电学实验经典压轴题可编辑修改word版.docx
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电学实验经典压轴题可编辑修改word版
2019电学实验经典压轴题
1、某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻．A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3V，内阻约为3kΩ
C.定值电阻R0，阻值为5Ω
D.滑动变阻器R，最大阻值10Ω
E.导线和开关
（1）
该同学连接的实物电路如图a所示，根椐实验要求请连接好一根必要的导线，使得实验可以继续进行，并阐述这样做的理由。
（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1－U2图像如图b所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E＝，内阻为r＝（用k、a、R0表示）．
（3）根据所给器材，再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图，画在虚线框内．
解：
（1）连接R0和变阻器左端，使V2测（不含内阻上降落的电压）外电路所有电压；V1测变阻器上的电压，可以得到R0两端电压，便可以得到电路电流I。
（2）根据E=U+Ir（外电路总电压+内阻上的电压）
……（通过R0的电流就是通过内阻电流）
……（把电流、定值电阻、内阻、电源电动势的物理关系式写成一次函数的表达式形式，纯数学作法）
……（为直线的斜率）
解得电源内阻
当U1=0时，U2=a，
解得
（3）实验方案：
①V2测外电压，V1测量定值电阻的电压．
②电压表V1、V2分别测量定值电阻和滑动变阻器两端的电压．如图所示．
2、利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图甲．调节电阻
箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出R-1的图线如图乙．由
I
图乙可求得电动势E=V，内阻r=Ω．（结果均保留2位有效数字）忽略偶然误差，本实验测得的E测、r测与真实值比较：
E测E真，r测_r真．（选填“<”、“=”或“>”）
第一步：
根据电路图、全电路欧姆定律写出表达式
E=IR+Ir
第二步：
是所有电学实验题的通式，就是把表达式写成图像横-纵坐标要求；
1
R=EI-r
①当电阻箱阻值无穷大时，电流表分压可以忽略，故实验中电动势测量准确
②电动势等于斜率，恒值不变。
1
③R=EI
-（r+R表）最后测出内阻值包括表的电阻，偏大。
3、甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2（s2＞s1）．初始时，甲车在乙车前方s0处．下列说法正确的是（）
A．若s0=s1+s2，两车不会相遇B．若s0＜s1，两车相遇2次
C．若s0=s1，两车相遇1次D．若s0=s2，两车相遇1次
由图线可知：
在T时间内，甲车前进了S2，乙车前进了S1+S2；
A、若S0+S2＞S1+S2，即S0＞S1，两车不会相遇，所以选项A正确；甲车位移+甲车先走大于乙车前进
B、若S0+S2＜S1+S2，即S0＜S1，在T时刻之前，乙车会超过甲车，但甲车速度增加的快，所以甲车还会超过乙车，则两车会相遇2次，所以选项B正确；
C、D、若S0+S2=S1+S2，即S0=S1两车只能相遇一次，所以选项C正确，D错误；
4、在“把电流表改装成电压表”的实验中：
（1）改装前需要测量电流表G的内阻Rg，测量电路如图所示。
图中R1是电位器（功能同滑动变阻器），R2是电阻箱，实验时，只闭合开关S1，调整R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度Ig；再闭合开关S2，只调整R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半Ig/2，读出电阻箱R2的电值，即为电流表G的内阻Rg（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（2）由电流表G的刻度盘可知此电流表的满偏电流以Ig=300μA，用上述实验方法得电流表G内阻Rg的数值如图所示，将其改装成量程的3V的电压表，需要串联一个
的电阻（结果保留两位有效数字）。
解:
（1）由于并入一个变阻箱的电阻后,电路整体的电阻变小,总电流变大.
用变阻箱调节电流至半偏的数值是原来小电流的一半,根据电流与电阻成反比,分出去的电流大,电阻值读数就小,所以:
比实际值要小.
