高考全国卷物理电学实验专题
电学压轴实验题(全国甲卷和Ⅰ卷)-2023年高考物理十年压轴真题题型解读与模拟预测(解析版)

电学压轴实验题(全国甲卷和Ⅰ卷)高考物理电学压轴实验题是考查学生物理学科实验操作能力高低的试金石,表现为综合性强、求解难度大、对考生的设计实验能力和实验数据的处理的能力要求高等特点。
一、命题范围1.描绘小灯泡的伏安特性曲线(压轴指数★★★)2、伏安法测量未知电阻(压轴指数★★★★)3、半偏法测量电表内阻(压轴指数★★★★)4、测量电阻丝的电阻率(压轴指数★★★★)5.特殊方法测电阻(压轴指数★★★★★)6.电源电动势和内阻的测量(压轴指数★★★★★)7.练习使用多用电表(压轴指数★★★)8.观察电容器充放电现象(压轴指数★★★)9.探究影响感应电流方向因素(压轴指数★★★★)10.探究变压器原、副线圈与匝数的关系(压轴指数★★★★★)11.利用传感器制作简单的自动控制装置(压轴指数★★★)二、命题类型1.单一电学实验型。
物理情境选自学习探究情境,物理量的测量有:电流的测量、电压的测量、电阻的测量。
注意实验原理和数据处理的方法,含有图像的数据处理题目要挖掘图像的斜率、截距等表示的物理意义。
2.综合电学实验型。
对于电学创新实验,实验中测量多个物理量,并寻找它们之间的内在联系,用实验数据总结物理规律。
1.(2016·全国·高考真题)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过c I时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器1R(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器2R(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,c I约为10mA;流过报警器的电流超过20mA 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60℃时阻值为650.0Ω.(1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线_________.(2)在电路中应选用滑动变阻器________(填“1R”或“2R”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为______Ω;滑动变阻器的滑片应置于______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是______.②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至______.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.【答案】连线如图所示:R2650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏c报警器开始报警【解析】试题分析:(1)电路连线如图.(2)在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏,可知外电阻的取值范围大约是,报警器的电阻是650.0Ω,所以滑动变阻器的取值范围在250Ω到1150Ω之间,所以滑动变阻器应该选R2.(3)①本题采用的是等效替换法,先用变阻箱来代替热敏电阻,所以变阻箱的阻值要调节到热敏电阻的临界电阻也就是在60℃时阻值为650.0Ω;为防止接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏,滑动变阻器的滑片应置于b端;②先把变阻箱的电阻接入电路,调节滑动变阻器的电阻,调至报警器开始报警时,保持滑动变阻器的阻值不变,接到热敏电阻上,当热敏电阻的阻值是650.0Ω时,也就是温度达到了60℃,报警器开始报警.【考点定位】闭合电路欧姆定律的应用、等效替换法【名师点睛】本题主要考查闭合电路欧姆定律的应用、等效替换法.要特别注意本题使用了等效替换法,先用电阻箱的阻值来代替热敏电阻来调节电路,再接入热敏电阻时,就可以直接工作,这种做法灵活、方便、安全.2.(2022·全国·统考高考真题)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E (电动势1.5V ,内阻很小),电流表(量程10mA ,内阻约10Ω),微安表(量程100μA ,内阻g R 待测,约1kΩ),滑动变阻器R (最大阻值10Ω),定值电阻0R (阻值10Ω),开关S ,导线若干。
2023新教材高考物理二轮专题复习专题:电学实验

专题十七 电学实验高频考点·能力突破考点一 电学基本器材的使用与读数1.电压表、电流表、多用电表的读数技巧对电表读数问题,要先弄清楚电表的分度值,即每小格的数值,再确定是12、15还是110估读,明确读数的小数位数.2.多用电表的使用问题在弄清其基本原理的基础上,会选择测量项目及量程、挡位,能区分机械调零和欧姆调零,掌握测量电阻的步骤.3.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”.例1 (1)如图甲所示,电压表选0~3 V 量程时的读数为________ V ,电压表选0~15 V 量程时的读数为________ V .(2)如图乙所示,电流表选0~0.6 A 量程时的读数为________ A ,电流表选0~3 A 量程时的读数为________ A .(3)如图丙所示,电阻箱的读数为________.[解题心得]预测1 如图所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时,表针如图所示,则:(1)所测电阻的阻值为________ Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω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.考点二以测量电阻为核心的电学实验1.电阻的测量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”(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.从供电方式上又可分为限流电路和分压电路.(1)有电压表、电流表且量程恰当时选择“伏安法”.(2)电压表不能用或没有电压表等情形下,若精确知道电流表内阻,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等情况下,若精确知道电压表内阻,可以将电压表当作电流表使用,即选择“伏伏法”.(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原则,选择“伏安加R法”,此法又叫“加保护电阻法”.2.实验器材的选择(1)电源的选择:一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源.(2)电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;电表的指针摆动的幅度较大,一般应使指针能达到半偏.例2 [2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势1.5 V,内阻很小),电流表(量程10 mA,内阻约10 Ω),微安表(量程100 μA,内阻R g待测,约1 kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10 Ω),定值电阻R0(阻值10 Ω),开关S,导线若干.