高考物理复习 电学实验专题训练.docx
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高考物理复习电学实验专题训练
电学实验专题训练
1．（广东省2009届高三第一次六校联考试卷物理试卷）测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：
A．待测电压表（量程3V，内阻约3KΩ）一块B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只C．定值电阻（R=3KΩ，额定电流0.5A）一个D．电池组（电动势略小于3V，内阻不计）E．开关两只F．导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
（1）为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。
你认为其中相对比较合理的是（填“甲”或“乙”）电路。
其理由是：
。
（2）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量；用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv＝。
答案：
（1）乙；因为甲图中电压表的内阻大，流过电流表的电流太小，读数误差比较大
（2）K2闭合前后电压表的读数U1、U2；
2．（上海市闸北区2008年4月模拟）
g
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图所示方式连接电路,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;
V
（1）若电压表的示数为2V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为_________;
（2）若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A,小灯泡亮，则断路的导线为_________;
（3）若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为____________.
答案：
（1）d导线
（2）h导线（3）g导线
3．（上海市宝山区2008年4月模拟）
一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：
（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P=W。
（2）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为Ω。
（3）假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温为300K，在正常发光情况下，灯丝的温度为K。
答案：
（1）24
（2）4（3）1800
4．（上海市卢湾区2008年4月模拟）某学习小组通过实验来研究用电器Z的导电规律。
他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：
U/V
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
0.25
图a
图b
（1）请根据上述表格中的数据，在图a中用笔连线补充完成该电路的实物图；
A
R0
（2）利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图b所示，请根据这些数据和图线解决下列问题：
若把用电器Z接入图c所示的电路中时，电流表的读数为0.100A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R0阻值为________Ω；
若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图d，则在该电路中用电器Z的工作压为__________V。
答案：
（1）如右图
（2）10Ω，0.83V
4．（上海市卢湾区2008年4月模拟）学了法拉第电磁感应定律E∝后，为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比，某小组同学设计了如图所示的一个实验装置：
线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。
每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间△t，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E。
利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t。
在一次实验中得到的数据如下表：
次数
测量值
1
2
3
4
5
6
7
8
E/V
0.116
0.136
0.170
0.191
0.215
0.277
0.292
0.329
△t/×10-3s
8.206
7.486
6.286
5.614
5.340
4.462
3.980
3.646
（1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的△t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都__________（选填“相同”或“不同”），从而实现了控制__________不变；
线圈
（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与△t成反比，他们想出两种办法处理数据：
第一种是计算法：
算出____________________，若该数据基本相等，则验证了E与△t成反比；第二种是作图法：
在直角坐标系中作_________________关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与△t成反比。
答案：
（1）相同，磁通量的变化量
（2）感应电动势E和挡光时间△t的乘积，感应电动势E与挡光时间△t的倒数
5．（上海市静安区2008年4月模拟）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中
