高考电学实验教研.docx

1、高考电学实验教研2012届高三物理名校试题汇编（有详解）专题19 电学实验实验一 用描迹法画出电场中平面上的等势线1（上海市六校2012届高三上学期12月份联考）在“DIS描绘电场等势线”的实验中,（1）给出下列器材，ab处的电源应选用_，传感器应选用_。（用字母表示）A.6V的交流电源 B.6V的直流电源 C.100V的直流电源D.电压传感器 E.电流传感器 F.力传感器（2）（单选题）该实验装置如图所示，如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针 C.先变大后变小 D.先变小后变大1.（1）B；D （2）D解析

2、：（1）本实验要用直流电源形成的电流场模拟静电场，应选6V的直流电源（100V的直流电源电压已超过安全电压，不可用），即电源应选用选项B；本实验是利用传感器示数为零时，与传感器相连的探针相接触的两点电势相等的原理来寻找等势点，所以传感器要对电势敏感，即应选用电压传感器。（2）y轴是等势线，当另一探针移到O点时，传感器示数为零，所以，当将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，传感器示数的绝对值先变小到零，然后再逐渐增大，本题答案为D。实验二 描绘小灯泡的伏安特性2（广西区百所高中2012届高三（第三届）联考理综卷）在做“描绘小灯泡的伏

3、安特曲线”的实验时，所用器材有：电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图示是没有连接完的实物电路。（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。（2）连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是 。（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端滑动。（4）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流

4、表的示数，并绘制成了如图所示的U-I图线，根据U-I图线提供的信息，可计算出小灯泡额定功率为 W。（5）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是 。2.（1）如图所示 （2）c段导线断路或灯泡断路 （3）右 （4）0.5 （5）灯丝的电阻会随温度的升高而增大解析：（1）小灯泡的内阻很小（大约是几欧），因此采用电流表外接法；实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，滑动变阻器应采用分压接法。实验电路图如上图所示。（2）小灯泡始终不亮，表明流过灯泡的电流太小或者无电流；电压表有示数，说明a、b、c、f段导线连接完好；电流表几乎不偏转，说明流过电流表的电流太小。综上分析，可能是c段导线断路或灯泡

5、断路。（3）将滑片P向右端滑动，可以增大灯泡两端的电压。（4）根据U-I图象可知，U=2.5V时，I=0.2A，所以小灯泡额定功率为P=UI=0.5W。（5）U-I图线上各点处切线的斜率表示灯丝的电阻，图线是曲线而不是过原点的直线，这是因为灯丝的电阻会随温度的升高而增大。3（江苏省南京市四校2012届高三12月月考）如图1所示为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图。（1）为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻

6、R2的阻值为 。3.（1）2 （2）5.2；111.8（111.6112.0均给分）解析：（1）要作出图1所示I-U关系的完整曲线，需要从零开始选取数据，所以滑动变阻器采用分压接法，即应选择的是图2所示电路。（2）流过热敏电阻的电流大小为I2=I-I1=70mA-=34mA，根据热敏电阻的I-U关系曲线可知，此时热敏电阻两端的电压为5.2V；电阻R2的阻值为R2=（9V-5.2V）/34mA=111.8.实验三 测定导体电阻及金属的电阻率4.（广西区柳铁一中2012届高三第三次月考理综卷）为了测量某待测电阻Rx的阻值（约为30）。有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程050mA，内阻约10

7、） A2（量程03A，内阻约0.12） 电压表：V1（量程03V，内阻很大） V2（量程015V，内阻很大）电源：E（电动势为约为3V，内阻约为0.2) 定值电阻R（20，允许最大电流1.0A）滑动变阻器R1（010、允许最大电流2.0A） 滑动变阻器R2（01k、允许最大电流0.5A） 单刀单掷开关S一个，导线若干（1）电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_（填字母代号）。（2）请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图（要求所测量值范围尽可能大）（3）某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=_。值电阻R（20，允许最大电流1.0A），单刀单掷开关S

8、一个，导线若干。电源电动势约为3V，所以电压表选择V1（量程03V，内阻很大）；待测电阻Rx的阻值约为30，流过Rx最大电流为3V/30=0.1A=100mA，如果电流表选择A2（量程03A，内阻约0.12），指针偏转很小，测量不准确，所以只能选择A1（量程050mA，内阻约10）；滑动变阻器R2的全值电阻太大，操作不变，所以滑动变阻器应选R1（010、允许最大电流2.0A）。（2）因为实验要求所测量值范围尽可能大，所以滑动变阻器R1要采用分压接法；因为待测电阻Rx的阻值远小于电压表内阻，所以电流表要外接；为了使流过电流表的电流不超过其最大量程即50mA，应与待测电阻串联一个定值电阻R起保护电