(1)将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;(2)某次测量中,微安表的示数为90.0 μA,电流表的示数为9.00 mA,由此计算出微安表内阻R g=________ Ω.[解题心得]例3 [2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x在0~5 mA范围内的伏安特性.可用器材有:电压表(量程为3 V,内阻很大),电流表(量程为1 mA,内阻为300 Ω),电源E(电动势约为4 V,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ),定值电阻R0(阻值可选75 Ω或150 Ω),开关S,导线若干.(1)要求通过R x的电流可在0~5 mA范围内连续可调,将图(a)所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图;(2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为____(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器,R0应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻;(3)测量多组数据可得R x的伏安特性曲线.若在某次测量中,电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示,则此时R x两端的电压为________ V,流过R x的电流为______ mA,此组数据得到的R x的阻值为______ Ω(保留3位有效数字).[解题心得]预测2 [2022·河北押题卷]一金属线材料电阻未知且电阻分布不均匀,为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段,实验研究小组设计了如图所示电路,实验器材如下:未知电阻,阻值约为4.8 Ω;微安表(零刻度在表盘中间),一段接导线,另一端接表笔;定值电阻R1,阻值为10 Ω;电阻箱R2,阻值0~99.9 Ω;电流表,量程0~0.6 A,内阻R A=1 Ω;电压表,量程0~3.0 V,内阻约为3 000 Ω;滑动变阻器,0~10 Ω;电源,电动势为3 V;电键,导线若干.实验过程如下:(1)按图连接电路,闭合电键之前,将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”);(2)将电阻箱R2的阻值调整到________ Ω,闭合电键;(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置,连接微安表的表笔与未知电阻试触,防止微安表电流过大,不断改变表笔在未知电阻上的接触位置,直到________时,记录此次接触点的位置,即为等分电阻的位置;(4)保持表笔与记录的接触位置的接触,读出此时电流表和电压表的读数分别为________ A和________ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________ Ω.预测3 [2022·湛江市测试]两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率,采用了如图甲所示的电路进行测量.实验步骤如下:a.用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,求出平均值D;b.调节电阻丝上的导电夹P的位置,用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x;闭合开关S,记录电压表示数U、电流表示数I;c.改变电阻丝上导电夹P的位置,重复步骤b,记录多组x、U、I的值.(1)若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示,其示数为________ mm.算出电阻丝连入电路的电阻R x,则计算值与真实值相(2)若选用某组U、I值,用R x=UI比________.(选填“偏小”“相等”或“偏大”)(3)根据多组测量得到的实验数据绘出U- x图像如图丙所示,若图线斜率为k,则电阻I丝的电阻率ρ=________(用已知或测量出的物理量的符号表示);电流表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响.(4)用记录的数据绘制出U - I图像如图丁所示,由图像可知电源的内阻r=________ Ω.(结果保留两位有效数字)考点三电表的改装、多用电表的原理与使用例4 [2022·辽宁卷]某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA,内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻R1=40 Ω,R2=360 Ω.(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为0~________ mA;(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接在A端时________(填“大”或“小”);(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R x的阻值,设计了图(b)中两个电路.不考虑实验操作中的偶然误差,则使用________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差.[解题心得]预测4 [2022·重庆押题卷]某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量,一只量程为100 mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器R1,使电流表达到满偏值I0=100 mA;②保持R1的滑片位置不变,闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱R2的阻值为12.8 Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻R0.(1)步骤②中电流表示数为________ mA,步骤③中电流表内阻R0为________ Ω.(2)题图为改装后的欧姆表电路示意图.电源电动势为2 V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡.可计算出定值电阻R3为________ Ω.(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻R x的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入R x时电流表指针在题图所示位置,计算出R x电阻为______ Ω.预测5 在“多用电表的使用”实验中:(1)甲同学利用多用电表测量电阻.他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,操作顺序为____(填写选项前的字母).A.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”B.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置D.