高三物理一轮复习 电学实验

这是一份高三物理一轮复习 电学实验，共5页。

甲
A B C D
乙
图K34－1
图K34－2
2．如图K34－2所示为根据实验数据画出的电池的路端电压U随电流I变化的图线，由图可知，该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
eq \a\vs4\al\c1(技能强化)
3．某研究性学习小组利用如图K34－3所示的电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图K34－4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＝_______Ω.

图K34－3 图K34－4
4．某同学用一多用电表测量电阻时，感觉测得的结果不够准确，经反复检查、测量，发现测量方法正确，且表头没有问题，怀疑是欧姆挡的中值电阻(即内阻)不准确．已知该多用电表的欧姆挡的中间刻度为“30”，现有器材如下：
A．电流表：有0.6 A、3 A两个量程；
B．电压表：有3 V、15 V两个量程；
C．滑动变阻器：最大阻值100 Ω；
D．电源：电动势1.5 V；
E．电阻箱：0～9 999.9 Ω；
F．开关、导线．
(1)请设计一个最简单的方法测量该多用电表×10挡的中值电阻(简述测量过程)．
(2)若实验测得的值为350 Ω，则用该挡测量电阻时测得的值总是偏________．
5．多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器．现使用多用电表测某段导体的电阻．
(1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作．
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择电阻挡“×10”；
②_________________________________________________；
③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻．
(2)采用上述的操作步骤后，多用电表的示数如图K34－5所示，则该段导体的电阻测量值为________Ω.

图K34－5
6．为了测量某电池的电动势 E(约为3 V)和内阻 r，可供选择的器材如下：
A．电流计G1(2 mA,100 Ω)；
B．电流计G2(1 mA，内阻未知)；
C．电阻箱R1(0～999.9 Ω)；
D．电阻箱R2(0～9999 Ω)；
E．滑动变阻器R3(0～10 Ω，1 A)；
F．滑动变阻器R4(0～1000 Ω，10 mA)；

图K34－6
G．定值电阻R0(800 Ω，0.1 A)；
H．待测电池；
I．导线、开关若干．
(1)采用如图K34－6所示的电路测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：
根据测量数据，请在图K34－7的坐标系中描点作出I1—I2图线．由图得到电流表G2的内阻等于__________Ω.

图K34－7 图K34－8
(2)在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图K34－8所示的电路．在给定的器材中，图中滑动变阻器①应该选用______，电阻箱②应该选用_______(均填写器材后面的代号)．用笔画线代替导线，完成图K34－9中实物电路的连接．

图K34－9
7．用如图K34－10所示的电路测量电源的电动势E和内阻r.
图K34－10
提供的器材有：保护电阻R0(准确阻值是50 Ω)、电阻箱R1(0～100 Ω)、电阻箱R2(0～200 Ω)、电源(电动势约6 V，内阻约1 Ω)、单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干．供选择的器材有：电流表A1(量程6 mA)、电流表A2(量程60 mA)、电流表A2(量程0.6 A)．
(1)电流表应该选________．
(2)实验操作步骤是：闭合开关S1，电阻箱R1选取合适的阻值，________，读取并记录________；电阻箱R2选取合适的阻值，保持开关S1闭合，________，读取并记录________．(明确写出读取并记录的物理量的名称和符号)
(3)电动势表达式E＝________，内阻表达式r＝________.[用已知和(2)中读取并记录的物理量的符号表示]
eq \a\vs4\al\c1(挑战自我)
8．两位同学在实验室利用如图K34－11所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r，调节滑动变阻器的滑片P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图K34－12所示的两条U－I直线．回答下列问题：
图K34－11 图K34－12
(1)根据甲、乙两同学描绘的直线，可知( )
A．甲同学是根据电压表 V1和电流表A的数据
B．甲同学是根据电压表 V2和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据
D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据
(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是( )
A．滑动变阻器的滑片P滑到了最右端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W
D．电源的效率达到最大值
(3)根据图K34－12，可以求出定值电阻R0＝______Ω，电源电动势E ＝________V，内阻r＝________Ω.
(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6 A，试说明理由．
课时作业
【基础热身】
1．A [解析] 欧姆表的内部由干电池、电流计和可变电阻串联构成，外部正、负插孔对应内部电流计的正、负接线柱．
2．1.5 0.625
[解析] 从电池的U－I图象可以看出，图线在U轴上的截距为1.5 V，即电池电动势为1.5 V；图线的斜率k＝eq \f(ΔU,ΔI)＝eq \f(0.5,0.8)＝0.625，即电池的内阻为0.625 Ω.
【技能强化】
3．2.9 0.9
[解析] 根据闭合电路欧姆定律，有E＝I(R＋r)，则R＝E·eq \f(1,I)－r，所以，在R－eq \f(1,I)图象中，图线斜率表示电动势E，图线与纵轴交点坐标的绝对值表示内阻r.由图线可得：R＝2.0 Ω时，eq \f(1,I)＝1.0 A－1；R＝7.8 Ω时，eq \f(1,I)＝3.0 A－1.则E＝eq \f(7.8 V－2.0 V,3.0 A－1.0 A)＝2.9 V，r＝0.9 Ω.
4．(1)①将选择开关旋至×10挡，然后将两表笔短接，调节调零旋钮使指针指到电流的满刻度．②将电阻箱接在两表笔间，调节电阻箱，使指针指到中间刻度，则此时电阻箱的读数即为多用电表×10挡的中值电阻．(2)小
[解析] (2)实验测得的值为350 Ω，而中间刻度值为30×10 Ω＝300 Ω，所以测量结果总偏小．
5．(1)将红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使指针指在电阻刻度盘的零刻度 (2)80
[解析] (1)调零：将红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使指针指在电阻刻度盘的零刻度．(2)电阻测量值为8×10 Ω＝80 Ω.
6．(1)如图甲所示 200 (2)R3 R2 连线如图乙所示
甲

