2020届高考物理二轮复习专题6高中物理实验第2讲电学实验练习(含解析)

第2讲 电学实验

1．(2019年河北衡水模拟)某实验小组设计了如图所示的电路测量电压表内阻及电源电动势，已知V1、

V2为两块完全相同的电压表，量程为3 V，内阻约为3 kΩ，电源电动势约为5 V，内阻可忽略．

(1)首先按以下步骤进行操作： ①按图示原理图完成电路连接； ②把R1、R2均调至最大阻值；

2

③闭合开关S，调节R1、R2，使V1、V2均有合适示数且分别为U1、U2，已知U2＝U1，此时电阻箱R1的

3阻值为1 400 Ω；

④电压表的内阻RV为________Ω.

(2)若将R1调至1 000 Ω并保持不变，调节R2，记录多组对应的U1、U2，以U1为纵坐标，U2为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，则电源的电动势为______．

(3)若将R2调至0并保持不变，调节R1，并记录多组电压表示数U1＝U2＝U及对应R1的阻值，描点作图得到一条直线，可以以________为横坐标，________为纵坐标，若得到直线的纵截距为b′，斜率为k′，则电源的电动势为________．

19111

【答案】(1)2 800 (2)b (3)R1 或 14Ub′1 400k′

2

【解析】(1)U2＝U1，则R2分压为U1/3，R2与V2串联，电流相等，分压与电阻成正比，故电压表内阻

3

RV为R2的2倍，即2 800 Ω.

??(2)由闭合电路的欧姆定律得E＝U1＋?＋?R1整理可得U1＝RR?

VVU1U2

?

RVER1U2RVERV＋R1

－，b＝，解得E＝RV＋R1RV＋R1RV＋R1RVb＝b.

U12R111

(3)由闭合电路的欧姆定律得 E＝U＋2R1，整理可得＝＋，即以为纵轴，R1为横轴描点作图．图

RVURVEEU11221象的纵轴截距b′＝，解得E＝；斜率k′＝，解得E＝＝. Eb′RVEk′RV1 400k′

2．(2019年广东茂名检测)某种新型圆柱形的导电材料，电阻阻值在8～10 Ω之间，为了测量该导电材料电阻率，实验室提供了以下实验器材：

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图1 图2 2．A.20分度的游标卡尺 B．螺旋测微器

C．电流表A1(0～100 mA，内阻约为10 Ω) D．电流表A2(0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω) E．电压表V1(0～3 V，内阻约为3 kΩ) F．电压表V2(0～15 V，内阻约为15 kΩ) G．直流电源E(4 V，内阻不计) H．滑动变阻器R(0～10 Ω，2 A) I．开关及导线若干

(1)用游标卡尺测得该样品的长度L.其示数如图1所示，其读数为_______ mm；用螺旋测微器测得该样品的外径D，其示数如图2所示，其读数为_______mm.

(2)本次实验的电流表选用的是________，电压表选用的是________(填写所提供器材前的字母)．

图3

(3)测量新型圆柱形的导电材料电阻R是采用图3的_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图．

【答案】(1)41.75(41.70～41.80) 3.627(3.626～3.629) (2)D E (3)甲 3．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b位置，如图所示．

(1)若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数各是多少？请填在表格中.

指针位置 选择开关所处挡位 直流电流100 mA 直流电压2.5 V 电阻×10 Ω 读数 ________ mA ________ V ________Ω a b

(2)如果要用此多用电表测量一个阻值约1.8×10 Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是______(填“×10”“×100”或“×1 k”)．

【答案】(1)26.0 0.65 40 (2)×100

【解析】(1)选择开关处于直流100 mA，则a读数为26.0 mA.选择开关处于直流2.5 V，则a读数为0.65 V．选择开关处于电阻“×10”挡，则b读数为40 Ω.

(2)测1.8×10 Ω的电阻应选择“×100”挡．

4．(2019年南昌二模)图甲是“用伏安法测量金属丝电阻率ρ”的实验电路图．

3

3

甲 乙 丙 丁 (1)用螺旋测微器测得金属丝直径d如图乙所示，可读出d＝________m.

(2)闭合开关，调节P的位置，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图丙所示的R－x图象，可得该图线的斜率k＝______Ω/m.

(3)利用图线的斜率k、金属丝的直径d，得到金属丝电阻率ρ的表达式为________．

(4)图中的a导线从电流表的“0.6 A”接线柱改接于电流表的“－”接线柱上，可以测量电源的电动势和内阻．闭合开关，调节P的位置，读出多组电压表和电流表的示数，把实验得到的数据绘成如图丁所示的U－I图象，得出电源的电动势 E＝__________V；若R0＝2.0 Ω，则电源的内阻r＝________Ω.

πdk【答案】(1)3.95×10 m (2)10 (3)ρ＝

4

－4

2

(4)2.80 1.0

5．(2019年牡丹江三模)(1)某同学用伏安法测量一个阻值约为10 Ω的电阻，备选的实验器材有： 电流表A1，量程3 A； 电流表A2，量程0.6 A； 电压表V1，量程15 V； 电压表V2，量程3 V；

滑动变阻器R1，最大阻值5 Ω； 滑动变阻器R2，最大阻值3 kΩ； 电源E，电动势5 V； 开关S及导线若干．

本实验中，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)，连接方式应选择________接法(填“限流”或“分压”)，为了提高实验精度，电流表应该选择______(填“A1”或“A2”)，电压表应选择________(填“V1”或“V2”)．

(2)该同学测量另一未知阻值的电阻时，先按图甲连接实验电路，然后再按图乙连接实验电路，发现电流表读数变化相对较大，电压表读数变化相对较小，则应选择图______接法．(填“甲”或“乙”)

甲 乙

【答案】(1)R1 分压 A2 V2 (2)乙

【解析】(1)因待测电阻为10 Ω，故滑动变阻器只能采用相近的滑动变阻器，故只能选择R1；因阻值小于待测电阻，为了便于操作及安全，应选择分压接法；电源电动势为5 V，为了提高实验精度，电压表应选择3 V量程，即选择V2；则电路中电流最大约为

3

A＝0.3 A，故电流表选择A2. 10

(2)电流表读数变化相对较大，电压表读数变化相对较小，说明电压表的分流较大，故应采用电流表内接法，故选图乙．

6．(2019年湖南益阳调研)某实验小组要描绘小灯泡(2.5 V 0.5 W)的伏安特性曲线，实验室提供以下器材可供选择：

A．直流电源3 V(内阻不计)

B．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)) C．直流电流表0～600 mA(内阻约为1 Ω) D．直流电压表0～3 V(内阻约为3 kΩ)

E．滑动变阻器0～100 Ω(允许通过的最大电流为0.5 A) F．滑动变阻器0～10 Ω(允许通过的最大电流为2 A) G．导线和开关

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．

(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用______．(填器材前的字母标号) (2)图中已将可能用到的仪器画出，请根据实验要求，将图中各器材连接成完整的电路．

(3)根据实验数据，作出的小灯泡I－U图线如图所示．由此可知，当电压为1.5 V时，小灯泡的灯丝电阻为______Ω(结果保留两位有效数字〉．

(4)如果将该小灯泡直接与电动势为2 V、内阻为10 Ω的电池连接，此时小灯泡的功率为______W(结