1、專題13 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 1【2017天津卷】某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 k，電阻R1=9.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0 的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開。排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1I2圖象得到電

2、池的電動(dòng)勢E=_V，內(nèi)阻r=_?！敬鸢浮?1.41（1.361.44均可） 0.5（0.40.6均可）【考點(diǎn)定位】實(shí)驗(yàn)用伏安法測干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻【名師點(diǎn)睛】由圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是要理解圖線的物理意義縱軸截距和斜率表示什么，閉合電路的歐姆定律是核心。2【2017新課標(biāo)卷】（10分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A）；電壓表V（量程3 V，內(nèi)阻3 k）；電流表（量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 ）；固定電阻R0（阻值1 000 ）；滑動(dòng)變阻器R（阻值09.0 ）；電源E（電動(dòng)勢5 V，內(nèi)阻不計(jì)）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)要求能夠

3、實(shí)現(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。（2）實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_（填“增大”“不變”或“減小”），燈絲的電阻率_（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動(dòng)勢4 V，內(nèi)阻1.00 ）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_W，最大功率為_W。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）【答案】（1）如圖所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.17【解析】（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的

4、電壓進(jìn)行測量，故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如答案圖所示；（2）由IU圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律知，電阻率增大；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為9 時(shí)，電路電流最小，燈泡實(shí)際功率最小，此時(shí)E=U+I（r+R）得U=10I+4，在圖中作出該直線如左圖所示，交點(diǎn)坐標(biāo)約為U=1.75 V，I=225 mA，P1=UI=0.39 W；整理得：，當(dāng)直線的斜率最大時(shí)，與燈泡的IU曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)最大，即燈泡消耗的功率最大。當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻值R=0時(shí)，燈泡消耗的功率最大，此時(shí)交點(diǎn)坐標(biāo)為U=3.67 V，I=0.32 A，如右圖所示，最大的功率為

5、P2=UI=1.17 W。 【考點(diǎn)定位】研究小燈泡的伏安特性曲線【名師點(diǎn)睛】電路圖主要是控制電路、測量電路的連接。小燈泡阻值為小電阻外接法，電壓從0開始測量分壓式接法。然后由伏安特性曲線分析阻值的變化，注意縱軸是電流。第（3）問求小燈泡消耗的實(shí)際功率較難，因小燈泡的阻值隨電流的變化而變化，通過閉合電路的歐姆定律找到小燈泡實(shí)際的電流、電壓值。3【2017新課標(biāo)卷】（9分）某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為100 A，內(nèi)阻大約為2 500 ）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2（其中一個(gè)阻值為20 ，另一個(gè)阻值為2 000 ）；電阻箱Rz（最大阻值為99 999.9 ）

6、；電源E（電動(dòng)勢約為1.5 V）；單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實(shí)物連線。（2）完成下列填空：R1的阻值為 （填“20”或“2 000”）。為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動(dòng)變阻器的 端（填“左”或“右”）對應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢 （填“相等”或“不相等”）。將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)

7、現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為 （結(jié)果保留到個(gè)位）。（3）寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議： ?！敬鸢浮浚?）連線見解析 （2）20 左 相等 2 550 （3）調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程【解析】（1）實(shí)物連線如圖：（2）滑動(dòng)變阻器R1要接成分壓電路，則要選擇阻值較小的20 的滑動(dòng)變阻器；為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖（a）中滑動(dòng)變阻器的左端對應(yīng)的位置；將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1；將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置；最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保

8、持不變，這說明S2接通前后在BD中無電流流過，可知B與D所在位置的電勢相等；設(shè)滑片P兩側(cè)電阻分別為R21和R22，因B與D所在位置的電勢相等，可知；同理當(dāng)Rz和微安表對調(diào)后，仍有：；聯(lián)立兩式解得：。（3）為了提高測量精度，調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。 【考點(diǎn)定位】電阻的測量【名師點(diǎn)睛】此題考查電阻測量的方法；實(shí)質(zhì)上這種方法是一種“電橋電路”，搞清電橋平衡的條件：對角線電阻乘積相等，即可輕易解出待測電阻值；知道分壓電路中滑動(dòng)變阻器選擇的原則及實(shí)物連線的注意事項(xiàng)。4【2017新課標(biāo)卷】（9分）圖（a）為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5

9、是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 A，內(nèi)阻為480 。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆100 擋。（1）圖（a）中的A端與_（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。（2）關(guān)于R6的使用，下列說法正確的是_（填正確答案標(biāo)號）。A在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置（3）根據(jù)題給條件可得R1+R2=_，