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量(2)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量.闭合开关,以下操作正确的是________.A.将选择开关旋转到合适的电阻挡,闭合开关,利用图1的电路测量小灯泡的电阻B.将选择开关旋转到合适的电压挡,闭合开关,利用图1的电路测量小灯泡两端的电压C.将选择开关旋转到合适的电流挡,闭合开关,利用图2的电路测量通过小灯泡的电流D.将选择开关旋转到合适的电流挡,把图2中红、黑表笔接入电路的位置互换,闭合开关,测量通过小灯泡的电流(3)丙同学将选择开关旋转到“直流250 mA”挡作为电流表,设计了如图3所示的电路,已知电流表内阻R A=0.4 Ω,R1=R A,R2=7R A.若将接线柱1、2接入电路时,最大可以测量的电流为________ A;若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为________ V.考点四以测量电源电动势为核心的电学实验1.常见测量电源电动势和内阻的三种方法根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,而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.在数据处理问题中,利用图像得出电动势和内阻是常用的方法——注意“化曲为直”.例5 [2022·北京押题卷]在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,可选用的器材有:A.电压表V1:0~3 V,内阻约3 kΩ;B.电压表V2:0~15 V,内阻约15 kΩ;C.电流表A1:0~0.6 A,内阻约0.1 Ω;D.电流表A2:0~3 A,内阻约0.01 Ω;E.滑动变阻器R1:0~100 Ω;F.滑动变阻器R2:0~15 Ω;G.开关S和导线若干.(1)电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________;(选填项目前的符号)(2)用所选器材按照图连接好电路后,将滑动变阻器滑片置于合适位置,闭合开关S,通过调整滑动变阻器,得到多组电流I和电压U.根实验数据,绘制出如图所示的U - I图像,由图线可求出E=________ V,r=______ Ω;(3)实验中,某同学发现电流表被损坏,他利用完好的电压表和实验室中的下述器材,仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是______.A.另一滑动变阻器B.电阻箱C.多个定值电阻(阻值为几欧)D.量程合适的电压表(内阻未知)[解题心得]预测6 [2022·沧州二模]某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为500 mA).实验室备有如下器材:A.电压表V(量程为3 V,电阻R V约为 4.0 Ω);B.定值电阻R0(阻值为5 Ω);C.电阻箱R(0~999.9 Ω);D.开关S一只,导线若干.(1)为测量锂电池的电动势E和内阻r,该同学设计了如图甲所示的电路图.请你帮助该同学按图甲所示的电路图,将图乙中实物连线补充完整.(2)实验时,该同学通过改变电阻箱R的阻值,得到多组测量数据,根据测量数据作出1U 图像,如图丙所示.则该锂电池的电动势E=________ V、内阻r=________ Ω(结果均- 1R保留两位有效数字).该实验中电动势E的测量值偏小,造成此系统误差的主要原因是________________________________________________________________________.预测7 [2022·福建押题卷]某同学用多用电表做了以下两个实验:(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580 Ω~610 Ω),进行了如图甲所示的a、b、c、d 四个操作,正确的顺序是________;其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处,该同学选择的倍率为__________(选填“×1”“×10”或“×100”);(2)欧姆挡进行电阻调零后,为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流I m,该同学设计了如图丙所示的电路,但电路中有一处接线错误,请指出:________________;正确连接线路后,闭合开关,改变电阻箱的阻值,可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R,作 - R图线如图丁,该图线纵轴截距为b,若忽略毫安表内阻,可得出I m=__________;出1I若考虑到毫安表内阻的影响,这个测量值__________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).考点五电学其他实验例6 在“观察电容器的充、放电现象”实验中,对给定电容值为C的电容器充电后放电,无论采用何种放电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同.(1)请在图甲中画出上述u - q图像.类比直线运动中由v - t图像求位移的方法,可以推导出两极间电压为U时电容器所储存的电能E p=________(用C和U表示).(2)在如图乙所示的放电电路中,R表示电阻阻值.通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电,对应的q - t图像分别如图丙中①、②所示.a.①、②两图像不同是________的改变造成的;b.在实际应用中,有时需要电容器快速放电,有时需要电容器均匀放电.依据a中的结论,说明实现这两种放电方式的途径________________________________.(3)如图丁所示,若某电容器的额定电压为2.7 V,电容为10 F,其充满电后储存的电能为________J(计算结果保留3位有效数字).[解题心得]预测8 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验.(1)首先按图甲所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;再按图乙所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转.进行上述实验的目的是________.A.检查电流计测量电路的电流是否准确B.检查干电池是否为新电池C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用图丙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向.某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向.(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验结果未完成,表格中未完成的部分应填:________________(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”).实验记录表(部分)(4)该小组同学通过实验探究,对楞次定律有了比较深刻的认识.结合以上实验,有同学认为,理解楞次定律,关键在于抓住______(选填“B0”或“B′”)总是要阻碍________(选填“B0”或“B′”)磁通量的变化.