高三物理专项电学实验.docx

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高三物理专项电学实验

2019年高三物理专项电学实验

实验一描绘小灯泡的伏安特性

1.〔广东省汕头四中2018—2018学年度高三级第二次月考试卷〕图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图，小灯泡额定电压为2.5V。

〔1〕完成以下实验步骤：

①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，

②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，；

③断开开关，……。

根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。

〔2〕在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。

1.〔1〕使滑片移到变阻器最左端；逐渐增大电压直到灯泡额定电压，分别读出多组相应电流表和电压表的值并记入表格。

〔2〕电路图如图

2.〔浙江省温州十校联合体2018届高三期中考试物理试题〕在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：

A、小灯泡“6V3W”B、直流电源6～8V

C、电流表〔量程3A，内阻约0、2Ω〕D、电流表〔量程0.6A，内阻约1Ω〕

E、电压表〔量程6V，内阻约20KΩ〕F、电压表〔量程20V，内阻约60KΩ〕

G、滑动变阻器〔0～20Ω、2A〕H、滑动变阻器〔1KΩ、0、5A〕

〔1〕实验所用到的电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选。

〔填字母代号〕

〔2〕在虚线框内画出最合理的实验原理图。

3.〔华中师大一附中2018—2018学年度上学期高三期中检测物理试题〕表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：

U〔V〕

0.0

0.2

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

I〔A〕

0.000

0.050

0.100

0.150

0.180

0.195

0.205

0.215

〔1〕分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图；

〔2〕在方格纸内画出小灯泡的U－I曲线。

分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而〔填“变大”、“变小”或“不变”〕；

〔3〕如图丙所示，用一个阻值为10Ω的定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路，连接

4.〔广东省罗定市2018届高三下学期三校5月联考〕某同学通过连接下图（A）实验器材来描绘额定电压为2.0V，额定功率为1.0W的小灯泡L的U—I图线（要求L的电流从零开始）、其中电源的电动势为3V。

〔1〕该同学有两条连线是错误的，请在图（A）中对错线打“×”，并画出正确连线。

〔2〕他根据实验数据，计算并描绘出U－I的图象如图（B）所示。

由图象可知，当所加电压为0.8V时，灯丝电阻为＿＿＿＿＿＿＿Ω，灯泡实际消耗的电功率为＿＿＿＿＿＿＿＿W；而由此图可知小灯泡L的电阻随着电压的增大而。

（计算结果保留二位有效数字）

5.〔江苏省南师大附中2018届高三5月份模拟考试试卷〕为描述小灯泡L（2.5V，1.0W）的伏安特性曲线，某同学根据如下可供选择的器材设计了如下图电路（电路还没有完全接好）、

A.电流表（量程0.6A，内阻约1Ω）

B.电压表（量程3V，内阻约3KΩ）

C.滑动变阻器（200Ω，0.3A）

D.滑动变阻器（5Ω，2A）

E.电池组（电动势约3V，内阻未知）

F.开关，带夹子的导线假设干

G.待测小灯泡

〔1〕实验中滑动变阻器应选择＿＿＿＿（填“C”或“D”），请以笔代线将尚未连接好的电压表连入电路中；

〔2〕在该同学在连接最后一根导线的C端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处、

Ⅰ.＿＿＿＿＿＿＿＿；Ⅱ.＿＿＿＿＿＿＿＿、

改正上述2个不当之处后，他在测量中发现，无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表

6.〔山东省日照市2018届高三第二学期5月份模拟〕热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现在伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。

常温下待测热敏电阻的阻值约40Ω～50Ω。

热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：

盛有热水的水瓶〔图中未画出〕、电源〔3V、内阻可忽略〕、直流电流表〔内阻约1

〕、直流电压表〔内阻约5KΩ〕、滑动变阻器〔0～10

〕、开关、导线假设干。

〔1〕图中，A、B、C三条图线能反映出热敏电阻的伏安特性的曲线是。

〔2〕在答题纸的虚线框中画出实验电路图〔热敏电阻在虚线框中已画出〕，要求测量误差尽可能小。

〔3〕根据电路图，在答题纸中的实物图上连线。

6.〔1〕C〔2〕如下图〔3〕如下图

实验二测定导体电阻及金属的电阻率

7.〔安徽省安师大附中2018届高三第一次摸底考试物理试卷〕小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。