10、R4=_。（4）某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_；若此時(shí)B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA（或1.48 mA） 1 100 2.95V【考點(diǎn)定位】多用電表的使用、電表的改裝【名師點(diǎn)睛】會(huì)規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關(guān)鍵。在平時(shí)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練過程中要多加注意規(guī)范操作和器材的正確使用方法，多用電表的讀數(shù)，重點(diǎn)是分清測量的物理量不同，讀數(shù)方法不同。5【2017江蘇卷】（10分）某同學(xué)通過

11、實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖111圖所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時(shí)，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控繼電器的電阻約為20 ，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示（1）提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E1（3 V，內(nèi)阻不計(jì)）、電源E2（6 V，內(nèi)阻不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器R1（0200 ）、滑動(dòng)變阻器R2（0500 ）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0999.9 ）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干為使該裝置實(shí)現(xiàn)對3080 之間任一溫度的控制，電源E應(yīng)選用 （選填“E1”或“E2”），滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用 （選填“R1”或“R2”）（2）實(shí)驗(yàn)

12、發(fā)現(xiàn)電路不工作某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點(diǎn)間的電壓，則應(yīng)將如圖112圖所示的選擇開關(guān)旋至 （選填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）合上開關(guān)S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查，在題111圖中，若只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），接入a、c時(shí)指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）（4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 時(shí)被吸合，下列操作步驟正確順序是 （填寫各步驟前的序號）將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 【答案】（1）

13、E2 R2 （2）C （3）不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) （4）【解析】（1）由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)溫度為30 時(shí)，熱敏電阻阻值為199.5 ，繼電器的阻值R0=20 ，當(dāng)電流為15 mA時(shí)，E=I（Rt+R0）=3.3 V，所以電源選E2，80 時(shí)，熱敏電阻阻值Rt=49.1 ，則E2=I（Rt+R0+R），此時(shí)變阻器阻值R=330.9 ，所以變阻器選擇R2；（2）多用電表做電壓表測量電壓，旋鈕旋至直流電壓擋C處；（3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時(shí)，整個(gè)回路斷路，電表指針不偏轉(zhuǎn)，接入a、c時(shí)電流流經(jīng)電表，故指針偏轉(zhuǎn)；（4）50 時(shí)，熱敏電阻阻值為108.1 ，所以應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)至108.1 ，調(diào)節(jié)變阻器

14、，使銜鐵吸合，再將電阻箱換成熱敏電阻，故順序?yàn)椤究键c(diǎn)定位】多用電表的使用 閉合電路的歐姆定律 傳感器【名師點(diǎn)睛】結(jié)合表格中數(shù)據(jù)，利用歐姆定律估算電動(dòng)勢和電阻的數(shù)值，選擇電源和滑動(dòng)變阻器明確實(shí)驗(yàn)的目的是實(shí)現(xiàn)對3080 之間任一溫度的控制，其中3080 就是提示的信息，結(jié)合表格數(shù)據(jù)，可知電阻值的取值 1【2017安徽省江淮十校第三次聯(lián)考】在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)先用多用電表的250mA擋測量通過小燈泡的電流。（1）在圖甲電路中，需要將多用電表的兩表筆連接到a、b兩處，其中黑表筆應(yīng)與_連接（填“a”或“b”）。（2）將得到的數(shù)據(jù)記錄在表格中，當(dāng)電源為150V時(shí)，對應(yīng)的多用電表指針指示

15、如圖乙所示，其讀數(shù)為_mA。（3）由于長期使用多用電表，表內(nèi)電池的電動(dòng)勢會(huì)降低，仍按第（2）步驟測量電路中的電流，則測量示數(shù)會(huì)_（填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮?（1） b （2） 174（或173） （3） 不變2【2017鄭州市第三次質(zhì)量預(yù)測】實(shí)驗(yàn)小組要測力一個(gè)電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，并測量保護(hù)電阻的阻值Rx。巳知電池組的電動(dòng)勢約為6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值均約為幾十歐?？蛇x用的實(shí)驗(yàn)?zāi)樒鞑挠校弘娏鞅鞟1（量程0-30mA）電流表A2（量程0-100mA）電壓我V1和V2（量程均為0-6V）滑動(dòng)變阻器R1（阻值0-5）汾動(dòng)變阻器R2（阻位0-300）開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干某同學(xué)

