电学实验专题高考水平附解答.docx

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电学实验专题高考水平附解答

（一）描绘小灯泡的伏安特性曲线

1.（08年高考各天津卷理综）

（1）用螺旋测微器测测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为_______________mm。

（2）用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。

微安表μA（量程200μA，内阻约200Ω）；

电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）；

电阻R0（阻值约20kΩ）；

滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流1A）；

电池组E（电动势3V，内阻不计）；

开关S及导线若干。

3．（2011·盐城模拟）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：

（1）若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．

（2）某同学测出电源和小电珠的U－I图线如右图所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0A，则R＝________Ω.

（3）某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的（a）、（b）、（c），下列说法正确的是（　　）

A．a可以作为标准电阻使用

B．b能作为标准电阻使用

C．b的阻值随电压升高而减小

D．c的阻值随电压升高而增大

（二）测量导体的电阻率

4.（2011天津）（4）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表（量程100μA，内阻约为2kΩ）；

B．电流表（量程500μA，内阻约为300Ω）；

C．电压表（量程15V，内阻约为100kΩ）；

D．电流表（量程50V，内阻约为500kΩ）；

E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；

G．电键和导线若干。

电流表应选，电压表应选。

（填字母代号）

该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：

5.（08年高考江苏卷物理）某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：

（1）用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示，读得直径d=mm

（2）该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：

电阻R（Ω）

121.0

50.0

23.9

10.0

3.1

导线直径d（mm）

0.801

0.999

1.201

1.494

1.998

导线截面积

S（mm2）

0.504

0.784

1.133

1.753

3.135

请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？

若满足反比关系，请说明理由：

若不满足，请写出R与S应满足的关系。

（3）若导线的电阻率p=5.1×10－7Ω·m,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=mm（结果保留两位有效数字）.

（2）某研究性学习小组设计了图3所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系.图中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱.

①实验时，闭合K之前将R的滑片P置于（填“C”或“D”）端；当用电流表外接法测量Rx的阻值时，K1应置于位置（填“1”或“2”）.

②在一定条件下，用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图4所示（不计由于通电导致的化学变化）.实验中Rx的通电面积为20cm2，长度为20cm，用内接法测量Rx的阻值是3500Ω，则其电阻率为Ω·m，由图中对应曲线

（填“1”或“2”）可得此时溶液浓度约为%（结果保留2位有效数字）.

6.（07山东理综）检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。

可供使用的器材如下：

A．待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）

B．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω

C．电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω

D．电压表V1，量程15V，内阻约15kΩ

E．电压表V2，量程3V，内阻约3kΩ

F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω

G．直流电源E，电动势3V，内阻不计

H．游标卡尺

I．毫米刻度尺

J．电键S、导线若干

⑴用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表___________（填“A1”或“A2”），所选电压表为_________（填“V1”或“V2”）。

⑵画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。

⑶为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。

1.在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻

约为5

，实验室备有下列实验器材

A.电压丧V1（量程3V，内阻约为15k

）

B.电压表V2（量程15V，内阻约为75k

）

C．电流表A1（量程3A，内阻约为o.2

）

D．电流表A2（量程600mA，内阻约为11

）

E.变阻器R1（0～100

，0．6A）

F．变阻器R2（0～2000

，0．1A）

G．电池E（电动势为3V，内阻约为0．3

）

H．开关S，导线若干

（1）为减小实验误差，应选用的实验器材有（填代号）___。

（2）为减小实验误差，应选用下图中___（填“a”或“b”）为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把实物图用导线连接起来。

（3）若用刻度尺测得金属丝长度为60．00cm，用螺旋测微器测得导线的直径及两电表的示数分别如下图所示，则导线的直径为___mm，电阻值为___

。

（三）电表的改装

7.（08年高考海南卷物理）一毫安表头

满偏电流为9.90mA，内阻约为300Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表，其电路原理如图所示．图中，

是量程为2A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源．

⑴完善下列实验步骤：

①虚线框内的实物图按电路原理图连线；

②滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；

③合上开关；

④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1A；

⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；

⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏．

⑵回答下列问题：

①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω，由此可知毫安表头的内阻为．

②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流

为

③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：

。

8.（07全国理综Ⅱ）有一电流表

，量程为1mA，内阻r1约为100Ω。

要求测量其内阻。

可选用器材有：

电阻器R0，最大阻值为99999.9Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ；电源E1，电动势约为2V，内阻不计；电源E2，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干。

采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：

①断开S1和S2，将R调到最大；②合上S1调节R使

满偏；③合上S2，调节R1使

半偏，此时可以认为

的内阻rg＝R1，试问：

①在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择；电源E应该选择。

②认为内阻rg＝R1，此结果与rg的真实值相比。

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

9.一直流电压表，量程为1V，内阻为1000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为6~7V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干线.

（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.

（2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70V，由此可以计算出改装后电压表的量程为V，电源电动势为

V.

10.现要测量某一电压表

的内阻.给定的器材有：

待测电压表

（量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表

（量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：

R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干

要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。

i.试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。

（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。

）

ii.电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV＝______________。

（四）测定电源的电动势和内阻

11.利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：

干电池：

电动势约为1.5V，符号

电压表：

量程1V，内阻998.3Ω，符号

电流表：

量程1A，符号

滑动变阻器：

最大阻值99999.9Ω，符号

单刀单掷开关1个，符号

导线若干

①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。

②为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的倍，电阻箱的阻值应为Ω。

12.（新课标卷）.（11分）用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻

，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将

和两个适当的固定电阻

、

连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻

的阻值随

所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下

的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大.

的测量结果如表l所示.

回答下列问题

（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线.

（2）为了检验

与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作

-t关系图线

（3）在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____，电压表的读数为___.此时等效电阻

的阻值为___：

热敏电阻所处环境的温度约为____.

13.（2010年全国卷）表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程

。

所用器材有：

量程不准的电流表

，内阻

=10.0

，量程标称为5.0mA；标准电流表

，内阻

=45.0

，量程1.0mA；标准电阻

，阻值10.0

；滑动变阻器R，总电阻为300.0

；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻

；开关S；导线。

回答下列问题：

（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。

（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至端。

（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表

满偏；若此时电流表

的读数为

，则

的量程

=。

（4）若测量时，

未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出

的示数

=，

的示数

=；由读出的数据计算得

=。

（保留3位有效数字）

（5）写出一条提高测量准确度的建议：

。

（五）多用电表的使用

14.用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____,使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”。

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。

A.将K旋转到电阻挡“

”的位置

B.将K旋转到电阻挡“

”的位置

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

15.某同学用多用电表测量二极管的反

向电阻．完成下列测量步骤：

（1）检查多用电表的机械零点．

（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开

关拨至电阻测量挡适当的量程处．

（3）将红、黑表笔________，进行欧姆调零．

（4）测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数．

（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）（4）．

（6）测量完成后，将选择开关拨向____________________________位置．