预测9 某物理兴趣小组在进行物理课外实验中,学生电源损坏,不能使用.(1)(多选)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,可以使用220 V的交流电源来代替,要完成实验,下图实验器材中需要用到的有________.(2)组装变压器时,没有将铁芯闭合,如图所示,原线圈接u=311 sin 314t(V)的交流电源,原副线圈的匝数比为8∶1,副线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是________.A.27.5 V B.38.9 VC.10.0 V D.1 760 V素养培优·创新实验情境 1 [2022·福建莆田二模]物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系.实验室有如下器材:A.热敏电阻R x;B.定值电阻R0;C.学生直流电压电源(电动势为5 V,内阻不计);D.电流表A1(量程为0.6 A,内阻r1为5 Ω);E.电流表A2(量程为3 A,内阻r2约为1 Ω);F.数字温控箱;G.开关S,导线若干.(1)为了更精确地描述出电阻R x随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值),请完成虚线框内图甲电路图的设计.(2)闭合开关S,分别记下电流表A1、A2的示数为I1、I2,其中A2的示数如图乙所示,则I2=________ A,可得R x=________(用题中已知和测量出的物理量的符号表示).(3)实验中改变温控箱的温度,分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值,得到了如图丙所示的R x - t图像.由图像分析可知,当温控箱中的温度达到450 ℃时,通过热敏电阻的电流为0.03 A,此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律,则电流表A1的示数为________ A.(结果保留2位有效数字)[解题心得]情境2 [2022·辽宁押题卷]目前表现比较出色的18650锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点,被广泛应用.某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势,实验电路图如甲图所示.A.电流表G:量程2 mA、内电阻R G约为200 ΩB.电压表V:量程0~3 V、内电阻R V未知C.固定电阻R0;阻值R0=1 800 ΩD.电键、导线若干实验过程如下:(1)闭合电键S1,将电键S2拨至“2”,稳定后电流表示数为I0=1.85 mA;(2)将电键S2拨至“1”,稳定后电流表的示数为I1=1.00 mA.由乙图可知电压表的示数为U1=________ V;(3)由以上数据可得:电动势E=________ V;(结果保留2位有效数字)(4)活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为________ Ω,该电压表内阻的测量值________其真实值.(填“大于”“小于”或“等于”)[解题心得]情境3 [2022·重庆外国语学校一诊]酒驾严重危害了公共交通安全,打击酒驾现象已成为日常.如图甲为交警使用的某种酒精检测仪,核心部件为酒精气体传感器,其电阻R1与酒精气体浓度x的关系如图乙所示.(1)某同学自行设计了简易酒精检测仪,如图丙所示,用到的器材有酒精气体传感器R1、电源(电动势为9.0 V,内阻未知)、电流表(满偏电流为100 mA,内阻为8.5 Ω).闭合开关,周围无酒精气体时,发现电流表刚好满偏,则电源内阻为________ Ω.用该仪器________(选填“能”或“不能”)检测酒驾.(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表,他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为图丁.只有绿灯亮表示被测试者非酒驾,红灯、绿灯一起亮表示被测试者酒驾.图丁中电源电动势为6 V,内阻不计,R2为定值电阻,R1为酒精气体传感器,L1、L2是彩色小灯泡,颜色一红一绿,小灯泡两端的电压达到0.7 V才会发光,则L1为________(选填“红”或“绿”)灯,当红灯刚亮时通过其的电流为________ A(结果保留2位有效数字).[解题心得]专题十七电学实验高频考点·能力突破考点一例1 答案:(1)1.20 6.0 (2)0.50 2.50 (3)530.0 Ω预测1 解析:(1)欧姆表读数:对应最上边一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103Ω;测2.0×104Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡.(2)选50 mA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1估读),表针对应的读数为30.7 mA;选择量程为250 mA的电流10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1估读),表针对应的读数为153 mA.5(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),表针对应的读数为6.1 V.答案:(1)1.5×103×1 k (2)30.7(30.5~30.9都正确) 153(152~154都正确) (3)6.1考点二例2 解析:流过电阻R 0的电流I 0=I -I g =9 mA-0.09 mA =8.91 mA ,由欧姆定律可知,R g =I 0R 0I g=8.91×100.09Ω=990 Ω.答案:(1)如图所示 (2)990例3 解析:(1)要求通过R x 的电流可在0~5 mA 范围内连续可调,则应用滑动变阻器的分压式接法,电流表的量程为1 mA ,需测到5 mA ,则要对电流表改装,与其并联一个电阻R 0,电压表的内阻很大,则电流表采用外接法.(2)滑动变阻器采用分压式接法,R 应选最大阻值较小的滑动变阻器;电流表量程1 mA 改装为量程5 mA ,则R 0=UI =1 mA ×300 Ω5 mA −1 mA=75 Ω,故R 0应选阻值为75 Ω的定值电阻.(3)电压表的分度值为0.1 V ,读数时需估读到分度值的下一位,读数为2.30 V ,电流表的分度值为0.02 mA ,此时示数为0.84 mA ,考虑到改装关系,流过R x 的电流为5×0.84 mA =4.20 mA ,利用R =UI 解得R x ≈548 Ω.答案:(1)如图所示 (2)10 Ω 75 Ω (3)2.30 4.20 548预测 2 解析:(1)按图连接电路,闭合电键之前,要保护电路,让电流最小,则将滑动变阻器的滑片滑到最右端,让阻值最大.(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段,则将电阻箱R 2的阻值调整与定值电阻R 1相等,调为10 Ω.(3)利用了串联电阻的分压作用,当两电阻阻值相等时,电势降低一样,则两触点的电势相等,流过微安表的电流为零,所以为了等分电阻,只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置,直到流过微安表的电流为零时,记录此次接触点的位置,即为等分电阻的位置.(4)电流表的最小刻度为0.02 A ,读数时,只需要同位估读,所以电流表的读数为0.50 A.