专题十三电学实验含模拟题.docx
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专题十三电学实验含模拟题
专题十三 电学实验
1.（2014·南京考前冲刺）在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中，所用器材有:
灯泡L，量程恰当的电流表A和电压表V，直流电源E，滑动变阻器R，开关S，要求灯泡两端的电压从零开始变化.
（1）如图所示为某同学已连接的实物电路，经检查，发现电路中缺少一根导线，请你帮助他找到这根导线的位置，并画在图中.
（2）若该同学在如图所示的状态下完成了最后一根导线的连接，请指出其中仅有的两个不当之处:
① .
② .
（3）电路连接正确后，分别测得两只灯泡L1、L2的伏安特性曲线，如图甲中的Ⅰ和Ⅱ所示，然后将灯泡L1和L2与电池组（电动势和内阻均恒定）连成如图乙所示的电路.多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30A和0.60A.请根据以上结果，在图甲中画出该电池组的路端电压和干路电流的关系图线.
（4）由该图线可以得知电池组的电动势为 V，内阻为 Ω.（结果保留两位有效数字）
2.（2014·苏南四市二模）某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻.
（1）他先用多用电表的电压挡直接接在电源两极，读数如图甲所示，则电源电动势约为 V.
甲
（2）为了更准确地测量电源的电动势和内阻，他用多用电表的“直流100mA”挡设计了如图乙所示的测量电路.为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为 Ω.
乙
（3）将多用电表的选择开关从“OFF”旋转至“直流100mA”挡，调节电阻箱到合适的值并记录其读数R，合上开关从多用电表上读出相应的示数I.
（4）重复（3）的步骤获得多组数据，根据数据作出了如图丙所示的
图线.
丙
（5）由图线可得干电池的电动势E= V（保留三位有效数字），内阻r= Ω（取整数），多用电表的内阻对 （填“E”、“r”或“E和r”）的测量结果有影响.
3.（2014·盐城三模）某实验桌上有下列器材:
定值电阻R0（约2kΩ）
电源（电动势约3V，内阻约0.5Ω）
电压表V（量程3V，内阻约4kΩ）
电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
电流表A2（量程100mA，内阻约50Ω）
电流表A3（量程2mA，内阻约50Ω）
滑动变阻器R1（阻值范围0~40Ω，额定电流1A）
（1）为了测定R0的阻值，电流表应选 （填“A1”、“A2”或“A3”）.
（2）小明设计的测定R0阻值的电路实物图如图甲所示，用笔画线代替导线将实物图补充完整.
（3）小华选择了一组器材，连接成如图乙所示的电路，想测量该电源的电动势和内阻，对于电路的设计，不合理的是 .
（4）小华操作时，发现滑动变阻器的触头在右端略向左移动时电流表就满偏，造成这种现象的主要原因是 .
4.（2014·南京三模）在“测定金属丝电阻率”的实验中:
（1）金属丝的直径用螺旋测微器测得，从图中读出该金属丝的直径d= mm.
（2）为了测量金属丝Rx的阻值，实验室提供如下实验器材:
A.待测金属丝Rx（电阻约100Ω）
B.电动势E=6V，内阻很小的直流电源
C.量程50mA，内阻约为50Ω的电流表
D.量程0.6A，内阻约为0.2Ω的电流表
E.量程6V，内阻约为15kΩ的电压表
F.最大阻值15Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器
G.最大阻值15kΩ，最大允许电流0.5A的滑动变阻器
H.开关一个，导线若干
①为了操作方便，且能比较精确地测量金属丝的阻值，电流表选用 ，滑动变阻器选用 （填写所选用器材前面的序号）.
②请根据所选用的实验器材，在尽可能减小实验误差的情况下，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图.
（3）若另有一只待测电阻，无论用电流表内接法还是外接法，测量误差较为接近，有一位同学为了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图所示的测量电路，实验操作步骤如下:
①按电路图连接好实验器材.
②闭合开关S1，开关S2处于断开状态，读出此时的电压表V1示数U和电流表示数I.
③再闭合S2，调节变阻器R，使电流表的电流值仍为步骤②的电流I，此时读出电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2.
