课标高考电学实验与变式训练讲解.docx

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课标高考电学实验与变式训练讲解

高考课标卷电学实验题与变式训练

1.（07宁夏）

（2）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10Ω，符号

电阻箱：

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．

2.（08宁夏）图为一正在测量中的多用电表表盘．

（1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为__________Ω．

（2）如果是用直流10mA档测量电流，

则读数为_______mA．

（3）如果是用直流5V档测量电压，则读数为________V．

3.（09宁夏）青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0；照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示．1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA．

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻R1，符号

灯泡L，额定功率40W，额定电压36V，符号

保护电阻R2，符号

电磁开关，符号

蓄电池E，电压36V，内阻很小；开关S，导线若干．

（2）回答下列问题．

①如果励磁线圈的电阻为200Ω，励磁线圈允许加的最大电压为_______V，保护电阻R2的阻值范围为_____Ω．

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？

请结合本题中电磁开关内部结构图说明．

答：

_______________________

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子．

答：

__________________．

4.（2010宁夏）用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，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RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT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RL的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大．RL的测量结果如表所示．

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RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作RL-t关系图线

（3）在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图所示．电流表的读数为_______，电压表的读数为________．此时等效电阻RL的阻值为________Ω：

热敏电阻所处环境的温度约为______℃．

5.（11课标）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节_____，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_______的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节______，使__________________________，记下此时RN的读数；

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的_______________，此即为待测微安表头内阻的测量值．

6.（12课标）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；菁优网为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．

（1）在图中画线连接成实验电路图．

（2）完成下列主要实验步骤中的填空

①按图接线．

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_________；然后读出________，并用天平称出_______．

④用米尺测量．

（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=____________．

（4）判定磁感应强度方向的方法是：

若______，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．

7.（13课标1）．某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：

多用电表；

电压表：

量程5V，内阻十几千欧；

滑动变阻器：

最大阻值5kΩ

导线若干．

回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡，再将红表笔和黑表笔___________，调零点．

（2）将图（a）中多用电表的红表笔和_________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．

（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为___________kΩ和________V．

（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为__________kΩ．

（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（d）所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_______V，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为__________kΩ．

8.（13课标2）某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：

（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线．

（2）开关S闭合时，多用电表用于测量_______（填“电流”、“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量_______（填“电流”、“电压”或“电阻”）．

（3）表笔A应为_____色（填“红”或“黑”）．

（4）定值电阻的阻值R1=_______Ω，R2=________Ω．（结果取3位有效数字）

9.（14课标1）23．利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表（量程为200mA，内阻为RA=6.0Ω），开关S．

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；

③以

为纵坐标，R为横坐标，作出

-R图线（用直线拟合）；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b

回答下列问题：

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则

和R的关系式为；

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表．答：

①_______，②__________．

（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k=________A-1Ω-1，截距b=____A-1；

（4）根据图线求得电源电动势E=______V，内阻r=______Ω．

10．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表的内阻约为2kΩ，电流表的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式Rx=

计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别极为Rx1和Rx2，则______（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2_________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．

11.（2013秋•广陵区校级月考）要用电流表和电压表测定三节干电池（每节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.3Ω）串联电池组的电动势和内电阻，现有下列器材供选用：

A．电流表：

量程0.6A，内电阻1Ω

B．电流表：

量程3A，内电阻0.2Ω

C．电压表：

量程3V，内电阻30kΩ

D．电压表：

量程6V，内电阻60kΩ

E．滑动变阻器：

0～1000Ω，额定电流0.1A；

F．滑动变阻器：

0～20Ω，额定电流2A

G．导线，电键

（1）为了使测量结果较准确，应选用的器材有____________．（填仪器的字母代号）

（2）在如图虚线框内画出实验电路图

（3）因系统误差的存在，本实验所得的测量值与真实值相比E测______E真，r测_______r真（填“大于”、“小于”或“等于”）

12.（2012春•容县校级期末）图为一正在测量中的多用电表表盘．

（1）如果是用直流10V档测量电压，则读数_______V．

（2）如果是用直流5mA档测量电流，则读数为_______mA．

（3）如果是用×100Ω档测量电阻，则读数为______Ω．

13．（2014•正定县校级模拟）石家庄雾霾频发，使用清洁能源可以较少雾霾．太阳能是一种可再生清洁能源．某同学计划利用太阳能电池为道路照明系统供电．他研究发现太阳能电池电动势和内阻与光照情况有关．在某光照下使用多用电表测量该太阳能电池的电动势和内阻．使用电压档2.5V量程，测得电池的电动势如图甲所示；因了解太阳能电池内阻较大，他改用直流电流档直接测量短路电流，先用较大量程进行“试触”，后选择直流10mA量程进行测量，读数如图乙所示．