电压表的最小刻度为0.1 V ,读数时,需要估读到下一位,所以电压表的读数为2.50 V. (5)并联电阻的阻值为R 并=UI =2.500.50=5 Ω根据并联电路电阻关系有1R 并=1R x+1R1+R 2代入数据解得R x ≈6.7 Ω答案:(1)右 (2)10 (3)流过微安表的电流为零 (4)0.50 2.50 (5)6.7预测3 解析:(1)根据图乙的螺旋测微器可知,其示数为D =1.5 mm +16.5×0.01 mm =1.665 mm(2)由图甲电路图可知,电压表测量的是R x 和电流表的电压,电流表测量的是流过R x的电流,若用R x =UI 算出电阻丝连入电路的电阻R x ,则计算值与真实值相比偏大.(3)根据电阻的决定式可知,电阻丝连入电路的电阻R x =ρx S=ρ4xπD 2设电流表内阻为R A ,根据欧姆定律可知U I =R x +R A =4ρπD 2x +R A根据图丙UI - x 图像可知4ρπD 2=k ,解得ρ=πD 2k 4电流表内阻对电阻率的测量没有影响. (4)根据闭合回路的欧姆定律可知U =E -Ir 由图丁的U - I 图像可知,电源的内阻r =1.5−1.00.55Ω≈0.91 Ω答案:(1)1.665(1.662~1.668均可) (2)偏大 (3)πkD 24没有 (4)0.91考点三例4 解析:(1)由图可知当S 接A 时,R 1和R 2串联接入电路,和电流表并联,满偏时电流表两端的电压为U m =I m r =250×10-6×1.2×103V =0.3 V此时R 1和R 2的电流为I =U mR1+R 2=0.340+360A =0.75×10-3A =0.75 mA所以总电流为I 总=I m +I =1 mA ,即量程为0~1 mA.(2)当开关S 接B 端时,由图可知电阻R 1和电流表串联再和电阻R 2并联,由于和电流表并联的电阻变小,当电流表满偏时,流过电阻R 2的电流变大,干路电流变大,即量程变大;所以开关S 接B 端时,该电流表的量程比接在A 端时大.(3)图甲是电流表的外接法,误差是由于电压表的分流引起的;图乙是电流表的内接法,误差是由于电流表的分压引起的,因为题目中电压表电阻未知,故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差.答案:(1)1 (2)大 (3)乙预测4 解析:(1)电流表示数I 1=80 mA 时,R 2所在支路电流I 2=I 0-I 1=20 mA ,故R 0=R24=3.2 Ω.(2)S 接a 时,欧姆表内阻R 内=E0I 0=20 Ω,S 接b 时R 3分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻R ′内<R 内,故S 接a 时为“×10”挡,S 接b 时为“×1”挡,即S接b 时电路总电流增大为原来的10倍,R ′内=E10I 0=2 Ω,此时R 3所在支路电流I 3=10I 0-I 0=9I 0,因此R 3=R09=0.36 Ω.(3)S 接b 且电流表示数I 1=80 mA 时E 0R 内′+R x=10I 1,2 V2 Ω+R x=0.8 A解得R x =0.5 Ω答案:(1)80 3.2 (2)0.36 (3)0.5预测5 解析:(1)甲同学用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,说明倍率挡选择过低,应该选择×1k 挡,换挡后再重新调零,然后进行测量,则下列选项中合理的操作顺序为CAD.(2)根据欧姆挡使用规则,严禁在通有电流的电阻上使用欧姆挡测量电阻,则选项A 错误;将选择开关旋转到合适的电压挡,闭合开关,利用图1的电路测量小灯泡两端的电压,红表笔接高电势点,电流从红表笔流入,选项B 正确;将选择开关旋转到合适的电流挡,闭合开关,利用图2的电路测量通过小灯泡的电流,电流从红表笔流入,选项C 正确,D 错误.(3)因R 1=R A ,则若将接线柱1、2接入电路时,当电流计满偏时,通过R 1的电流也为250 mA ,则最大可以测量的电流为500 mA =0.5 A ;若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为U =2I g (R 1RAR 1+RA+R 2)=1.5 V. 答案:(1)CAD (2)BC (3)0.5 1.5 考点四例5 解析:(1)一节干电池的电动势约为1.5 V ,则电压表应选用A ,为了减小测量误差,电流表选择C ,为了方便操作,滑动变阻器选择阻值较小的F ;(2)根据闭合电路欧姆定律得U =E -Ir可得U - I 图线的纵轴截距为电源电动势E =1.49 V 斜率的绝对值为电源内阻r =1.49−1.000.64−0Ω=0.76 Ω(3)利用滑动变阻器和电压表,无法求出电路中的电流,所以不能测出电动势和电源内阻,故A 错误;利用变阻箱和电压表,由于电阻箱可以读出阻值,所以可以计算出电路中的电流,可以测出电动势和电源内阻,故B 正确;利用多个定值电阻和电压表,定值电阻阻值已知,所以可以计算出电路中的电流,可以测出电动势和电源内阻,故C 正确;利用两个电压表,由于电压表的内阻未知,无法较准确测量电源电动势和内阻,故D 错误.答案:(1)C A F (2)1.49 0.76 (3)BC 预测6 解析:(1)图乙中实物连线如图所示(2)由闭合电路的欧姆定律可知E =U +UR (r +R 0)化简可得1U =1E +R 0+r E ×1R对照题图丙可知1E=0.3 解得E ≈3.3 V 根据表达式1U=1E +R 0+r E×1R可得,图丙斜率为R 0+r E=k =1.50−0.300.24解得r ≈12 Ω电压表的分流主要导致实验中电动势E 的测量值偏小.。
高考物理电学实验五类题型考题归纳(有详细答案解析)

专题电学实验实验一描绘小灯泡的伏安特性3.(山东省济南市2012届高三下学期2月份月考物理卷)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有:A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A)B.电流表A (0~0.6A,内阻约为0.5Ω) C.电压表V(0~6V,内阻约为5kΩ) D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A ) E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A )F.电源(6V,内阻不计)G.开关及导线若干(1)实验中滑动变阻器选(填“R1”或“R2”)(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I。
请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整(3)该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象,根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)4.(安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。
(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整。
(2)连好电路后,开关闭合前,图甲中滑动变阻器R的滑片应置于(填“A端”、“B 端”或“AB正中间”)。
(3)闭合开关,向B端调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则分析电路的可能故障为。
