【创新设计】(浙江专用)高考物理三轮考前通关 终极猜想15 电学实验(二)

终极猜想十五 电学实验(二)
(本卷共5小题，满分60分．建议时间：30分钟 )
1.在练习使用多用表的实验中

图1
(1)某同学连接的电路如图1所示
①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；
②若断开电路中的电键，选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；
③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最
左端，此时测得的是________两端的电压．
(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若________．
A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量
C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω
D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大
解析 (1)①作为电流表测电流时与待测电阻串联，因此测流过R1的电流；②断开电键，
两个电阻串联，此时多用电表做为欧姆表测量的是两个电阻R1与R2串联之后的总电阻；
③滑动变阻器移到最左端时，R1被短路，外电阻就剩一个R2，此时电压表测得就是
R
2

分得的电压或路端电压．

(2)若双手捏住两表笔金属杆，测量值将是人体与待测电阻并联之后的总电阻，因此偏
小，A选项不对；测量时发现指针偏离中央刻度过大，分两种情况：若偏转角过大应减
小倍率，若偏转角过小应增大倍率，因此B选项不对；由于欧姆表刻度右侧稀左侧密，
因此在20与30正中间应小于25，但由于是“×10”倍率因此测量值应小于250 Ω，C
选项不对；因此只有D选项正确．
答案 (1)①R1，②R1和R2串联，③R2(或电源) (2)D
2．有一个标有“12 V,24 W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的
功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：
A．直流电源15 V(内阻可不计)
B．直流电流表0～0.6 A～3 A(内阻0.5 Ω、0.1 Ω)
C．直流电流表0～300 mA(内阻约5 Ω)
D．直流电压表0～3 V～15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ)
E．直流电压表0～25 V(内阻约200 kΩ)
F．滑动变阻器10 Ω、5 A
G．滑动变阻器1 kΩ、3 A
(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验，需要从上述器材中再选用
________(用序号字母表示)．
(2)在下边的虚线框内画出最合理的实验原理图．
(3)若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图2所示，由这条曲线可得出：
正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是________．

图2
(4)如果灯丝电阻与(t＋273)的大小成正比，其中t为灯丝摄氏温度值，室温t＝27 ℃，
则正常发光时灯丝的温度是________℃.

解析 (3)由图可知，U＝12 V时，R＝6.2 Ω，故灯丝正常发光时的功率为P＝U2R≈23.2
W.
(4)设R＝k(t＋273)．由t＝27℃，R0＝1.0 Ω，k＝1300 Ω/K.由R＝6.2 Ω得：t＝1 587 ℃.
答案 (1)ABDF
(2)如图所示
(3)23.2 W (4)1 587
3．现要测一电动势约为4.5 V，内阻约为5 Ω的电源的电动势和内阻，有下列器材可供选
用：电压表(0～6 V)、电流表(0～200 mA、内阻rA＝5 Ω)、滑动变阻器R(最大阻值约
10 Ω)、定值电阻R0＝2 Ω、导线若干．

图3
(1)根据题目中所给定的实验器材设计一个测量电源电动势和内阻的电路．
(2)根据所给实物连线．
(3)用测量量表示电动势与内电阻，E＝________；r＝
________________________________________________________________.

解析 由闭合电路的欧姆定律：E＝U1＋I1＋I1rAR0r，改变滑动变阻器阻值后有E＝U2＋




I
2
＋

I2r
A

R
0

r，解得E＝U2I1－U1I2I1－I2，r
＝U1－U2R0R0＋rAI2－I1.

答案 (1)电路图如图a

(2)实物连线如图b
(3)U2I1－U1I2I1－I2 U1－U2R0R0＋rAI2－I1
4.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表内阻r1的电路
如图4所示．供选择的仪器如下：

图4
①待测电流表(量程为5 mA，内阻约300 Ω)；
②电流(量程为10 mA，内阻约100 Ω)；
③定值电阻R1(阻值为300 Ω)；
④定值电阻R2(阻值为10 Ω)；
⑤滑动变阻器R3(最大阻值为1 000 Ω)；
⑥滑动变阻器R4(最大阻值为20 Ω)；
⑦干电池(电动势为1.5 V)；
⑧开关S及导线若干．
(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图5.
图5 图6
(3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动触头移至最________(填“左”或“右”)端；
②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录、的示数I1、I2；
③多次移动滑动触头，记录相应的、示数I1、I2；
④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图6所示．
(4)根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式
________________．
解析 (1)并联定值电阻应与电流表的内阻接近，选③；滑动变阻器应接成分压电路，
选较小的电阻⑥.
(3)①接通电源前应该将滑动变阻器的滑动触头移到测量电路两端电压最小的位置．
③要作图，必须测量出多组实验数据．

(4)I1r＝(I2－I1)R1，所以r＝I2I1－1R1＝(k－1)R1.
答案 (1)③ ⑥ (2)如图所示

(3)①左 (4)r＝(k－1)R1
5．某同学要测量一电阻Rx(阻值约18 Ω)的阻值，实验室提供如下器材：电池组E(电动势
3 V，内阻约1 Ω)；电流表(量程为0.6 A，内阻约0.5 Ω)；电压表(量程为3 V，
内阻约5 kΩ)；电阻箱R(阻值范围0～99.99 Ω，额定电流1 A)；开关S，导线若干．
(1)为使测量尽可能准确，应采用下面给出的________所示电路进行测量．

(2)下表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表、电压表的测量数据I、U，请在坐标
纸上作出IU－1R图象，根据图象得出电阻Rx的测量值为________Ω.

图7
次数 1 2 3 4 5
R/Ω 8 12 16 20
24

I/A 0.44 0.36 0.32 0.29
0.25

U/V 2.30 2.40 2.56 2.60
2.70

I
U
/Ω
－1
0.19 0.15 0.12 0.11 0.09

1
R
/Ω
－1
0.13 0.08 0.06 0.05 0.04

(3)此实验中电阻Rx的测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)．
解析 (1)因为电流表量程为0.6 A，若把电池直接和电阻串联，电流也不过0.15 A，
为了使电流表读数更大一些，可以将电阻与电阻箱并联，且电流表应放在干路中，所以
应选用图A.(2)因为电流与电压的比值等于电阻与电阻箱阻值的并联值，有IU＝Rx＋RRxR，
则IU＝1R＋1Rx，图象中纵截距的倒数为待测电阻Rx，作出图象如图答案所示，Rx＝10.06 Ω
＝16.5 Ω.因为测量值I偏大，所以IU偏大，即纵截距偏大，所以其倒数偏小．
答案 (1)A (2)如图所示 16～17都算对 (3)偏小