作1U －R 图线．(4)由(2)可知，图线斜率k ＝1ER V ，纵截距b ＝1E ，读图可得k ＝0.88－0.405－0.6V －1·kΩ－1≈0.11 V －1·kΩ－1，b ＝0.33 V －1，则电源电动势E ＝1b ≈3.0 V ，电压表内阻R V ＝1Ek≈3.0 kΩ.(4)3.0(2.8～3.2) 3.0(2.8～3.5)。
2020新课标高考物理二轮总复习专题限时训练：1-6-2 电学实验与创新+Word版含解析【品优教学】
专题限时训练1．为了测量一精密金属丝的电阻率，先用多用电表“×1”挡粗测其电阻为________Ω，然后用螺旋测微器测其直径为________mm，游标卡尺测其长度是________mm.答案：6.0 2.09536.22．(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表．可用的器材有：微安表头(量程0～100 μA，内阻为900 Ω)；电阻箱R1(阻值0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值0～99 999.9Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为0～1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为0～3 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R1＝________Ω，R2＝________Ω.(保留到个位)答案：(1)见解析(2)100 2 910解析：(1)R1的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的电流表，R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示：改装电流表需要并联一个电阻，要改装0～1 mA的电流表需要并联的电阻R并＝I g R g I－I g ＝0.1×9001－0.1＝100 Ω，所以选用与变阻箱R1并联，并联后的总电阻为R′＝90 Ω要改装成0～3 V电压表需要串联电阻，串联电阻的阻值为R串＝U－U AI＝3－0.091×10－3＝2 910 Ω.3．某实验小组在探究一种合金丝的导电性能的实验中：(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径时，刻度情况如图甲所示，则金属丝的直径d ＝________mm.(2)用欧姆表“×10”挡粗测合金丝AB连入电路的电阻时，表盘示数如图乙所示，则合金丝的电阻R约为__________Ω.(3)现用伏安法进一步精确测量合金丝的电阻，要求测量范围尽可能大一些，请在丙图中用笔划线代替导线完成电路的连接(已知实验所用的电压表内阻约为30 kΩ，电流表内阻约为2 Ω)．(4)用以上电路测得的合金丝的电阻值与其真实值相比，总有R测________R真(填“＞”“＝”或“＜”)，造成此误差的原因是____________________．答案：(1)0.695(0.692～0.696均可)(2)110(3)如图所示(4)＜电压表分流(或“电流表电流测量值大于通过合金丝电流的真实值”，表达意思正确即可)解析：(1)金属丝的直径d＝0.5 mm＋0.01 mm×19.5＝0.695 mm；(2)合金丝的电阻R约为11 Ω×10＝110 Ω；(3)因R VR x＞R xR A，故采用电流表外接法；滑动变阻器用分压电路，电路连接图见答案．(4)因为此测量电路中电流表的读数大于实际通过电阻的电流，故测量值偏小，即R测＜R真，造成此误差的原因是电压表分流(或“电流表电流测量值大于通过合金丝电流的真实值”)．4．(2018·全国卷Ⅲ)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x的阻值，图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；V可视为理想电压表．S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S 1；(3)将开关S 2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U 1；然后将S 2掷于2端，记下此时电压表的示数U 2；(4)待测电阻阻值的表达式R x ＝____________(用R 0、U 1、U 2表示)； (5)重复步骤(3)，得到如下数据：1 2 3 4 5 U 1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U 2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 U 2U 13.443.433.393.403.39(6)利用上述5x ) 答案：(1)如图所示：(4)(U 2U 1－1)R 0 (6)48.2解析：开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得通过R x 的电流I ＝U 1R 0，将开关S 2掷于2端，R 0和R x 串联电路电压为U 2，R x 两端电压为U ＝U 2－U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x ＝U I ＝U 2－U 1U 1R 0＝(U 2U 1－1)R 0.5次测量所得的平均值，(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)×15＝3.41，代入R x ＝(U 2U1－1)R0＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω.5．