9、路。实验原理图如答案图所示。（3）根据欧姆定律可求得，Rx=。5（湖南省宁远一中、舜德学校2012届高三上学期第四次联考）某同学欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：直流电源E：电动势约4.5V，内阻很小；直流电流表A1：量程03A，内阻0.025； 直流电流表A2：量程00.6A，内阻0.125；直流电压表V：量程03V，内阻3k；滑动变阻器R1：最大阻值10； 滑动变阻器R2：最大阻值50；电键、导线若干。（1）在可选择的，器材中应选用的电流表是 ，应选用的滑动变阻器是 。（2）实验电路应采用电流表 接法（填“内”、“外”）；电阻的测量值

10、真实值。（填“大于”、“小于”、“等于”） _端（填“左”、“右”）；他闭合开关后发现电流表和电压表的均无示数，于是取下电压表，用一导线将其正接线柱与电源正极连接，用另一导线的一端接其负接线柱，导线另一端试触电流表正接线柱，电压表无示数，再试触电流表负接线柱，电压表的指针大角度偏转，并超过其量程，已知各接线柱处接触良好，故障原因是 。所以流过它的电流最大为4.5V/5=0.9A，电流表只能选择 “直流电流表A2：量程00.6A，内阻0.125”；如果滑动变阻器选择“滑动变阻器R2：最大阻值50”，因为其阻值太大，不宜采用限流接法，若采取分压接法，又不宜调节，所以滑动变阻器只能选择“”。（2）因

11、为待测金属导线的阻值远小于“直流电压表V：量程03V，内阻3k”的内阻，所以电流表要外接；电流表外接时，待测金属导线两端电压的测量值等于真实值，而电流的测量值大于真实值，所以电阻的测量值小于真实值。（3）电流表外接，滑动变阻器采用限流接法，注意电表的正确接法，即要“+”入“-”出。实物连线图如答案所示。（4）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于使变阻器接入电路的阻值最大的一端，即最左端；“取下电压表，用一导线将其正接线柱与电源正极连接，用另一导线的一端接其负接线柱，导线另一端试触电流表正接线柱，电压表无示数”说明电路断路，“再试触电流表负接线柱，电压表的指针大角度偏转，并超过其量程”，说明电

12、流表内部断路。 6（山东省潍坊市三县2012届高三12月联考试卷）有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1k，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。 A米尺（最小分度为mm）； B游标卡尺（游标为20分度）；C电流表A1（量程05mA，内阻约10 ）； D电流表A2（量程0100mA，内阻约0.6）;E电压表V1 （量程5V，内阻约5k）； F电压表V2（量程15V，内阻约15k）；G滑动变阻器R1（阻值范围010 ，额定电流1.5A）；H滑动变阻器R2（阻

13、值范围0100，额定电流1A）；I电源E（电动势6V，内阻可不计）； J开关一个，导线若干。（1）他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图乙所示，该陶瓷管的外径D= cm.（2）为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表 ，电压表 ，滑动变阻器 。（填写器材前面的字母代号）（3）在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。（4）若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=_（用已知量的符号表示）。解析：（1）该陶瓷管的外径D=13mm+8mm=13.40mm=1.3

14、40cm。（2）电源电动势为6V，电压表选择选项E；流过电阻膜的最大电流约为6V/1k=6mA，电流表选择选项C，即“电流表A1（量程05mA，内阻约10 ）”，因为另一电流表的量程太大，指针偏转太小，测量误差太大；两个滑动变阻器的最大阻值都远小于待测电阻膜的阻值，所以只能采用分压接法，而采用分压接法时要选择小阻值滑动变阻器，所以滑动变阻器选择选项G。（3）因为待测电阻膜的阻值太大，所以电流表要内接；滑动变阻器采用分压接法。实验电路图如答案图所示。（4）根据R=U/I，R=，S=Dd可得，电阻膜厚度。7.（浙江省瑞安市十校2012届高三上学期期中联考理综）有一待测电阻Rx（阻值约5左右），实验

15、室提供的器材有：A直流电流表A（0100mA，内阻为25） B直流电压表V（03V，内阻为5k）C滑动变阻器R1（020，1A） D滑动变阻器R2（01k，0.1A）E电源（电动势约为3V，内阻不计） F开关和若干导线（1）若要求在实验中待测电阻两端的电压从0开始变化，滑动变阻器应选用 （填仪器代号），请画出实验电路图；（2）实验时，某同学使用的是多用电表直流电流档来测电流，示数如图乙所示（丙为指针所在区域部分的放大图），读数为 mA。7.（1）C；实验电路图略 （2）72.0mA解析：（1）因为实验要求待测电阻两端的电压从0开始变化，所以滑动变阻器要采用分压接法，应选取小阻值的滑动变阻器，即

