高考物理 考点汇总 考点13 电学实验

- 1 - 考点13 电学实验 1.（2011·江苏物理·T11）某同学利用如图所示的实电路来测量电阻的阻值。

(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如表：

请根据实验数据作出U-R关系图像。

(2)用待测电阻xR替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R图像可得xR=________Ω。 (3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大，若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图像测定某一电阻，则测定结果将_________(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定？ 【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：

【精讲精析】（1）先以实验的每一组（R,U）数据描点，然后用平滑的曲线拟合以上描点，得到U-R图线如下：

先描点 后连线 由U值

找R值 由电压与电

阻关系讨论××××× - 2 -

（2）对照U-R图线，找到图线上U=2.00V点，读出其对应的Rx=20，（19-21也算对） （3）电源电动势可以看作不变，ab间电压与（Rr）分得电压之比等于电阻比，当r增大后，Rr增大，ab间电压不变时，ab间电阻变大，由U-R图像读出的阻值小于其真实值。将10的电阻接入ab间，应该减小滑动变阻器的阻值使电压表的示数为1.50V才能应用实验的U-R图线准确求得待测电阻的阻值。 答案:（1）见精讲精析图 ( 2）20 （3）偏小 减小滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为1.50 V 2.（2011·福建理综·T19(2)）（12分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中： ①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_______档进行测量。（填选项前的字母） A.直流电压10V B.直流电流5mA C.欧姆 ×100 D.欧姆 ×1 ②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器（阻值范围0～20,额定电流1.0A），L为待测小电珠，为电压表（量程6V，内阻20k），为电流表（量程0.6A，内阻1）,E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。 Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端；（填“左”或“右”） Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点至________点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线） Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________。（选填“不变”“增大”或“减小”）

【思路点拨】解答本题时应知道以下几个方面：欧姆表的使用与小电珠电阻的估测；小电珠伏安特性曲线 - 3 -

的认识及滑动变阻器分压接法的功能特点。 【精讲精析】①由小电珠的规格可知其电阻约为12Ω，故选D。 ②Ⅰ.由于电压应从零开始，结合分压接法的特点，开关闭合前，滑动变阻器滑动片应置于最左端。 Ⅱ.由于电压表和电流表总是调不到零，因此滑动变阻器不是分压接法，各元件无故障则是1点到5点导线没有连接好。 Ⅲ.由I-U图像的斜率越来越小可知小电珠的电阻值随工作电压的增大而增大。 答案:①D ②Ⅰ. 左 Ⅱ.1 5（ 5 1） Ⅲ. 增大 3.（2011·新课标全国卷·T22）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节________,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_____的读数I； （2）然后将S拨向接点2，调节________,使________,记下此时RN的读数； （3）多次重复上述过程，计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。 【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析： 一个直流电阻电路中，若其中的一个电阻被另一电阻代替而电路的电流未变化，则这两个电阻相等，解答本题用电阻替代法。 【精讲精析】（1）将S拨向接点1，接通S1，通过调节滑动变阻器R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时A0（或标准电流表）的读数I；（2）然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节变阻箱RN，使A0（或标准电流表）的读数仍为I，记下此时RN的读数，在实验期间，用RN代替了A表，而标准表A0的读数不变，故此RN的读数就是待测表A的内阻；（3）为提高精确度，实验时要多次重复上述过程，计算RN读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值。 答案：（1）0R 0A（或标准电流表） （2）NR 0A（或标准电流表）的读数仍为I （3）平均值 - 4 -

4.（2011·安徽高考·T21·Ⅱ）（1）某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程： ① ； ② ； ③ ； ④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。 （2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。 其中电压表内阻约为k5，电流表内阻约为5。图中部分电路已

经连接好，请完成实验电路的连接。 （3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转 换开关S旋到位置3时，可用来测量 ；当S旋到位置 _____时，可用来测量电流，其中S旋到位置 时量程较大。 【精讲精析】（1）由指针偏转知所选挡位过大，电阻读数大约为2k,所以需要换“100”挡，换挡后要重新进行欧姆调零，最后读数。 （2）该电阻的阻值为k2，和电压表、电流表内阻比较知为一个大电阻，所以电流表要用内接法，电路连接如图。

（3）测量电阻需要内接电源，所以开关S旋到位置3时，用来测量电阻；测量电流时，表头要并联分流电阻，故当S旋到位置1、2时，用来测量电流，分流电阻越小量程越大，所以旋到位置1时量程较大。 答案:（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“100”挡 ②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 ” ③再接入待测电阻，将指针示数100，即为待测电阻阻值 （2）见精讲精析 （3）电阻 1、2 1 - 5 -

5.（2011·北京高考·T21⑴）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量： ①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。 ②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。 ③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件_____,使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）。 ④将两表笔分别与待测电阻相接，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，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。 A.将K旋转到电阻挡“1k”的位置 B.将K旋转到电阻挡“10”的位置 C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：⑴分清楚机械调零和电阻调零。⑵选用合适的挡位。⑶分清“电流的0刻线”、 “电阻的0刻线”、 “电阻的∞刻线”之间的关系。 【精讲精析】多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心转动调零螺丝S，使指针对准电流的“0刻线”。然后转动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度（即电阻的0刻线），接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值。若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，例如，本题就要从“×100” 挡位更换到“1K”挡位。 答案:①S ③T 0刻线 ④ADC 6.（2011·天津理综·T9（4））某同学测量阻值约为25kΩ的电阻RX ,现备有下列器材： A. 电流表（量程100μA, 内阻约2kΩ）； B. 电流表（量程500μA, 内阻约300Ω）； C. 电压表（量程15V, 内阻约100kΩ）； D. 电压表（量程50V, 内阻约500kΩ）； E. 直流电源（20V, 允许最大电流1A）； F. 滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）； G. 电键和导线若干。 电流表应选_________，电压表应选_________。(填字母代号) - 6 -

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：

①_________________________________________； ②_________________________________________。 【精讲精析】直流电源的电压为20V，为了提高读数准确度应该选择电压表C，因此待测电阻两端电压不

得超过15V，则通过的电流不超过xU15VI600AR25k，电流表应该选B。为了减小误差电流表应采

用内接法，因为VxxARRRR。滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，若串联，限流效果不明显，应该采用分压接法接入电路。 答案： B C ①电流表应采用内接的方法 ②滑动变阻器应采用分压式接法。 7.（2011·浙江理综·T22）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路，M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终为I1.25A。电压表读数U随OP间距离x 的变化如下表：

（1）绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；