（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程（填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U-I图象，则电池内阻为。
（电压表、电流表均为理想电表）
（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为V，内阻为
答案：
（1）3V，1.5；
（2）1.5，1
6．（上海市虹口区2008年4月模拟）
热敏电阻
热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。
现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。
已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5Ω。
热敏电阻和温度计插入带塞的试管中，管内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：
盛有热水的热水杯、电源（3V，内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0～20Ω）、电键、导线若干。
（1）在图（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。
（2）根据电路图，在图（b）的实物图上连线。
（3）简要写出完成接线后的主要实验步骤：
a、往保温杯中加入热水，稍等读出温度值。
b、。
c、重复a、
b测出不同温度下的数据。
d、。
答案：
（1）如右图所示
（2）如右图所示
（3）b、调节R，快速测出多组I，U值。
d、.绘出各温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
7．（上海市虹口区2008年4月模拟）广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。
在图甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻不可忽略，G为内阻不计的灵敏电流表，R0为保护电阻，R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图象所示。
则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=；闭合电键S，当R的温度等于40℃时，电流表示数I1=2.25mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是________摄氏度。
乙
G
答案：
R=－18.75t+4.25×103；120
8．（上海市长宁区2008年4月模拟）如图所示是测量磁感应强度B的一种装置．把一个很小的电阻为R、匝数为N、面积为S的测量线圈L放在通电螺线管内待测处，线圈平面与螺线管轴线垂直，将测量线圈跟测量电量的仪器G表串联．当闭会电键K时，G表可测得瞬间流过测量线圈的电量ΔQ，则
⑴测量磁感应强度B所运用的原理是
（A）法拉第电磁感应定律和电阻定律．
（B）闭合电路欧姆定律和电阻定律．
（C）法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律．
（D）法拉第电磁感应定律和楞次定律．[]
⑵用此方法测量通电螺线管内轴线处磁感应强度的表达式为B=_________________．
答案：
C；B=RΔQ/NS
9．（上海市长宁区2008年4月模拟）要求使用如图所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率Ｐ与它两端电压的平方（Ｕ2）的关系曲线，已知小灯泡标有“6Ｖ，3Ｗ”的字样，电源是8Ｖ的直流电源，滑动变阻器有两种规格，Ｒ1标有“10Ω，2Ａ”，Ｒ2标有“100Ω，20ｍＡ”．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，并测多组数据．
（1）滑动变阻器应选用 （填Ｒ1或Ｒ2）
（2）甲同学把实物连成如图
（1）所示的实验电路，闭合电键后小灯泡不亮，经合作者乙同学检查，发现有一根导线接错了，请你圈出这根导线，并用铅笔线加以纠正；
（3）当电路连接无误后闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，读出如图
（2）所示电压表的示数为 Ｖ．
（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压、电流值，可得小灯泡在不同电压下的电功率，并作出相应的Ｐ－Ｕ2图象．则在图（3）中，有可能正确的的图象是 ，其理由是 ___________________________________________________________．
3
+
1
答案：
Ｒ1；图略；4.5D理由：
根据电阻的伏安特性，电压增大至一定值，电阻阻值会明显变大
10．（上海市闵行区2008年4月模拟）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时：
（1）某同学连接的实物图如右图所示。
但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了。
那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是__________________（写出所有可能断的导线的编号）。
R
（2）某同学在实验时使用的电流表量程为
0—0.6A，电压表量程为0—3V，并加接了
一个已知阻值的定值电阻R0，如图甲所示，
试说明他加接此电阻的作用是
_____________________。
（3）如果某同学把R0接到图乙所示的位置，改变滑动变阻器的阻值，测出了两组对应
的电流表和电压表示数U1、I1和U2、I2后，则测出的电源内阻的阻值为r=
（用R0、U1、I1和U2、I2表示）。
答案：
（1）2、5、6
（2）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏。
（或限制电流，防止电源短路）
（3）
11．（上海市闵行区2008年4月模拟）
θ
某研究性学习小组，为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究。