用上述测得的物理量来表示待测电阻的计算式Rx= .
5.（2014·南通一模）在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路.
甲
（1）根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接.
乙
（2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到 （填“a”或“b”）端.
（3）合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.
在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB.
丙
①S2接1位置时，作出的U-I图线是图丙中的 （填“A”或“B”）线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是 .
②由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真= ，r真= .
专题十三 电学实验
1.
（1）电路如图所示
（2）①连线时,开关应处于断开状态
②滑动变阻器的滑片P应拨至b端
（3）如图所示
（4）4.0（3.9~4.1均可） 1.7（1.6~1.8均可）
2.
（1）1.30（1.3也可）
（2）13（15也可）
（5）1.42（1.40~1.50均可） 8 r
解析:
（1）由图甲可知,选用了“直流2.5V”挡,因此指针的读数对应为1.30V（1.3V也可）.
（2）由于选用“直流100mA”挡的量程,因此电路中的最大电流不得超过100mA,所以R=
Ω=13Ω（15Ω也可）.
（5）根据闭合电路欧姆定律有I=
化简为R与
的函数关系为R=
-r,即图丙中图线的斜率即为E,有E=
V=1.42V（由于读数误差,答案在1.40~1.50V内均可）,纵截距即为-r,有r=8Ω.显然上述过程没有考虑多用电表的内阻影响,实际上多用电表的内阻与电源内阻之和为纵截距的绝对值,所以多用电表的内阻对r的测量结果有影响.
3.
（1）A3
（2）电路图如图
（3）电流表内接了 （4）电流表选择时,量程偏小;或保护电阻的阻值过小
4.
（1）1.358
（2）①C F ②电路图见解析 （3）
解析:
（1）由图可知,螺旋测微器的读数,即该金属丝的直径为d=1.358mm.
（2）①由所提供的电源电动势E=6V和待测电阻Rx（约100Ω）可知,流经待测电阻的最大电流为0.06A=60mA,显然为C表量程50mA的1.2倍,D表量程0.6A的0.1倍,因此为了读数方便和准确应选电流表C,且可以通过滑动变阻器控制使其电流不超过量程.为了能比较精确地测定待测电阻的阻值,应尽可能多地测量数据,且数据变化范围也应较大,因此滑动变阻器应采用分压式接法,因此选用量程为15Ω的滑动变阻器F.
②由于待测电阻阻值相对较小,因此采用电流表的外接法,其电路原理图如下图所示.
（3）由题意可知,测量另一只待测电阻时,无论用电流表内接还是外接,测量误差较为接近,说明该电阻阻值大小居中.由实验步骤可知,当闭合S2,调节变阻器R,使电流表的电流仍为I时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,说明当电流表的电流为I时,电流表分得的电压为UA=U1-U2,因此在步骤②中,待测电阻两端的电压为Ux=U-UA=U+U2-U1,解得Rx=
=
.
5.
（1）如图所示
（2）a （3）①B 电压表的分流 ②UA
解析:
（1）接线时注意滑动变阻器采用限流式接法.
（2）电路为串联结构,故电路接通前滑动变阻器应为最大阻值,即滑片调到a处.
（3）开关S2接1位置时,电压表测得的路端电压U是准确的,由于电压表的分流影响,电流表的读数小于通过电源的电流,且电压值U越大,分流的影响越明显,当电压等于0时,分流的影响就减为0,此时电源电动势全加在电源内阻上,即I=
=I短,这就相当于把电压表的内阻和电源内阻并联后作为电源的内阻来测量,使得电源内阻的测量值小于真实值.由U=-rI+E有,U-I图象的斜率代表电源的内阻,故开关S2接1位置时作出的图象应该是B线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差的原因是电压表的分流.同理,开关S2接2位置时,电流表读数是准确的,电压表读数偏小,电流表此时起到分压的作用,当电流越大时,电流表的分压就越明显,当电流等于零时,分压影响减为0,此时电压表的读数就等于电源电动势E,即UA=E,故电源电动势的真实值为UA,内阻的真实值为r=
=
.
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