新课标全国卷专题分类汇总专题9电路与电学实验.docx

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新课标全国卷专题分类汇总专题9电路与电学实验

专题9：

电路与电学实验

考情分析：

电学实验的考查有三种情况，分别是教材实验、据教材内容设计的实验、据教材内容拓展创新性实验。

总体看，电学实验的难度中等，题型多变，考查点分散，但每年的电学实验题都与电路有关。

建议：

应关注仪器选择、电路分析、实物连接等几个方面。

1、（2018年新课标全国卷I）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃~80℃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RT，其标称值（25°C时的阻值）为900.0Ω；电源E（6V，内阻可忽略）；电压表

（量程150mV）；定值电阻R0（阻值20.0Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω）；电阻箱R2（阻值范围0~999.9Ω）；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。

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S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数。

逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0°C。

实验得到的R2－t数据见下表。

t/℃

25.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

R2/

900.0

680.0

500.0

390.0

320.0

270.0

240.0

回答下列问题：

（1）在闭合S1前，图（a）中R1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R2－t曲线；

（3）由图（b）可得到RT在25℃~80℃范围内的温度特性。

当t=44℃时，可得RT=

；

（4）将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图（c）所示，该读数为Ω，则手心温度为°C。

2、（2018年新课标全国卷II）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R1（阻值范围0

999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0

99999.9Ω）；导线若干。

要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。

组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。

回答下列问题：

（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。

（2）电阻箱的阻值R1=_________Ω，R2=_________Ω。

（保留到个位）

3、（2018年新课标全国卷III）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0Ω）；可视为理想电压表。

S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。

采用如下步骤完成实验：

（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；

（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；

（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；

（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；

（5）重复步骤（3），得到如下数据：

1

2

3

4

5

U1/V

0.25

0.30

0.36

0.40

0.44

U2/V

0.86

1.03

1.22

1.36

1.49

3.44

3.43

3.39

3.40

3.39

（6）利用上述5次测量所得

的平均值，求得Rx=_________Ω。

（保留1位小数）

4、（2017年新课标全国卷I）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3.8V，额定电流0.32A）；电压表

（量程3V，内阻3kΩ）；电流表

（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。

（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内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4V，内阻1.00Ω）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的变化范围内，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）

5、（2017年新课标全国卷II）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100μA，内阻大约为2500Ω）的内阻。

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Rz（最大阻值为99999.9Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀开关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Rz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Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz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。

待测微安表的内阻为

Ω（结果保留到个位）。

（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：

。

6、（2017年新课标全国卷III）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250μA，内阻为480Ω。

虚线方框内为换挡开关，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1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω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，下列说法正确的是__________（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

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=__________

，R4=__________

。

（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”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为__________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为__________。

（结果均保留3位有效数字）。

7、（2016年新课标全国卷I）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°C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

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

（最大阻值为1000Ω），滑动变阻器

（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，

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°C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“

”或“

”）。

（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。

8、（2016年新课标全国卷II）某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表

的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：

电阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），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2.00V，记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器________（填“R1”或“R2”）。

（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630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________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．100μAB．250μAC．500μAD．1mA

9、（2016年新课标全国卷III）某同学用图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固定在同一水平面内且相互平行，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。

（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）。

10、（2015年新课标全国卷I）图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

（1）己知毫安表表头的内阻为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，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。

（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表

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，内阻忽略不计；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Rʹ为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框内的电路。

则图中的d点应和接线柱（填“b”或“c"）相连。

判断依据是：

。

11、（2015年新课标全国卷II）电压表满偏时通过该表的电流是半偏是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内阻（半偏法），实验室提供材料器材如下：

待测电压表

（量程3V，内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关2个，导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内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，写出实验步骤：

__________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为Rʹv，与电压表内阻的真实值Rv相比，Rʹv______Rv（填“>”“=”或“<”），主要理由是________________________________。

12、（2014年新课标全国卷I）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999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表

（量程为200mA，内阻为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和在纵轴上的截距b。

回答下列问题：

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则

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__________。

R/Ω

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

I/A

0.143

0.125

①

0.100

0.091

0.084

0.077

I-1/A-1

6.99

8.00

②

10.0

11.0

11.9

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-1Ω-1，截距b=_________A-1。

（4）根据图线求得电源电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。

13、（2014年新课标全国卷II）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表

的内阻约为2kΩ，电流表

的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式Rx=

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_____（选填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

14、（2013年新课标全国卷I）某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。

使用的器材有：

多用电表；

电压表：

量程5V，内阻十几千欧；

滑动变阻器：

最大阻值5kΩ；

导线若干。

回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔______，调零点。

（2）将图（a）中多用电表的红表笔和______（选填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。

（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示。

多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V。

（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。

此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。

从测量数据可知，电压表的内阻为______kΩ。

（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（d）所示。

根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为______V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为______kΩ。

15、（2013年新课标全国卷II）某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。

图中R1和R2为定值电阻，S为开关。

回答下列问题：

（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线。

（2）开关S闭合时，多用电表用于测量___________（选填“电流”、“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量___________（选填“电流”、“电压”或“电阻”）。

（3）表笔A应为_______色（选填“红”或“黑”）。

（4）定值电阻的阻值R1=______Ω，R2=______Ω。

（结果取3位有效数字）

16、（2016年新课标全国卷II）阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。

开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。

Q1与Q2的比值为

A．

B．

C．

D．

答案：

1、

（1）b，

（2）如图所示，（3）450，（4）620.0、33.0；2、

（1）如图所示，

（2）100、2910；3、

（1）如图所示，（4）

R0，（6）48.2；

4、

（1）分压、外接、电压表串联一电阻，

（2）增大、增大，（3）0.39、1.17；5、

（1）略，

（2）①20、②左、③相等、④2550，（3）调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程；6、

（1）黑，

（2）B，（3）160Ω、880Ω，（4）1.47mA、1.10×103Ω、2.95V；7、

（1）略，

（2）

，（3）①650.0、b、接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏②c、报警器开始报警；8、

（1）

，

（2）略，（3）2.520，（4）D；9、

（1）略，

（2）AC；10、

（1）15、35，

（2）300、3000，（3）c、闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2；11、

（1）略，

（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表指针满偏；保证滑动变阻器的滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏，读取电阻箱所示的电阻值，即为测得的电压表内阻；（3）>、断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路的总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故Rʹv＞Rv。

12、

（1）

或

，

（2）0.110、9.09，（3）1.0（或在0.96～1.04之间），6.0（或在5.9～6.1之间），（4）3.0（或在2.7～3.3之间），1.0（或在0.6～1.4之间）；13、Rx1、大于、小于；14、

（1）短接，

（2）1，（3）15.0、3.60，（4）12.0，（5）9.00、15.0；15、

（1）略，

（2）电流、电压，（3）黑，（4）1.00、880；16、C。