下图为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长度为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC＝H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触）
（1）已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，
小球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数U的关
系式为F=
（2）研究小组的同学猜想风力大小F可能与风速大小v和小球半径r这两个因素有关，
于是他们进行了如下实验：
实验一：
使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数。
表一：
球半径r＝0.50cm
风速（m/s）
10
15
20
30
电压表读数（V）
2.40
3.60
4.81
7.19
由表一数据可知：
在小球半径一定的情况下，风力与风速的关系是
实验二：
保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在不同球半径
情况下电压表的示数
表二：
风速v＝10m/s
球半径（cm）
0.25
0.50
0.75
1.00
电压表读数（V）
9.60
2.40
1.07
0.60
由表二数据可知：
在风速一定情况下，风力与小球半径的关系为
（3）根据上述实验结果，请写出风力F与风速v、球半径r关系式为F=、答案：
（1）
（2）正比（或F=kv）
风力与球的半径成正比（或F=kr）
（3）kvrk为比例系数
12．（上海市黄浦区2008年4月模拟）如图所示，是一种内电阻可调的化学电池，可用来验证闭合电路欧姆定律。
A、B为电池的正、负极，C、D为靠近正、负极板的两个探极，目的是为了测量电池的内部电压，向电池内打气，可以改变电解质溶液液面的高低，从而改变电池的内电阻。
现在要验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势，除该电池以外，还备有理想电流表和理想电压表各一个、一个定值电阻R=5Ω、电键S和导线若干。
正确连接电路以后，得到表中实验数据。
次数
1
2
3
4
5
电流表（A）
0.20
0.16
0.12
0.10
0.08
电压表（V）
1.01
1.20
1.40
1.50
1.59
（1）右图是该化学电池的俯视示意图，请用器材符号在下面方框内画出实验电路原理图；
（2）该电池的电动势E=________V；
（3）上述实验中第2次操作时该化学电池的内阻r=________Ω。
R
答案：
（1）实验电路原理图如图所示（电流表和电压表接反了不得分）
（2）E=2.0
（3）r=7.5Ω
13．（上海市黄浦区2008年4月模拟）某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：
A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）
B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）
C．定值电阻R0=100Ω
D．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω
E．电源E，电动势E=4V（内阻不计）
F．电键S及导线若干
S
（1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的
，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。
（2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。
（用字母表示）
答案：
（1）如右图所示
（2）
14.（上海市徐汇区2008年4月模拟）
K
如图所示是测磁感应强度的一种装置。
把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。
当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。
该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。
（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。
（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。
答案：
（1）qR/N
（2）qR/2NS
15．（上海市徐汇区2008年4月模拟）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1.5V，内电阻小于1.0Ω）
B．电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）
C．电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）
D．滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0—200Ω，lA）
F．定值电阻R0（990Ω）G．开关和导线若干
甲
（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，于是他设计了如图甲所示的（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进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。
0.5
（2）图乙为该同学根据
（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。
（3）若将图线的纵坐标改为______，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。
答案：
（1）b，D
（2）1.48（士0.04）V，0.84Ω（士0.03）
（3）I1（R0＋Rg1）
16．（常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研）请从下列器材中选择适当仪器设计一个电路，要求用此电路既能测量待测电阻Rx的电阻（约500Ω），又能测量电源E的电动势。
a.待测定值电阻Rx：