A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表断路D.滑动变阻器断路(4)排除故障后,该同学完成了实验。
根据实验数据,画出的小灯泡I—U图线如图乙所示。
形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为。
(5)已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数。
根据I—U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为℃。
4.(1)如图所示(2)A端(3)B (4)灯丝的电阻随温度的升高而增大(5)977℃5.(广西区百所高中2012届高三(第三届)联考理综卷)在做“描绘小灯泡的伏安特曲线”的实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据,图示是没有连接完的实物电路。
高考物理探究性电学实验(免费,含答案)

探究性电学试验1、(常州中学)现有一种特殊的电池,它的电动势E 约为9V ,内阻r 约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA ,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R 为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R 0是定值电阻,起保护电路的作用.(1)实验室备有的定值电阻R 0有以下几种规格:A. 10Ω 2.5 WB. 100Ω 1. 0 WC. 200Ω 1. 0 WD. 2 000Ω 5.0 W 本实验应选哪一种规格?答 。
(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,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)所示的图线(已知该直线的截距为0.1 V -1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E 为 V ,内阻r 为 Ω.(命题思路:课本实验原理的迁移与变式,器材选择、电路原理分析、数形结合) 答案:.(1 )C (2)10 46±2.2.(泰州期初本题12分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小,PTC 元件由于材料的原因有特殊的导电特性。
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R 随摄氏温度t 变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E =1.5V ,内阻不计)、电流表(量程为5mA 、内阻R g =100Ω)、电阻箱R ′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的―金属电阻温度计‖。
①电流刻度较大处对应的温度刻度______▲________;(填“较大”或“较小”) ②若电阻箱阻值R ′=50Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值。
(2)一由PTC 元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:R/t/o C甲80已知它向四周散热的功率为P Q =0.1(t -t 0)瓦,其中t (单位为0C )为加热器的温度,t 0为室温(本题取200C)。
电学实验专题_(高考改)_(附解答)

(一)描绘小灯泡的伏安特性曲线1.(08年高考各天津卷理综)(1)用螺旋测微器测测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为_______________ mm。
(2)用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路。
微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω );电压表V(量程3V,内阻约10kΩ);电阻R0(阻值约20kΩ);滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A ) ;电池组E(电动势3V ,内阻不计);开关S 及导线若干。
3.(2011·盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是________导线断路.(2)某同学测出电源和小电珠的U-I图线如右图所示,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=________Ω.(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是()A.a可以作为标准电阻使用B.b能作为标准电阻使用C.b的阻值随电压升高而减小D.c的阻值随电压升高而增大(二)测量导体的电阻率4.(2011天津)(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R x,现备有下列器材:A.电流表(量程100 μA,内阻约为2 kΩ);B.电流表(量程500 μA,内阻约为300 Ω);C.电压表(量程15 V,内阻约为100 kΩ);D.电流表(量程50 V,内阻约为500 kΩ);E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A);F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W);G.电键和导线若干。
电流表应选,电压表应选。
(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:6.(07山东理综)检测一个标称值为5 Ω的滑动变阻器。
高中物理电学实验题

物理试题分类汇编——电学实验(全国卷1)23.(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程mI 。
所用器材有:量程不准的电流表1A ,内阻1r =10.0Ω,量程标称为5.0mA ;标准电流表2A ,内阻2r =45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻1R ,阻值10.0Ω;滑动变阻器R ,总电阻为300.0Ω;电源E ,电动势3. 0V ,内阻不计;保护电阻2R ;开关S ;导线。
(1)在实物图上画出连线。
(2)开关S 闭合前,滑动变阻器的滑动端c 应滑动至 端。
(3)开关S 闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表1A 满偏;若此时电流表2A 的读数为2I ,则1A 的量程mI = 。
(4)若测量时,1A 未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出1A 的示数1I = ,2A 的示数2I = ;由读出的数据计算得mI = 。
(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。
【答案】⑴如图 ⑵阻值最大⑶1212)(r r R I I m +=⑷6.05mA 【解析】⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im 。
