2017届高考物理二轮复习训练：14电学实验：含解析

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训练14 电学实验

四川卷?(12分)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻． 1。?2016·

实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．

实验主要步骤：

(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；

(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I； (iii)以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线(U、I都用国际单位)； (iv)求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。 回答下列问题：

(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________． A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ) B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ) C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω) D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)

(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．

A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱

C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱

(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝______，r＝____，代入数值可得E和r的测量值．

解析：本题考查测电源电动势和内阻实验，意在考查学生的实验能力． (1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U＝E－Ir，I是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，

E3

即选A；由于电路中的最大电流约为I＝＝ A＝0。176A＝176 mA，应选C。

r＋R1＋R22＋10＋5

(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此一根导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C项正确．

E

(3)图象斜率绝对值k＝r＋R2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a＝，因此

r＋R2

电源的内阻r＝k－R2，电源的电动势E＝ka。

答案：(1)A C (2)C (3)ak k－R2

天津卷?(12分)某同学想要描绘标有“3。8 V,0。3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，2。?2016·

要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：

电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ) 电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ) 电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω) 电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0。1 Ω) 滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)

2

滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0。5 A)

定值电阻R3(阻值等于1 Ω) 定值电阻R4(阻值等于10 Ω) 定值电阻R5(阻值等于1 kΩ) 电源E(E＝6 V，内阻不计)

(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁． (2)该同学描绘出的I－U图象应是下图中的____．

解析：本题主要考查描绘小灯泡的伏安特性曲线、电路设计，电表扩大量程及相关知识点，意在考查学生运用相关知识解决问题的能力．

(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1。给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1 kΩ的定值电阻R5，改装成最大量程为4 V的电压表．给出的元件电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10 Ω的定值电阻R4，改装成最大量程为400 mA的电流表．

(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I—U图象应是B。

答案：(1) (2)B

3．(14分)某同学为了测量“3。8 V,2。5 W”小灯泡正常发光的电阻值．实验室有下列器材，规格如下：

A．两只相同的电压表(量程5 V，内阻很大) B．电阻箱R1(0～999 Ω，最小调节量为1 Ω)

C．电阻箱R2(0～99。9 Ω，最小凋节量为0。1 Ω) D．滑动变阻器R3(0～50 Ω，额定电流为1。5 A) E．滑动变阻器R4(0～5 Ω，额定电流为3 A) F．直流电源(电动势9 V，内阻不计) G．开关、导线若干、待测灯泡

利用现有器材，请你替这位同学设计本实验． (1)在方框中画出合理的实验原理图．

(2)以上器材中电阻箱应选用________，滑动变阻器应选用________(填序号字母)．

(3)根据你所设计的电路图，得出测量小灯泡正常发光时的电阻值的方法________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析：(1)本实验采用的是等效替代法，电路图如图所示

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