16、滑动变阻器选择选项C；待测电阻的阻值较小，电流表应外接；实验电路图略。（2）多用电表的选择开关指在“mA”挡中的“100”挡位，表示测量的是量程为100mA的直流电流，根据表头指针位置可知，待测电流的读数为72.0mA。8（湖南省衡阳市2012届高三12月六校联考试题）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值l。其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_ cm；用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d，其中大”或“偏小”）；最后由公式=_计算

17、出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）8.（1）24.1224.14；0.5180.519 （2）偏小；解析：（1）注意毫米刻度尺要精确到0.1mm或0.01cm，图中读数为24.12cm；螺旋测微器的读数为0.5mm+1.80.01mm=0.518mm。（2）采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻时，金属丝两端电压的测量值等于真实值，电流的测量值大于真实值，根据欧姆定律有，即电阻的测量值比真实值偏小；根据R=U/I，R=，S=d2/4可得，金属丝的电阻率。实验四 测定电池的电动势和内电阻9.（江苏省南京市四校2012届高三12月月考）某研究性学习小组利用图 1所示电路测量电池组的电动势 E和

18、内阻r。根据实验数据绘出如图 2所示的图线，其中 R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到 E= V，r= 。9.2.9或3.0；0.8或0.9解析：根据闭合电路欧姆定律有，所以 R=，可见，图 2所示的图线的斜率表示电源电动势E，图线与纵轴的截距表示-r，所以E=k=3.0V，r=0.8。10（福建省四地六校2012届高三第三次联考试卷）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑动触头滑至临近B端时

19、电压表的示数才急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值，出现上述情况的原因是_；改进的办法是_；改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图乙所示，由图像可知，这个电池的电动势E = _V，10. 滑动变阻器总阻值过大，远大于电源内阻；将滑动变阻器换成总阻值较小的；E=1.47V1.49V； r=2.62.8 解析：路端电压，可见，当外电路电阻R远大于电源内阻r时，路端电压U接近于电源电压E，所以出现题述现象的原因是滑动变阻器总阻值过大，远大于电源内阻。改进的办法是将滑动变阻器换成总阻值较小的。U-I图线与纵轴的截距表示电源电压E，图线斜率的绝对值表示电源内阻r，

20、所以E=1.47V1.49V； r=2.62.8。11（山东省潍坊市三县2012届高三12月联考）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A待测的干电池（电动势约为1. 5 V，内电阻小于1. 0）B电流表G（满偏电流3 mA，内阻Rg=10） C电流表A（00. 6 A，内阻0.1）D滑动变阻器R1（020，10 A） E滑动变阻器R2（0200，l A）F定值电阻R0（990） G开关和导线若干（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，于是他设计了如图所示中甲的（a）、（b）两个参考实验电路，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

21、进行测量，滑动变阻器应选 （填写器材前的字母代号）（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得被测电池的电动势E= V，内阻r= 。11.（1）b；D或R1 （2）1.48（士0.02）；0.84（士0.03）解析：（1）a、b两图都是用定值电阻与电流表串联来代替电压表，但a图会烧坏电流表G，所以选择b图所示电路合适；滑动变阻器起限流作用，不宜太大，太大会使电流变化不明显，所以选择D或R1。（2）电流表G和定值电阻串联后相当于一个内阻为R=1000的“等效电压表”，因为其内阻较大，可以忽略其分流作用，那么根据闭合电路欧姆定律有E=I1R+I2r，变形整理后得，可见，I1-I2

22、图线与纵轴的截距表示，斜率的绝对值表示；根据图乙可得，所以E=1.48V，r=0.85。12（浙江省五校2012届高三上学期第一次联考）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.8 的保护电阻R0，实验电路如图1所示（1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0，检查各接线柱均未接错，且接触良好；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b；b、c；d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_（2）按电路原理图1及用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的

23、线连接起来（3）排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据且根据数据在下面坐标图中描出对应的点，请画出U-I图，并由图求出：电池的电动势为_，内阻为_I/A0.100.170.230.300.40U/V1.201.000.800.600.55（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是：_。12（1）R断路 （2）如下图左图所示； （3）如下图右图所示；1.5 V（1.45-1.55）；0.09 （4）电压表内阻分流解析：（1）电流表示数为0，说明电路断路；又由电压表示数不为0，可知断路出现在从edcb这条线路上；“用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b；b