某实验小组的同学在利用如图甲所示的电路来探究小灯泡的发光功率，回答下列问题：(1)首先将滑动变阻器的滑片置于最__________(填“左”或“右”)端，然后将开关闭合，进行小灯泡发光功率的探究；(2)在探究过程中电压表的示数突然变为零，如果用多用电表来测量小灯泡两端的电压，将多用电表调至合适的电压挡位，如图乙所示，多用电表的黑表笔与__________(填“a”或“b”)点相接触；(3)如果按步骤(2)将电路连接好后，将开关闭合，但发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，多用电表指针都不偏转；如果将多用电表接在图甲中的a点与c点之间，无论如何移动滑动变阻器的滑片，多用电表指针仍不发生偏转；如果将多用电表接在图甲中的a点与d点之间，多用电表的示数如图乙所示，则该读数为__________，由以上的分析可确定出现的电路故障为__________；(4)多用电表使用结束后，A、B同学分别将选择开关置于图丙中所示的位置，则正确的是________．答案：(1)左(2)b(3)2.00 V c、d两点间断路(4)B同学6．(2019·滨州二模)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供了如下器材：A．小灯泡(3 V,1.8 W)B．电压表(量程0～3 V，内阻约为20 kΩ)C．电流表(量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω)D．滑动变阻器(0～10 Ω，2 A)E．电源(电动势为3 V，内阻不计)F．开关及导线若干，坐标纸实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确，调节测量多组对应的U、I值．如图甲所示，一组同学已经完成导线的连接．(1)如图甲连接好电路，不闭合开关，滑动变阻器滑动触头在图示中间位置时电压表示数________(填“为零”“不为零”)．(2)在图甲中闭合开关，滑动变阻器滑动触头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度的变化情况是________．(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线______(填导线编号)．(4)图乙中a图线是改正后描出的灯泡U－I图线，图乙中b图线是另一个电源路端电压U与电源电流I的图线．如果将这样的一个灯泡与该电源连成闭合电路，该灯泡消耗的电功率为________W；如果将这样的两个灯泡串联接在该电源上，则每个灯泡消耗的电功率为________W．(结果均保留两位小数)答案：(1)不为零(2)先变暗再变亮(3)5、6(4)1.050.44解析：(1)由实物电路图可知，开关不能控制分压电路的闭合和断开，开关断开时，滑动变阻器滑动触头在图示中间位置时电压表示数不为零．(2)由实物电路图可知，闭合开关，滑动变阻器滑动触头从右端滑到左端的过程滑动变阻器接入电路的阻值增大，流过灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，当滑动触头到达左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，灯泡两端电压增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮．(3)描绘灯泡伏安特性曲线的实验中滑动变阻器应采用分压式接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，所以连线5、6接法错误；(4)由题图乙所示数据可知，灯泡两端电压为2.1 V ，流过灯泡的电流为0.5 A ，灯泡实际功率为：P ＝UI ＝2.1×0.5＝1.05 W ，由题图乙所示图线可知电源电动势为E ＝3.0 V ，电源内阻为：r ＝ΔU ΔI ＝3.0－2.10.5 Ω＝1.80 Ω，当两灯泡串联，设每个灯泡两端的电压为U ，流过每一个灯泡的电流为I ，则U ＝E 2－r2I ＝1.5－0.9I ，在灯泡U －I 图象坐标系中作出U ＝1.5－0.9I 的图线如图所示：由图可知此时灯泡两端电压为1.2 V ，通过灯泡的电流为0.38 A ，则灯泡的功率为P ＝UI ＝0.38×1.16≈0.44 W7．小明利用如图甲所示的电路，完成了对电动势约为1.5 V 、内阻约为几欧姆的电源的电动势和内阻的测定，其中R 为电阻箱，R 0为阻值为150 Ω的定值电阻．小明连接好电路后，通过调节电阻箱的阻值，读出了8组电压表的读数以及相对应的电阻箱的阻值，并以电压的倒数1U 为纵坐标、电阻箱的阻值R 为横坐标，把记录的数据描绘在了坐标系中，如图乙所示．(1)如果电源的电动势用E表示、电源的内阻用r表示，则1U关于R的表达式应为______________．(用E、r、R0表示)(2)请在图乙所示的坐标系中画出图线，并根据画出的图线求出该图线的斜率k ＝________V－1·Ω－1，图线与纵轴交点的纵坐标为b＝________V－1(结果保留两位有效数字)．(3)结合写出的函数表达式以及图线可知该电源的电动势E＝________V，内阻r ＝__________Ω(结果保留三位有效数字)．答案：(1)1U＝1ER0R＋R0＋rER0(2)如图所示0.004 40．70(3)1.529.09解析：(1)由闭合电路欧姆定律得UR0＝ER0＋R＋r，解得1U＝1ER0R＋R0＋rER0；(2)将明显错误的点舍掉，画线时应使尽可能多的点落在直线上，不能落在直线上的点均匀地分布在直线的两侧，如图所示(见答案)；由图可知，斜率k＝0.004 4 V－1·Ω－1，图线与纵轴交点的纵坐标为b＝0.70 V－1；(3)由1U＝1ER0R＋R0＋rER0得，k＝1ER0，b ＝R 0＋rER 0，又R 0＝150 Ω，解得E ＝1.52 V ，r ＝9.09 Ω.。
2020版高考物理二轮复习专题限时集训电学实验含解析
分尺上的读数为12×0.05 mm＝0.60 mm＝0.060 cm
游标尺最终读数为6.160 cm。
图乙螺旋测微器主尺读数为2.5 mm
分尺读数为10.3×0.01 mm＝0.103 mm
螺旋测微器最终读数为：2.603 mm(2.600～2.604 mm都可以)。
(1)实验时，选用图甲的电路图而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________。
(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(用字母表示)
(3)把图丙所示的实验器材用实线连接成实物电路图。
(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在图丁所示的IU坐标系中，请用一光滑的曲线将各点连接好。