他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱A和B上，在电阻丝上夹上一个与接线柱C相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。

可供选择的器材还有：

电池组E〔电动势为3.0V，内阻约1Ω〕；电流表A1〔量程0～100MA，内阻约5（〕；

电流表A2〔量程0～0.6A，内阻约0.2Ω〕；电阻箱R〔0～999.9（〕；开关、导线假设干。

小明的实验操作步骤如下：

A、用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

B、根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；

C、调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；

D、将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E、改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。

重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。

F、断开开关。

①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，那么这次测量中该电阻丝直径的测量值D＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿MM；

②实验中电流表应选择＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿〔选填“A1”或“A2”〕；

③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R－L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径D，可求出这种电阻丝材料的电阻率（＝＿＿＿＿＿＿＿＿〔用给定的物理量符号和常数表示〕。

④假设在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？

假设有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。

〔不要求写出分析的过程，只回答出分析结果即可〕答：

。

7.〔1〕0.730〔2〕A1〔3〕

〔4〕不产生影响

解析：

〔1〕D＝0.5MM＋23.0×0.01MM＝0.730MM。

实验三测定电池的电动势和内电阻

8.〔福建省福州一中2018届高三下学期5月理科综合校模拟〕在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有以下器材：

A、待测的干电池〔电动势约为1.5V，内电阻1.0Ω左右〕

B、电流表A1〔量程0—3MA，最小刻度0.1MA，内阻为10Ω〕

C、电流表A2〔量程0—0.6A，最小刻度0.02A，内阻未知〕

D、滑动变阻器R1〔0—20Ω，5A〕

E、滑动变阻器R2〔0—200Ω，LA〕

F、定值电阻R0〔990Ω〕

G、开关和导线假设干

〔1〕某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的〔A〕、〔B〕两个实验电路，其中合理的是＿＿＿＿＿＿图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选＿＿＿＿＿＿〔填写器材前的字母代号〕。

〔2〕图乙为该同学根据〔1〕中选出的合理的实验电路，移动滑动变阻器，电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2，并画出I1－I2图线，那么由图线可得被测电池的电动势E＝＿＿＿＿＿＿V〔取三位有效数〕，内阻R＝＿＿＿＿＿Ω〔取二位有效数〕。

8.〔1〕〔B〕；D〔2〕1.48〔士0.02〕V0.85〔士0.03〕Ω

解析：

〔1〕将内阻的电流表A1与定值电阻R0串联后可改装成量程为3V，内阻为1KΩ的电压表，所以合理的是图〔B〕所示电路图；电流表A2的最大量程为0.6A，当电路中的总电阻为5Ω左右时，电流表读数较准确，滑动变阻器采用分流接法，应选取D。

〔2〕根据闭合电路欧姆定律，

，即

，结合图象可得，

，

，可得E＝1.48〔士0.02〕V，R＝0.85〔士0.03〕Ω。

9.〔江西省百所重点2018届高三上学期10月阶段性诊断考试物理试卷〕某同学准备测量一节旧干电池〔电动势约为1.5V，内阻约为5Ω）的电动势和内阻，可供选择的实验器材如下：

A.电压表

〔量程为3V）B.电阻箱

C.滑动变阻器〔最大阻值为200Ω，额定电流为1A）D.开关S和导线假设干

〔1〕请你选择合适的实验器材，设计一种测量此干电池电动势和内阻的方案，在以下虚线框中画出实验电路图.

