北京市2018届高考物理二轮复习 专题13 电学实验专题卷(含解析)

⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 电阻(R1) 滑动变阻器(R2) 电源(E) 开关(S) 导线若干 阻值为100 Ω，起保护作用 总阻值约10 Ω 电动势1.5 V，内阻很小

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，读数为__0.400__mm. (2)该同学设计了如图乙所示的电路，并测得金属丝直径D，长度为L0，接入电路后，πUD电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率的表达式为ρ＝ .

4IL0

(3)实验时，该同学发现自己设计的电路无法实现要求，请你帮他设计电路，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还需要的器材为__②③⑤__(填写序号)，请在方框中画出你所设计的实验电路图．

【解析】 (1)根据螺旋测微器的读数规则，测量金属丝的直径读数为0.400 mm.(2)由欧姆定律知金属丝电阻R＝，由电阻定律，R＝ρ

2

2

UIL0?D?2

，S＝π??，联立解得该金属丝的电阻S?2?

πUD率的表达式为ρ＝.(3)由于电压表量程太大，故电压表不可用．又两电流表满偏时，

4IL0两侧电压过低，分析可知电阻R1应用于限流，将金属丝与电流表A1串联后再与电流表A2并联，由并联电路电压相等即可求出金属丝的电阻，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还需要的器材为②③⑤.

【答案】 (3)电路图如图所示

12．(2017·山东潍坊统考)某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：

A．电流表G(量程为30 mA、内阻未知) B．电阻箱R(0～999.9 Ω) C．滑动变阻器R1(0～20 Ω) D．滑动变阻器R2(0～1 kΩ)

E．开关、导线若干 F．电源E(电动势约10 V)

(1)要完成实验，首先需测量电流表G的内阻．测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示：

①将下述实验过程补充完整．

a．选择器材，滑动变阻器R′应该选取__R2__(选填“R1”或“R2”)； b．连接好电路，R′的滑片应调到__a__(选填“a”或“b”)端； c．断开S2，闭合S1，调节R′，使电流表G满偏；

d．保持R′不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R＝10 Ω时，电流表G的示数为20 mA；

②如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg＝__5__Ω.

(2)在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示．闭合开关1S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据(R，I)，得到如图丙所示的－RI图线，则电源的电动势E＝__9__V，内阻r＝__40__Ω.

【解析】 (1)电源的电动势约为10 V，电流表的满偏电流为30 mA，则电路总电阻的最小值为Rmin＝＝

E10

Ω＝333.3 Ω，则滑动变阻器应选择R2；闭合开关S1前，应将滑动变

I0.03

阻器接入电路的电阻值调到最大，因此连接好电路后，滑动变阻器的滑片应调到a端；闭合S2后，由并联电路的特点可知，(Ig－I)R＝IRg，则Rg＝5 Ω.(2)根据题图乙，由闭合电路欧11r＋Rg1r＋Rg姆定律可知E＝I(R＋r＋Rg)，则＝R＋，则图象的斜率k＝，图象的截距为b＝，

IEEEE1

又由图象可得k＝、b＝5，由以上可解得E＝9 V、r＝40 Ω.

9