B．电压表(0～15 V，内阻为20 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻为1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻为0.4 Ω)
E．滑动变阻器(0～10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
F．滑动变阻器(0～500 Ω，允许通过的最大电流为1 A)
G．学生电源(直流，电源电动势为6 V)、开关、导线若干
Ⅱ.将开关S1闭合，缓慢向右移动滑动变阻器的滑片，直到待测电压表的示数为0.3 V；
Ⅲ.将开关S2断开，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱的阻值，直到待测电压表的示数为0.1 V，此时读出电阻箱的示数为602.0 Ω。
根据以上操作回答下列问题：
(1)为了减小实验误差，滑动变阻器应选择________，定值电阻应选择________。(填器材所对应的物理符号)
电阻R/Ω
4.5
6.0
8.0
10.5
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专题六第二讲电学实验及创新——课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练——明规律1．(2018·全国卷Ⅱ)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 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；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，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＝________Ω，R2＝________Ω。
(保留到个位)解析：(1)微安表头改装成毫安电流表需要并联一个小电阻，再把电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，电路如图所示。
(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有I g R g＝(I－I g)R1解得R1＝100 Ω接b时改装成量程为3 V的电压表，有U＝I g R g＋IR2解得R2＝2 910 Ω。
答案：(1)见解析图(2)100 2 9102．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻。
可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2。
C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。
(2)完成下列填空：①R1的阻值为________ Ω(填“20”或“2 000”)。
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。
将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。
最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B 与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。
④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。
待测微安表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)。
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：___________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题中的原理图(a)，将题图(b)中的实物连线如图所示。
(2)R1起分压作用，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20 Ω，为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S 2前后，微安表的示数也保持不变。
说明2 500.0 ΩR μA ＝R μA 2 601.0 Ω，则解得R μA ＝2 550 Ω。
(3)要提高测量微安表内阻的精度，可调节R 1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。
答案：(1)见解析图(2)①20 ②左 ③相等 ④2 550(3)调节R 1上的分压，尽可能使微安表接近满量程3．(2017·全国卷Ⅰ)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 ，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V ，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A ，内阻0.5 Ω)；固定电阻R 0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R (阻值0～9.0 Ω)；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0～3.8 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E 0(电动势4 V ，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器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 。
(结果均保留两位小数)解析：(1)要实现在0～3.8 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R 0串联，将量程改为4 V 。