乙
[解析] (1)图象如图所示；两电流计电压相等，有I1r1＝I2r2，解得电流计G2的内阻r2＝200 Ω.(2)电流计G2与电阻箱②串联，相当于电压表，其量程U＝I2(r2＋R)，因电源电动势约为3 V，所以R＝1800 Ω，电阻箱选用R2；电流计G1与另一电阻箱并联相当于电流表，滑动变阻器连入电路的电阻一般为10 Ω左右，所以选用R3；实物连线如图所示．
7．(1)A2 (2)开关S2拨至接线柱1 电阻箱R1的阻值和电流表的示数I1 开关S2拨至接线柱2 电阻箱R2的阻值和电流表的示数I2 (3)eq \f(I1I2(R1－R2),I2－I1) eq \f(I1R1－I2R2,I2－I1)－R0
[解析] (1)闭合开关S1和S2后，电路中的最大电流约为：I＝eq \f(E,R0)＝eq \f(1.5,50) A＝0.03 A＝30 mA，电路中最小电流约为I′＝eq \f(E,R0＋200 Ω)＝eq \f(1.5,250) A＝6 mA，即电流在24 mA～120 mA变化，电流表选取A2. (2)开关S2拨至接线柱1，读取电阻箱R1的阻值和电流表的示数I1；保持开关S1闭合，然后把开关S2拨至接线柱2，读取电阻箱R2的阻值和电流表的示数I2.
(3)由闭合电路欧姆定律，开关S1拨至1，有：E＝I1(R0＋R1＋r)；开关S2拨至2，有：E＝I2(R0＋R2＋r)．联立解得E＝eq \f(I1I2(R1－R2),I2－I1)，r＝eq \f(I1R1－I2R2,I2－I1)－R0.
【挑战自我】
8．(1)AD (2)BC (3)2.0 1.50 1.0 (4)不能
[解析] (1)从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘出图线，选项B错误，选项A正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘出图线，选项C错误，选项D正确．
(2)图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，滑动变阻器的滑片P滑到了最左端，选项A错误；从图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，选项B正确；定值电阻R0消耗的功率为：P＝U2I＝1.0×0.5 W＝0.5 W，选项C正确；电源的效率为：η＝eq \f(UI,EI)＝eq \f(U,E)，U越大，效率越大，选项D错误．
(3)从图象可以得出定值电阻R0的阻值为R0＝eq \f(U2,I)＝eq \f(1.0,0.5) Ω＝2.0 Ω；从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V，图象斜率的绝对值为：k＝eq \f(ΔU1,ΔI)＝eq \f(0.5,0.5) Ω＝1.0 Ω，即电源的内阻为r＝1.0 Ω.
(4)该电路中电流表的读数为：I＝eq \f(E,R＋R0＋r)，当R最小时，电流最大，最大值为：Im＝eq \f(E,R0＋r)＝eq \f(1.5,2.0＋1.0)A＝0.5 A，该电路中电流表的读数不能达到0.6 A.
I1/mA
0.40
0.81
1.20
1.59
2.00
I2/mA
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00