〔2〕此同学根据正确的实验电路图连接器材，测得多组数据，然后用图象法处理实验数据，作出有关物理量的一次函数图象，那么能求出电动势E和内阻R的可能的一次函数表达式为。

〔3〕用该电路测量的电动势E和内阻R，测量值和真实值的关系

＿＿＿＿

（填“大于”、“等于”或“小于”〕，产生系统误差的原因主要是＿＿＿＿。

9.〔1〕如下图〔2〕

或

〔3〕小于小于没

10.〔浙江省台州中学2018届高三5月调考试题试题〕现有如图A所示的实验器材〔示意图〕，要完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。

〔1〕假设用“伏安法”测定干电池的电动势和内阻，请在已用器材的基础上，再选用其它最少的器材，在实物连线图上完成必需的导线连接。

〔2〕假设根据测得的实验数据，在U－I图象上描点如图B，请用作图法求出干电池的电动势和内阻。

那么E＝V，R＝＿＿＿＿Ω。

〔3〕假设所给的电压表已损坏，请选用图A中的器材测定干电池的电动势和内阻，在答

11、〔江西师大附中2018年高三5月模拟考试理科综合试卷〕〔1〕小赖同学用电阻箱、多用电表的直流电压挡、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻，将图甲的实物连接成可完成实验的电路、

〔2〕完成以下步骤的相关内容：

①将多用电表的选择开关旋转至＿＿＿挡〔填“直流电流1A”或“直流电流100MA”〕；

②调节电阻箱，示数如图乙所示，读得电阻值R＝＿＿＿

；

③合上开关，从多用表上读得数值为X1；

④重复②③，收集多组R和X的数据、

〔3〕根据他设计的实验以及收集到的数据，作出了如图丙所示的R－

图线，由此可知，干电池的电动势E＝V〔保留三位有效数字〕；图线纵轴截距的绝对值代表的

〔3〕根据闭合电路欧姆定律，

，化简整理得

，所以R－

图线的斜率表示电动势E，图线与纵轴的截距表示R＋RA。

根据图线，E＝1.40V〔1.38－1.45均可〕，图线纵轴截距的绝对值代表多用电表“直流电流100MA”挡与干电池的电阻之和、〔答成“电表与电阻箱”、“干电池与电阻箱”或“电表、干电池与电阻箱”的给1分〕

12.〔河北省保定市八校2018届高三上学期12月联考物理试题〕某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势〔电动势E大约在9V左右，内阻R约为50Ω）。

该电池允许输出的最大电流为150MA。

该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2KΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用、

〔1〕实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选＿＿＿＿＿＿＿＿〔填入相应

13.〔安徽省池州一中2018届高三年级第一次月考理科综合试题〕在做“用电流表和电压表测电池的电动势E〔约3V〕和内电阻R”的实验时，部分器材参数如下：

电压表〔量程3V〕、电流表〔量程0.6A〕、定值电阻R0〔阻值为3Ω〕、滑动变阻器R〔阻值约30Ω〕。

〔1〕小玲同学设计的实验电路如图甲所示、请你按电路图在图乙上完成实物连接。

〔2〕电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数、反复检查后发现电路连接完好，电压表也完好，估计是某一元件断路，因此她用多用电表检查故障、她的操作如下：

A.选用多用表直流5V档，在开关闭合的情况下测量各元件两端的电压

B.测得结果是电流表两端有明显的电压值，而滑动变阻器两端电压为零

由以上操作可判断发生断路故障的元件是〔填元件名称〕

〔3〕在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如下图，请继续完成图象；根据图象可得该电池的电动势E＝＿＿＿＿＿＿＿＿V，电池内阻R＝＿＿＿＿＿＿＿＿Ω〔均保留三位有效数字〕。

〔4〕她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿〔说出

〔3〕用平滑直线连接各点，让尽可能多的点落在直线上，个别偏差大的点应舍去，如下图。

实验得到的U－I图线与纵轴的截距表示电源电动势E，图线的斜率表示R＋R0，所以E＝3.00V〔±0.05〕，R＋R0＝3.570〔±0.05〕，R＝0.570〔±0.05〕。

〔4〕因为允许通过干电池的电流很小，串联定值电阻R0可以起到保护电路的作用；干电池内阻很小，串联定值电阻可以增大电源等效内阻，使调节时两电表示数变化明显。

〔其他合理答案均正确〕

实验四多用电表的读数及使用