（2）由图可知,变阻箱示数就是电流表内阻R=608Ω,若要改装其成为量程3V电压表,需串联电阻Rg,则有
Ig（R+Rg）=U总R=9.4KΩ
改装原理用电路图表示为
5、
（1）甲同学根据图1所示电路采用“半偏法”测量一个量程为3V的电压表内阻（约3kΩ）。
为使测量值尽量准确，在以下器材中，电阻箱R应选用，滑动变阻器R0应选用，电源E应选用（选填器材前的字母）。
A.电阻箱（0～999.9Ω）B.电阻箱（0～9999Ω）
C.滑动变阻器（0～50Ω）D.滑动变阻器（0～2kΩ）E.电源（电动势1.5V）
F.电源（电动势4.5V）
（2）该同学检查电路连接无误后，在开关S1、S2均断开的情况下，先将R0的滑片P调至a端，然后闭合S1、S2，调节R0，使电压表指针偏转到满刻度，再断开开关S2，调节R的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半。
如果此时电阻箱R接入电路中的阻值为3150Ω，则被测电压表的内阻测量值为Ω，该测量值实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。
解:
（1）要用半偏法测电阻，电阻箱阻值不得小于待测电阻阻值，而待测阻值大约3000Ω，故电阻箱选B；
（2）因为电路图使用的是滑动变阻器分压接法，（小调大）应该选用阻值小的滑动变阻器，操作方便并能减小实验误差，故滑动变阻器选C；
（3）电源电动势不能小于电压表量程，故选F
（4）半偏法指的是当只有电压表接入时，电压表满偏;当电阻箱也接入时，电压表示数变为原来的一半，故电阻箱阻值等于待测电压表阻值，所以电压表内阻为3150Ω；
（5）要注意电压表支路与滑动变阻器左半部分并联，当只有电压表接入时，电压表满偏即电压为Ug,当电阻箱也接入时，并联部分电阻变大，依据分压原理，并联部分电
压变大，大于原来的Ug，当电压表示数变为原来的一半即1Ug时，电阻箱电压必定大
2
于1Ug,故电阻箱阻值大于电压表阻值.
2
（6）注意:
用半偏法测电表的阻值,无论是电压表还是电流表,都是用到电流受到电压作用,指针发生偏转!
都要看成电阻R.不要纠结初中
思想那个电压表只能并联.
（7）接入变阻箱后,整个电路电阻变大,并联部份比较原来的满偏,分压增大;调节变阻箱,使得表针半偏,实际上未达到现在的半偏值,而电阻箱上分得的电压多,示数略大于电表实际阻值.
6、测定电池的电动势和内电阻
实验原理：
改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组ε、r值，最后分别算出它们的平均值。
注意一:
在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。
个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。
这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。
注意二:
干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。
但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。
不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
注意三:
直角坐标系可以任意转换!
但是一定要把数学公式变化成直角坐标系中要求的关
系.
直线的斜率所代表的物理量,有可能是内阻、也有可能是电源电动势，但凡是由直线斜率代表的物理量都不会受影响，是准确的。
1
R=EI-r
7、测定电池的电动势和内电阻（母题）
某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。
（1）
他采用如图甲所示的实验电路进行测量，图乙给出了实验所需要的各种仪器，请你按电路图把实物连成实验电路。
（2）这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了以下表格中。
请你根据这些数据在坐标系中画出图线。
根据图线求出电池的电动势E=V，内阻r=Ω。
（3）这位同学对以上实验的系统误差进行了分析。
其中正确的是。
A.主要是由电压表的分流引起的B.主要是由电流表的分压引起的
C.电动势测量值小于真实值D.内阻测量值大于真实值
解:
（1）
（2）1.46～1.48；0.46～0.51
（3）AC
由图像可知,U=-RI+E,电源内阻是直线的斜率,是准确的（凡是斜率代表的全是准确的）故D错误;
通过电源内部的总电流由两部分组成,一部分是通过电阻的电流;另一部分是通过电压表的电流,（图中的电流表没测到通过电压表的电流）;电路图如下:
由E=U+Ir,电压表分流了一部分,电流表没测到,故最后的电动势偏小;电压表测的电压准确.