阻值约500Ωb.滑动变阻器R1：
总阻值1000Ω
c.电阻箱R2：
最大阻值999.9Ωd.电阻箱R3：
最大阻值99.99Ω
e.电流表G：
量程3mA，内阻约50Ω
f.电源E：
电动势约为3V，内阻很小但不可忽略
g.单刀双掷开关及导线若干
①实验中应选取的器材有：
▲
（填写器材前面的字母序号）
②请在虚线框中画出实验电路图
③在测出电阻Rx的值后（记为Rx），再利用此电路测量电源E的电动势。
还需要测量的物理量有：
▲
用所测的物理量表示电源E的电动势为▲
答案：
①abcefg
②如右图所示
③解法一:
开关接b，调节变阻器R1至适当位置并保持不变，调节电阻箱R2，记录电阻箱读数R2和电流表读数I；再次调节电阻箱R2，记录电阻箱读数R2′，和电流表读数I′
解法二:
开关接a时，调节变阻器R1至适当位置并保持不变，记录电流表读数I1；开关接b时，调节电阻箱R2，记录电阻箱读数为R2和电流表读数I2；
17．（常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研二）吴亮同学是一位电学实验爱好者，他向老师要了好多电学实验器材（见表1），准备来探究一段某种材料的电阻，表2是他记录的实验数据，他在实际测量的时候大约每隔2分钟测量一组数据。
请回答下列问题：
表1表2
器材编号
器材名称
规格
1
电流表
0.6A/3A，内阻小于0.1Ω
2
电压表
3V/15V，内阻大于9kΩ
3
学生电源
使用3V直流
4
变阻器
最大阻值为25Ω
5
开关
－
6
导线
－
7
定值电阻
100Ω
序号
电压表示数/V
电流表示数/A
1
0.40
0.04
2
0.80
0.10
3
1.20
0.22
4
1.40
0.30
5
1.60
0.40
6
1.80
0.56
（1）在下面方框内画出吴亮实验的
电路图；（电路中不需要的器材不要画在图中）
（2）在方格纸上作出电阻丝的U-I图线；
（3）由序号为5的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为R测＝Ω，如果考虑到电表的内阻对测量的影响，则此时电阻测量值R测跟电阻真实值R真相比较，应是R测R真；（选填“>”、“<”或“=”）
2.00
（4）所画出的U-I图线是弯曲的，主要原因是什么？
答：
___________,据此材料的特性可以用来制成传感器。
答案：
（1）
（2）见右图
（3）4.0，<
（4）电阻率随温度的升高而减小；温度
18．（常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研三）现有一种特殊的电池，它的电动势E和内阻r都比较大，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，测得的数据如下表所示．
试验次数
１
２
３
４
5
U/V
10
20
30
40
50
U-1/×10-2V-1
10.0
5.0
3.3
2.5
2.0
R/Ω
5.55
12.50
21.43
33.33
50.00
R-1/×10-2Ω-1
18.0
8.0
4.7
3.0
2.0
（b）
该同学想通过作图的方法来求电动势和内阻，并且纵轴取为U-1/×10-2V-1．
（a）
（1）为了得到有关物理量的线性图象,横轴应取为▲▲，
并请在图（b）上作出相应的图象．
（2）根据所作出的图象求得该电池的电动势E为▲V，内阻r为▲Ω.
答案：
（1）R-1/×10-2Ω-1正确作出图
（2）100±250±2
19．（常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研四）利用如图所示的电路测量量程为800mV的电压表内阻RV，RＶ约为900Ω，某同学的实验步骤如下：
a.按电路图正确连接好电路，将变阻器R1的滑片移到最右端，电阻箱的阻值调到最大；
b．合上开关S1和S2并调节R1，使电压表的指针指到满刻度；
c．合上开关S1并打开S2，调整电阻箱R的阻值及变阻器R1的大小，使电压表的指针指到满偏的一半；
d．读出电阻箱的阻值R，即为电压表内阻．
在该实验中，除滑线变阻器R1外，其他器材均符合实验要求，现有两个变阻器可供选择
变阻器A：
最大阻值200Ω，额定电流1A
变阻器B：
最大阻值10Ω，额定电流2A
根据以上设计的实验方法，回答下列问题．
（1）选用的变阻器为▲．
（2）上述实验步骤中，有错误的步骤是▲，应改正为▲．
（3）该实验中存在着系统误差，设Rv的测量值为R测，真实值为R真，则R测▲R真
（填“＞”“＝”或“＜”）．
答案：
（1）变阻器B；
（2）C，合上开关S1，并打开S2，保持R1不变，调整R的阻值，使电压表的指针指到满偏的一半；（3）＞
20．（常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研五）
（1）利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内电阻r，电路如图所示，图中R1为粗调滑动变阻器，R2为微调滑动变阻器，实验得到的四组数据，如表中所示．
①表中数据经处理后，可以确定电动势E=▲V，内电阻r=▲Ω．
②现有滑动变阻器：
A（10Ω1A），B（500Ω0.5A），C（500Ω0.5A）．那么在本次实验中，滑动变阻器R1应选用▲，R2应选用▲，（选填“A”、“B”或“C”）．
I/mA
U/V
50.0
1.35
75.0
1.35
100.0
1.20
150.0
1.05
（2）某同学设计了一个简单的路灯控制门电路如图所示，其中R0为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡．其工作情况是：
当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮．
①请在电路虚线框内画出该门电路符号；
②该门电路是▲．
答案：
（1）①1.5V;3Ω②BA
（2）“非”门
21．（常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研六）用如图所示的电路（R1、R2为标准定值电阻，阻值已知）测量电源的电动势E和内电阻r时，则：
（1）需要读取的数据是、．
（2）电动势表达式E=，
内电阻表达式r=．
（3）如果考虑电流表的内阻，电动势的测量值真实值（填“大于”、“小于”或“等于”），电源内电阻的测量值
真实值（填“大于”、“
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