【优化探究】高考物理二轮专题复习 素能提升 1-5-13 电学实验(含解析)新人教版

【优化探究】2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-5-13 电学实

验（含解析）新人教版

1．(2014年高考新课标Ⅱ全国卷)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表○V的内阻约为2 kΩ，电流表○A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图a或图bU

所示，结果由公式Rx＝I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．

RxRV

解析：RA＝20，Rx＝10，因此Rx属于大电阻，用电流表内接法时测量值更接近真实值，即UU

Rx1更接近真实值；因Rx1＝I＝Rx＋RA，故Rx1>Rx，Rx2＝I＝R并(即Rx与RV的并联值)，故Rx2

答案：Rx1 大于 小于

2.(2014年高考新课标Ⅰ全国卷)利用如图a所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表○A (量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，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； 11

③以I为纵坐标，R为横坐标，作I-R图线(用直线拟合)； ④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b. 回答下列问题：

1

(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则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＝3.0 Ω时电流表的示数如图b所示，读出数据，完成下表．

答：①________，②________. R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 1I/A－1 0.143 6.99 0.125 8.00 ① ② 0.100 10.0 0.091 11.0 0.084 11.9 0.077 13.0

(3)在图c的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________ A－1·Ω－1，截距b＝________A－1.

(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________ Ω.

IRA1RA＋R11

解析：(1)由闭合电路欧姆定律有E＝IRA＋(I＋R1)·(R＋R0＋r)，整理得I＝ER1R＋E[RA＋RA＋R113.03.0

(r＋R0)]，代入数据得＝R＋(2)①由题意知该电流表的最小分度为2 mA，R1IEE(5.0＋r)．由题图b可得读数为110 mA，考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数，故结果应为0.110 13.0－6.01

A．②I＝9.09 A－1.(3)描点作图如图所示，由图线可得k＝ A－1·Ω－1＝1.0 A－1·Ω－

7.0－013.03.03.03.0

1，b＝6.0 A－1.(4)由I＝ER＋E(5.0＋r)可知k＝E，b＝E(5.0＋r)，将k＝1.0 A－1·Ω－1，b＝6.0 A－1代入可得E＝3.0 V，r＝1.0 Ω.

RA＋R11RA＋R1113.03.0

答案：(1)I＝ER1R＋E[RA＋R1(r＋R0)]或I＝ER＋E(5.0＋r)

(2)①0.110 ②9.09

(3)图见解析 1.0(在0.96～1.04之间均对) 6.0(在5.9～6.1之间均对) (4)3.0(在2.7～3.3之间均对) 1.0(在0.6～1.4之间均对)

3．(2014年高考山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m，

再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．

可供使用的器材有：

电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω； 电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω； 定值电阻：R0＝3 Ω；

电源：电动势6 V，内阻可不计； 开关、导线若干． 回答下列问题：

(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)．

(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．

(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________ V. (4)导线实际长度为________ m(保留2位有效数字)．

l

解析：(1)根据R＝ρS，得铜导线的阻值约为Rx＝1.7 Ω，即Rx＋R0＝4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选R1，则当滑动变阻器滑片移至a端时，电压表的示数约为3 V，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R2.闭合开关S前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a端． (2)连线如图所示．

(3)由题图乙知该电压表的分度值为0.1 V，故按“十分之一”估读法可知测量结果为2.30 V. ULRxS

(4)测量电路的总电阻R0＋Rx＝I＝4.60 Ω，故Rx＝1.60 Ω.由Rx＝ρS可得L＝ρ，代入数据可得L＝94 m.

答案：(1)R2 a (2)图见解析 (3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)

4．如图甲所示的实验电路，试分析下列问题：

(1)为了粗测“2.5 V 0.6 W”小电珠的电阻，必须将开关______断开．把多用电表选择开关旋转到“×______”欧姆挡；进行欧姆调零后，将红、黑表笔分别与小电珠两端接线柱相接触，测得小电珠的阻值如图乙所示，其读数为________Ω.

(2)将选择开关置于直流电压挡，闭合S1、S2，此时测得的是________两端的电压．

(3)为了测量小电珠的电流，应将选择开关置于直流电流挡，闭合开关________，断开开关________，然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱．

U22.52

解析：(1)由“2.5 V 0.6 W”可知小灯泡在额定电压下的电阻为R＝P＝0.6 Ω＝10.42 Ω.用多用电表测量电路中用电器的电阻时应将该用电器与电源断开，然后再用多用电表的欧姆挡测量用电器的电阻．为减小实验误差，测量时应使多用电表的指针指到刻度盘的中央附近，因此多用电表的选择开关应旋到“×1”欧姆挡，由题图乙可知多用电表测得小电珠的电阻为R＝8.0 Ω. (2)多用电表此时当作电压表使用，它与小电珠并联，故测得的是小电珠两端的电压．

(3)多用电表作电流表使用时，应将选择开关置于直流电流挡，然后将其与小电珠串联在一起，此时应闭合开关S1，断开开关S2，然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱． 答案：(1)S2 1 8.0(填8也可) (2)小电珠(填L也可) (3)S1 S2

5．某同学用图甲所示的原理图来测定某电源的电动势和内阻．实验时调节电阻箱的阻值并读11

出相应的电流值．通过多次实验后得到了如图乙所示的I-R图象．已知R0＝8 Ω.试分析下列问题．