由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω，所以需将电流表外接。
电路图如图所示。
(2)I -U 图像中随着电流的增大，图线的斜率变小，小灯泡的电阻增大。
根据电阻定律R ＝ρL S，得灯丝的电阻率增大。
(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9.0 Ω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)中画出等效电源E0′(电动势4 V，内阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－10I(V)，图线如图中Ⅰ所示，故小灯泡的最小功率为P min＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 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 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－I(V)，图线如图中Ⅱ所示，故小灯泡的最大功率为P max＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W。
答案：(1)见解析图(2)增大增大(3)0.39 1.17二、名校模拟重点演练——知热点4．(2019·湖北宜昌联考)如图(a)所示为某电流天平的示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k。
在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数。
当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，且指针指在0刻线的位置，此时标尺读数为0。
当MN中有电流通过且平衡时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示。
此时标尺读数为________cm。
利用上述装置可以测量悬挂的轻弹簧的劲度系数，已知B＝0.547 T，MN中通有电流I ＝1.00 A，MN的长度l＝0.250 m，ab边的长度d＝0.200 m，则轻弹簧的劲度系数k＝________N/m。
解析：由题图(b)所示游标卡尺可知，此时游标卡尺读数为：10 mm＋47×0.02 mm＝10.94 mm＝1.094 cm；金属棒受安培力：F＝BId，金属棒静止，处于平衡状态，由平衡条件得：kx＝BId，其中：x＝1.094 cm，代入数据解得：k＝10 N/m。
答案：1.094105．(2019·邯郸期末)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
请回答下列问题：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡________挡(选填“×1”或“×100”)；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为________Ω。
(2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。
其中，电流表满偏电流为0.5 mA、内阻为10 Ω；电池电动势为1.5 V、内阻为1 Ω；变阻器R0的阻值范围为0～5 000 Ω。
①该欧姆表的两只表笔中，________是红表笔。
(选填“A”或“B”)；②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V、内阻为1 Ω进行刻度的。
当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 Ω时，欧姆表仍可调零，则调零后R0接入电路的电阻将变________(选填“大”或“小”)。
解析：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经正确操作后，指针偏角很小，说明倍率挡选择较小，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选用欧姆挡“×100”挡；待测电阻为30×100 Ω＝3 000 Ω。
(2)①该欧姆表的两只表笔中，红表笔内部接电源的负极，则A是红表笔。
②电池电动势为1.5 V、内阻为1 Ω时，调零电阻：R0＝EI g －r g－r＝ 1.50.5×10－3Ω－10 Ω－1 Ω＝2 989 Ω，电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 Ω时，调零电阻：R0′＝E′I g－r g－r′＝1.450.5×10－3Ω－10 Ω－4 Ω＝2 886 Ω，则调零后R0接入电路的电阻将变小。
答案：(1)×100 3 000(2)①A②小6.(2019·山东临沂联考)某实验小组想组装一个双量程(3 V、15 V)的电压表，提供的器材如下：A．电流表G：满偏电流为300 μA，内阻未知；B．干电池E：电动势为3 V，内阻未知；C．滑动变阻器R1：最大阻值约为5 kΩ，额定电流为1 A；D．滑动变阻器R2：最大阻值约为16 kΩ，额定电流为0.5 A；E．电阻箱R0：0～9 999.9 Ω；F．定值电阻R3：40 kΩ，额定电流为0.1 A；G．开关两个，导线若干。
(1)若用图示电路测量电流表G的电阻，则滑动变阻器R应选用________(选填“C”或“D”)。
(2)将开关S1、S2都断开，连接好实物图，将滑动变阻器的滑片P调到________(选填“a”或“b”)端。
接通开关S1，调节滑动变阻器使电流表G的指针示数为200 μA；闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100 Ω时电流表G的指针示数为100 μA，则电流表G的内阻测量值为________Ω。
(3)在虚线框中画出双量程电压表的电路原理图，并标明所选的器材和改装电压表对应的量程，其中R0应取值为________kΩ。
解析：(1)由题图可知，本实验中采用半偏法确定表头内阻，为了减小并联电阻箱后对电流的影响，滑动变阻器应选择总阻值较大的D。