（1）该电池的电动势为_______V，内阻为_______Ω（电阻计算保留三位有效数字）；

（2）研究发现太阳能电池电动势、电流等各项参数不稳定，不能直接供照明系统使用，可利用市场上“太阳能充电控制器”将太阳能电池发电储存到蓄电池，可在需要的时候对外供电．该同学设计了一个用光敏电阻作为传感器控制照明电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0，照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，实现路灯自动在白天关闭，天黑打开．电磁开关的内部结构如图丙所示．1、2两接线柱之间是励磁线圈，3，4两接线柱分别与LED灯泡和触点A、B相连．当励磁线圈电流大于某一值时A、B触点自动断开，小于这一值A、B触点自动接合．如图R1为光敏电阻，R2为保护电阻，励磁控制电路及照明电路元件对应接线柱已经标出．请连接电路，要求LED灯泡在白天熄灭，夜晚亮起．（请在答题纸上相应位置作图）

（3）已知LED灯泡为24V，40W；每日放电时间10小时，为保证实际情况正常使用，蓄电池容量选配时需考虑地域、天气等综合因素，石家庄地区选配蓄电池容量比较合适的是_________

A．15A•h　　　　B.17A•h　　　C.80A•h．

14.（2013秋•扬州期末）影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．

（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P是金属材料还是半导体材料？

答：

_________________________________________

（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器____________．（填器材前的编号）

（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为_________W．

15.（2014•濮阳二模）某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化，为了测量Rr在0到100℃之间的多个温度下的电阻阻值．某同学设计了如图所示的电路．其中A为量程为3mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，S为单刀双掷开关．

（1）实验室提供的滑动变阻器有两个：

RA（0-150Ω）、RB（0-500Ω）．本实验中滑动变阻器Rr____选用

（填“RA”或“RB”）．

（2）完成下面实验步骤中的填空：

①调节温度，使得Rr的温度达到T1，

②将S接1，调节R1，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；

③将S接2，调节________，使_______，记下此时电阻箱的读数R0；

④则当温度为T1时，电阻Rr=_________；

⑤改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻温度随温度变化的规律．

（3）由上述实验测得不同温度下Rr的电阻值，画出该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如图甲所示．若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱串联起来，连成如图乙所示的电路，用该电阻Rr作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．若电阻箱取值阻值R′=50Ω，则电流表5mA处对应的温度数值为______℃．

16.（2013•闸北区一模）如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关．此外还有细沙、天平和若干轻质导线．已知重力加速度为g．

先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1．　闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1．

（1）磁感应强度B大小为_____，方向垂直纸面________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D______（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为_______．

17.（2014秋•娄底期末）某学生实验小组利用图1所示电路，测量某多用电表“×1k”挡内电池的电动势E和电阻r（即欧姆表该档内部电路的总电阻）．回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔_____，调零点．

（2）将图1中多用电表的黑表笔与_____（填“a”或“b”）端相连，红表笔连接另一端．

（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图2所示，这时多用电表的读数为____kΩ．再读出电压表的示数，为U1=5.00V．

（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为10.0kΩ和U2=6.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为_____kΩ．

（5）测量完毕后，把多用表档位调到______．

（6）通过计算，得出：

所测内电池的电动势E=______V；“×1k”挡内电阻r=____kΩ．

18.（2013秋•吉州区校级期中）某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示．定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱．回答下列问题：

（1）将开关S置于“1”挡时，量程为______mA；

（2）定值电阻的阻值R2=____Ω，R3=_____Ω．（结果取3位有效数字）

（3）利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“2”挡，表头指示如图（b）所示，则所测量电流的值为______mA．

19.（2011秋•信州区校级月考）利用伏安法测干电池的电动势和内阻，现有器材为

干电池，电动势约为1.5V

电压表V，量程1V，内阻983.3Ω

电流表A，量程50mA，内阻86.9Ω

滑动变阻器R，最大阻值10Ω

电阻箱R1，最大阻值99.9Ω

电阻箱R2，最大阻值999.9Ω

单刀单掷开关一个

（1）设计测量电源电动势和内阻的电路，并在方框内（图1）画出电路图．

要求：

a．在图中标出电流表、电压表接线柱的正负；

b．电路中干路电流不得超过0.6A．

（2）为了满足本实验要求并保证实验精确度，电压表量程应扩大___倍、电阻箱的阻值应为_____Ω，电流表量程应扩大_____倍，电阻箱的阻值应为______Ω．

（3）在实验中，某同学获得了多组数据，绘出了U-I图线如图2所示，则该电源电动势E=____V，内电阻r=____Ω．

20.（2004•潍坊模拟）如图甲所示是用伏安法测量电阻的实验电路图，只是电压表未接入电路中．图乙是相应的实验器材，其中待测量的未知电阻Rx阻值约为1kΩ，电流表量程20mA、内阻小于1Ω，电压表量程15V、内阻约1.5kΩ，电源输出电压约12V，滑动变阻器A的最大阻值为200Ω，滑动变阻器B的最大阻值为20Ω．

（1）在图甲的电路图中把电压表连接到正确的位置上．

（2）根据图甲的电路图把图乙的实物连成实验电路．

（3）说明本实验中两个滑动变阻器起什么作用以及有何不同．

高考课标卷电学实验题与变式训练

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