16、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程如下：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示，正確連接電路；將變阻器R接入電路的組值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；逐漸減小變阻器R的阻值，測量并記錄多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)U1、U2、I根據(jù)上面信息，回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_。（2）如圖2是根據(jù)步驟的測量數(shù)據(jù)作出的U1I圖象，由圖象可知，電源電動(dòng)勢E=_V，電源內(nèi)阻r=_（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）用U1、U2、I表示待測保護(hù)電阻的阻值為R1=_,考慮電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影晌，實(shí)驗(yàn)中待測電阻的測量值與真實(shí)值相比_（填“偏小”“偏大”或“相等”）?！敬鸢浮浚?）A2 R2 （2）59V 25 （3） 偏大【名師點(diǎn)睛】根

17、據(jù)題目中給出的電源及待測電阻的大約阻值，略算對應(yīng)的電流，則可明確電流表及滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇的儀器；由圖象的性質(zhì)及閉合電路歐姆定律可得出電源內(nèi)阻；根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，利用閉合電路歐姆定律可得出對應(yīng)的表達(dá)式可知待測電阻的測量值與真實(shí)值相比偏大。 3【2017廣東省惠州市4月模擬】（9分）某同學(xué)利用圖甲電路測量自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材還有：電源（電動(dòng)勢約為3 V，內(nèi)阻可忽略），電壓表V1（量程為3 V，內(nèi)阻很大），電壓表V2（量程為3 V，內(nèi)阻很大），定值

18、電阻R1（阻值4 k），定值電阻R2（阻值2 k），電阻箱R（最大阻值9 999 ），單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標(biāo)卡尺，刻度尺。實(shí)驗(yàn)步驟如下：A用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；B向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；C把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)；D把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；E改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F斷開S，整理好器材。（1）測玻璃管內(nèi)徑d時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙，則d=_mm。（2）玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式為：Rx=_（用R1、R2、R表示）。（3）利用記

19、錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的R關(guān)系圖象。自來水的電阻率=_m（保留兩位有效數(shù)字）。（4）本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測量結(jié)果將_（填“偏大”“不變”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）3000 （2） （3）14 （4）偏大（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為30cm=30mm，游標(biāo)尺上第0個(gè)刻度和主尺上刻度對齊，所以最終讀數(shù)為3000mm；（2）設(shè)把S撥到1位置時(shí)，電壓表V1示數(shù)為U，則此時(shí)電路電流為，總電壓當(dāng)把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U，則此時(shí)電路中的電流為，總電壓，由于兩次總電壓相等，都等于電源電壓E，可

20、得，解得（3）從圖丙中可知，時(shí)，此時(shí)玻璃管內(nèi)水柱的電阻，水柱橫截面積，由電阻定律得（4）若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則把S撥到1位置時(shí)，此時(shí)電路電流大于，實(shí)際總電壓將大于，所以測量的將偏大，因此自來水電阻率測量結(jié)果將偏大；4【2017河南省南陽、信陽等六市高三第二次聯(lián)考】為了測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用A待測干電池一節(jié)B直流電流表A1（量程006A，內(nèi)阻約為01）C直流電流表A2（量程03A，內(nèi)阻約為002）D直流電壓表V1（量程03V，內(nèi)阻約為5 k）E直流電壓表V2（量程015V，內(nèi)阻約為25 k）F滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍為0

21、15，允許最大電流為1A）G滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍為01000，允許最大電流為2A）H開關(guān)I導(dǎo)線若干 （1）實(shí)驗(yàn)中電匪表應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_（填字母代號） （2）實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，初始滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖乙所示，則根據(jù)圖像可知，電池的電動(dòng)勢為_ V，內(nèi)阻為_【答案】 （1）V1 A1 R1 （2）15（149151） 05（048053）【解析】試題分析：干電池電動(dòng)勢約為15V，電壓表應(yīng)選V1，由于電路中電流較小

22、，因此電流表應(yīng)選A1，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1；由圖可知當(dāng)I1=020A時(shí)，U1=140V；當(dāng)I2=040A時(shí)，U2=130A；根據(jù)U=E-Ir得：140=E-020r130=E-040r解得：E=15V r=05考點(diǎn)：測量電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻5【2017四川省涼山州高三第三次診斷】 某實(shí)驗(yàn)小組要探究一小燈泡的伏安特性曲線，并研究小燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示： （1）實(shí)驗(yàn)閉合電鍵前，滑動(dòng)變阻器的劃片應(yīng)在_端（填“a”或“b”）（2）實(shí)驗(yàn)中閉合開關(guān)，把滑動(dòng)片向一端移動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)電流表與電壓表均有明顯讀數(shù)且讀數(shù)幾乎不變，則電路中出現(xiàn)故障的元件可能是_（填“A”或“B”）A小燈泡 B滑動(dòng)變阻器（3）該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示，可判定