24、、c；d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同”，说明是c、d间断路，即R断路。（2）根据图1从电源的正极依此连接各元件，注意多用电表的“+”接线柱要靠近电源的正极连接。（3）根据已知数据进行描点，然后用平滑的曲线或直线连接各点，在连线时应让尽可能多的点落在线上（偏差较大的点舍去），不在线上的点尽量平均分配在线的两侧，如答案图所示；U-I图线与纵轴截距表示电源电动势E，斜率的绝对值表示r+R0，所以，E=1.5 V，r=-R0=0.09 。（4）本实验将电表视为理想电表，即忽略了电压表的分流作用，存在系统误差。13. （广西柳铁一中2012届高三第四次月考理综卷）在测定一

25、节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0） B电压表V（015V、内电阻大约为15k）C电流表A（00.6A、内阻RA=0.1） D电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10）E滑动变阻器R1（010、10A） F滑动变阻器R2（0100、1A） G定值电阻R3=990 H开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_（填写“R1”或“R2”）；（2）请画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号。解析：（1）本实验中，滑动变阻器起限流作用，阻值不宜太大，太大会使电流变化不明显，所以选择R1。（2）

26、题给实验器材中电压表量程太大，不可采用，但有两个电流表和定值电阻，那么我们就可以用一个电流表与定值电阻串联来代替电压表；因为流过阻值为990的定值电阻的电流很小，数量级是mA，所以选用电流表G与定值电阻R3串联当作“等效电压表”；滑动变阻器采用限流接法。实验电路图如答案图所示。14.（黑龙江省哈三中2012届高三上学期期末考试物理试题）某课外小组计划用水果制作水果电池，并测量水果电池的电动势（E）和内阻（r）。他们将铜片、锌片插入水果中，制成了“水果电池”。某同学连接如图所示的实物图。（1）实物图中有两处导线连接错误，分别是导线_和导线_。（用“A”“F”表示）（2）更正电路后，改变滑动变阻器

27、的阻值，记录电压表和电流表的读数，利用作图法做得U-I图像，经数据处理得：水果电池的电动势E=7.30V、内阻r=420。之后经检查发现，由于粗心，每次记录电压和电流的数据分别是仪表实际读数的10倍，则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为：E=_V、r=_。（结果保留三位有效数字）14.（1）FD或FC （2）0.730；420解析：（1）电压表的“+”接线柱应该接电源的正极，即导线F连接错误；滑动变阻器起限流作用，应该选择“一上一下”两个接线柱接入电路，所以C、D两条导线中需要更改一条。（2）U-I图线与纵轴截距表示电源电动势E，图线斜率的绝对值表示内阻r的大小，根据题意，当把U-I图象的纵

28、轴和横轴的单位同时缩小10倍时，图线与纵轴的截距也缩小10倍，而其斜率不变，所以，该水果电池的电动势和内阻的测量值应为E=0.730V，r=420。实验五 电表的改装15（广西南宁二中2012届高三上学期12月月考理综卷）现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在58之间，可选用的器材如下：A待测电流表A（量程10mA） B电压表V1（量程0.3V，内阻约500） C电压表V2（量程3V，内阻约3k）D滑动变阻器R1（最大电阻10） E滑动变阻器R2（最大电阻500）F定值电阻R3（阻值10） G电源E（电动势3V） H开关S及导线若干 请设计出实验所用的电路，要求测量结果尽可能精确且电流表、电压

29、表的示数能从零开始调节。 （1）器材应选用 （填器材序号字母）； （2）在方框内画出实验电路图并标明符号； （3）电流表A内阻的表达式为：RA= ，式中各符号的物理意义为 。15.（1）ABDFGH （2）如图所示 （3）；U为电压表的读数，I为电流表的读数解析：（1）先选择唯一性器材：AFGH；实验要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节，所以滑动变阻器采用分压接法，选择阻值较小的，即选择选项D；待测电流表A的量程和内阻都很小，需要使用定值电阻与其串联起来以起保护作用，即使如此，允许加在它们两端的最大电压值为为1810mA=0.18V，所以电压表选择选项B。综上可知，器材应

30、选用ABDFGH。（2）利用伏安法测电阻，滑动变阻器采用分压接法，待测电流表本身可以测量电流值，将定值电阻与待测电流表串联起来。电路原理图如答案图所示。（3）根据闭合电路欧姆定律有U=I（R3+RA），所以，其中U为电压表的读数，I为电流表的读数。16（浙江省名校新高考研究联盟2012届高三上学期第一次联考）实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9k，R2=14.9k。现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为70；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为100，又有两个定值电阻r1=40， r2=30。若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，则：（1）原表头G满偏电流I=_，内阻r=_.（2）用于修复电压表的器材有：_ （填器材符号）。器材及规格为：电流表A量程05mA，内阻未知