8、电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图甲所示．然后图乙所示的电路分别给三个元件供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标在图甲上（A点和B点）．已知Ro=9.0Ω
（1）简述A、B连线斜率的物理意义；元件1、元件2、元件3
的作用相当于;
（2）
用作图法求:
该电源的电动势E′=
解题过程;
V，内电阻r"=Ω．描述
（3）用图乙的电路单独给元件3供电时，元件3的电功率P=W．
解：
A、B连线斜率表示电源内阻与定值电阻之和；滑动变阻器；
（1）
经作图，A、B连线与纵轴交点为C（0,0.3）,D（3,0）两点，与元件3伏安特性曲线交于E（1，0.2）;元件1、2、3分别接入电路，电源电动势、电源内阻、定值电阻不变，相当于外电路滑动变阻器变阻三次；A、B连线斜率表示电源内阻与定值电阻之和；
（2）根据此图像可得到U=-Ir+E
（此图像为倒置U-I图像）,与横轴截距为电源电动势E=3V;A、B连线斜率表示电源内阻与定值电阻之和;
KAB=OD=10Ω,
OC
r=10Ω-9Ω=1Ω
（3）AB与元件3伏安特性曲线交于E
点,其功率P=UI=0.2W
注意理解:
只要用这套电源系统给任何包括1、2、3元件在内的R供电，必符合这电动势与内阻关系图线AB。
9、某同学选用如图甲所示的电路图测量该电池的电动势和内阻,其中定值电
阻的阻值为R0.根椐实验电路连接好电路闭合开关,改变电阻箱接入电路中的阻值R,读出与R对应的电压表示数U,并制作出1-1图像.若己知图线的斜率
UR
为K,纵轴截距为b,则所测电池电动势的测量值E=,内阻测量值r=
解题关键1:
根椐电路图写出电学关系式一定要包括电动势E、电阻r
2:
把所得的式子，写成竖轴和横轴的表达式
3：
研读截距和斜率
解:
由电路图并根据欧姆定律可知,U=E–I（r+R0）
1:
根椐电路图写出电学关系式一定要包括电动势E、电阻r
U=E–I（r+R0）
2:
把所得的式子，写成竖轴和横轴的表达式
I=UU=E–U（r+R）再变形，最终得到表达式为
RR0
1=r+R0∙1+1
UERE
3：
研读截距和斜率
电源电动势为截距b=1,E=1;斜率为K=r+R0
内阻r=k-R
EbEb0
10、为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图甲所示的实验电路。
其中：
E是待测电池组，内阻不能忽略；V1、V2是两只量程都合适的电压表，内阻不是很大，且未知；S1、S2是单刀单掷开关；导线若干。
（1）请根据电路图甲，在图乙的实物中连线，将器材连成实验电路。
（2）简要写出实验步骤和实验中需要测量的物理量。
（3）用测出的物理量作为已知量，写出计算串联电池组电动势的表达式
。
解:
（1）
（2）闭合S1，分别读出V1和V2的读数U1和U2；再闭合S2，读出V1的读数U3.
（3）只闭合S1，两电压表串联，V1内阻为R1，示数为U1；V2内阻为R2，示
数为U2；电池内阻为r,电动势为E，则有U1+U2=E-
U1r
R1
闭合S1、S2，U3=E-
U3r，-rR1R1
为常数，直线斜率
两式联立有：
E-U3=E-U1-U2
U3U1
S注意:
1测电源电动势如果缺少直观变阻器,要看是否有多次闭合开关改变电阻的提示,以代替变阻器;
2如果没有变阻器、也没有任何电阻，一定是用电压表中的电阻代替。
3此时的电压表，即当电阻用，又测电压。
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