根据并联电路电压相等有)(1221R r I r I m +=得1212)(r r R I I m +=⑷待测表未满偏有)(12211R r I r I +=,将A2的示数0.66mA 和其他已知条件代入有63.310)4510(66.0)(12121=+⨯=+=r r R I I Ma 但图中A1的示数3.0mA 量程为5.0mA ,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA (全国卷2)23.(13分)如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M 内:○A 为毫安表,量程6mA ,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为3V ,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S 为开关。
高中物理电学实验电表改装与校准专题练习(真题+模拟)

电表改装与校准一、电表改装与校准1、(2019·全国卷Ⅲ)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R0(阻值14 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω),电阻箱(0~99999.9 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”)。
(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________、________。
(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。
2、(2019·全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。
然后利用一标准毫安表,根据图a所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图a和题给条件,将图b中的实物连线。
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图c所示。
由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是________。
(填正确答案标号)A.18 mA B.21 mA C.25 mA D.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是________。
全国高考物理电学实验部分真题附复习资料

全国I 卷23.(10分)某实验小组利用如图(a )所示的电路探究在25C ~80C ︒︒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T R ,其标称值(25°C 时的阻值)为900.0 Ω;电源E (6V ,内阻可忽略);电压表○V (量程150mV );定值电阻0R (阻值20.0Ω),滑动变阻器1R (最大阻值为1000Ω);电阻箱2R (阻值范围0~999.9Ω);单刀开关S 1,单刀双掷开关S 2。
实验时,先按图(a )连接好电路,再将温控室的温度t 升至80.0°C 。
将S 2与1端接通,闭合S 1,调节1R 的滑片位置,使电压表读数为某一值0U ;保持1R 的滑片位置不变,将2R 置于最大值,将S 2与2端接通,调节2R ,使电压表读数仍为0U ;断开S 1,记下此时2R 的读数。
逐步降低温控室的温度t ,得到相应温度下2R 的阻值,直至温度降到25.0°C 。
实验得到的2R t -数据见下表。
回答下列问题:(1)在闭合S 1前,图(a )中1R 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,并做出2R t -曲线; (3)由图(b )可得到T R 在25C ~80C ︒︒范围内的温度特性。
当440C t .=︒时,可得T R =Ω;(4)将T R 握于手心,手心温度下2R 的相应读数如图(c )所示,该读数为 Ω,则手心温度为 °C 。
23.(1)b图(c )图(b )R图(a ) 4006008001000(2)如图 (3)450 (4)620.0 33.0全国卷Ⅱ22.(6分)某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:微安表头(量程100μA,内阻900Ω);电阻箱R 1 (阻值范围0~999.9Ω);电阻箱R 2 (阻值范围0~99 999.9Ω);导线若干。
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【2017卷3】图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,阻为480 Ω。
虚线方框为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图(a)中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说确的是__________________(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=_____________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。
若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为_____________;若此时B端是与“3”连接的,则读数为_____________;若此时B端是与“5”连接的,则读数为____________。
(结果均保留3为有效数字)【2017卷2】某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA,阻大约为2500Ω)的阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1,R2(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω);电阻箱R z(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀双掷开关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“2000”)②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的端(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2500.0Ω,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2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待微安表的阻为Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表阻精度的建议:.【2017卷1】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○V(量程3 V,阻3 kΩ);电流表○A(量程0.5 A,阻0.5 Ω);固定电阻R0(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,阻不计);开关S;导线若干。
