2013-2018年新课标全国卷专题分类汇总——专题9：电路与电学实验

整理者：郑州市第一0一中学 霍凌宇 欢迎交流

专题9：电路与电学实验

考情分析：电学实验的考查有三种情况，分别是教材实验、据教材内容设计的实验、据教材内容拓展创新性实验。总体看，电学实验的难度中等，题型多变，．．．．．．．．．考查点分散，但每年的电学实验题都与电路有关。 ．．．．．．．．．．．．．．

建议：应关注仪器选择、电路分析、实物连接等几个方面。 1、（2018年新课标全国卷I）某实验小组利用如

R0 图（a）所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热

a b S2 敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室（图

V R1 2 1 中虚线区域）中的热敏电阻RT，其标称值（25°C

R2 RT 时的阻值）为900.0Ω；电源E（6V，内阻可忽略）；E V（量程150mV）电压表○；定值电阻R0（阻值S1 20.0Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω）；

图（a）

电阻箱R2（阻值范围0~999.9Ω）；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。

实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0°C。将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0°C。实验得到的R2－t数据见下表。 t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/? 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列问题： （1）在闭合S1前，图（a）中R1的滑片应移动到 （填“a”或“b”）端； （2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线；

R2/? 1000 800 600 400 200 0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 t/?C 图（b） ×100 ×10 ×1 ×0.1 图（c） （3）由图（b）可得到RT在25℃~80℃范围内的温度特性。当t=44℃时，可得RT= ?； （4）将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图（c）所示，该读数为 Ω，则手心温度为 °C。 2、（2018年新课标全国卷II）某同学组装一个多用电表。可用的器材有：微安

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表头（量程100μA内阻900Ω）；电阻箱R1 （阻值范围0~999.9Ω）；电阻箱R2 （阻值范围0~99 999.9Ω）；导线若干。

要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。

回答下列问题：

（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。

（2）电阻箱的阻值R1=_________Ω，R2=_________Ω。（保留到个位） 3、（2018年新课标全国卷III）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0 Ω）；可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：

（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；

图（a） 图（b）

（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；

（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；

（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）； （5）重复步骤（3），得到如下数据： 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 2 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 1 2

（6）利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx=_________Ω。（保留1位小数）

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4、（2017年新课标全国卷I）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：

V小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表○（量程3 V，内阻3 kΩ）；

A（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）电流表○；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R

（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。

（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

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图（a） 图（b）

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”、“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数） 5、（2017年新课标全国卷II）某同学利用如图（a）所示的

B 电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω）μA 的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中Rz S 2一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱Rz（最

D 大阻值为99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀

R2 开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。

（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。 C （2）完成下列填空： R1 ①R1的阻值为 Ω（填“20”或“2 000”）。

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）E S1 中的滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；

图（a）

将R2的滑片D置于中间位置附近。 ③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势 （填“相等”或“不相等”）。

④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为

Ω（结果保留到个位）。

（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建

图（b）

议：

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。 6、（2017年新课标全国卷III）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路

G的图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头○

满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。

表头R5 R4G1030201555040

E0 R1R2R3 100 ? R6 234 51A?V?? A B

图（a） 图（b） （1）图（a）中的A端与__________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 （2）关于R6的使用，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 （3）根据题给条件可得R1+R2=__________?，R4=__________?。

（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为__________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为__________。（结果均保留3位有效数字）。 7、（2016年新课标全国卷I）现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60°C时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过 时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器 1（最大阻值为1000Ω），滑动变阻器 2（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。

在室温下对系统进行调节。已知U约为18V， 约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60°C时阻值为650.0Ω。

（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。 （2）电路中应选用滑动变阻器__________（填“ 1”或“ 2”）。 （3）按照下列步骤调节此报警系统：

①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为______Ω；滑动变阻

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器的滑片应置于_______（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是________________________________。

②将开关向_______（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________。

（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。 8、（2016年新课标全国卷II）某同学利用图（a）所示电路测量量V的内阻程为2.5 V的电压表○（内阻为数千欧姆），可供选择的

器材有：电阻箱R（最大阻值99 999.9 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5 kΩ），直流电源E（电动势3 V），开关1个，导线若干。 实验步骤如下：

图（a） ①按电路原理图（a）连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。 回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器________（填“R1”或

图（b） “R2”）。

（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω（结果保留到个位）。 （4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________（填正确答案标号）。

A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA 9、（2016年新课标全国卷III）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。 （2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A．适当增加两导轨间的距离 B．换一根更长的金属棒 C．适当增大金属棒中的电流

其中正确的是________（填入正确选项前的标号）。 10、（2015年新课标全国卷I）图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

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