(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的围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E0(电动势4 V,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的变化围,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率为___________W。
(结果均保留2位小数)【2016卷3】某同学用图1中所给器材进行与安培力有关的实验.两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直.图1(1)在图中画出连线,完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动.(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是________(填入正确选项前的标号).【2016卷2】某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5V的电压表的阻(阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值5k Ω),直流电源E (电动势3V)。
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)试验中应选择滑动变阻器_______(填“R 1”或“R 2”)。
(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 μAB .250 μAC .500 μAD .1 mA【2016卷1】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60C ︒时,系统报警。
提供的器材有:热敏电阻,报警器(阻很小,流过的电流超过c I 时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U ,阻不计),滑动变阻器1R (最大阻值为1000Ω),滑动变阻器2R (最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。
在室温下对系统进行调节。
已知U 约为18V ,c I 约为10mA ;流过报警器的电流超过20mA 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60C ︒时阻值为650.0Ω。
(1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)电路中应选用滑动变阻器_____________(填“1R ”或“2R ”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为______ ;滑动变阻器的滑片应置于_______(填“a ”或“b ”)端附近,不能置于另一端的原因是________________________________。
②将开关向_______(填“c ”或“d ”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________________________________。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
【2015卷2】电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3V ,阻约为3000欧),电阻箱R 0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R 1(最大阻值100欧,额定电流2A ),电源E (电动势6V ,阻不计),开关两个,导线若干.(1)虚线框为该同学设计的测量电压表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步骤:.(3)将这种方法测出的电压表阻记为R v ′,与电压表阻的真实值R v 相比,R v ′R v (填“>”“=”或“<”),主要理由是.【2015卷1】图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的阻为100Ω,满偏电流为1mA;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3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA。
由题给条件和数据,可求出1R=Ω,2R=Ω。
(2)现用—量程为3mA、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、1.5、2.0、2.5、3.0mA。
电池的电动势为1.5V,阻忽略不计;定值电阻R0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R0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,虚线框未画出的电路即为图(a)虚线框的电路。
则图中的d点应和接线柱(填“b”或“c”)相连。
判断依据是:。
【2014卷2】在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表○V的阻的为2kΩ,电流表○A的阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式xURI=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(a)和图(b)中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1_______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2__________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【2014卷1】利用如图(a)所示电路,可以测量电源电动势R xAAVVR xAR1R和阻,所利用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω)电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表A(量程为200mA,阻为RA=6.0Ω),开关S。
实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;③以为纵坐标,R为横坐标,作-R图线(用直线拟合)④求出直线的斜率k,和在纵坐标的截距b。
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ①0.100 0.091 0.084 0.0776.99 8.00 ②10.0 11.0 11.9 13.0/A-1回答下列问题:(1)分别用E和r表示电源的电动势和阻,则1/I与R的关系式为_________________。
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。
答:①____________,②______________。
(3)在答题卡图(c)的坐标纸上所缺数据点补充完整并作图,根据图线书得斜率k=________,截距b=___________。