精选+详解2012届高三物理名校试题汇编系列（第3期）专题19 电学实验

实验一 用描迹法画出电场中平面上的等势线

1．（上海市奉贤区2012届高三第一学期期末调研测试 ）如图所示是“用DIS画出电场中平面上的等势线”实验示意图，电极A接电源负极，电极B接电源正极，a、b、c、d、e是五个基准点。在实验时，探针Ⅰ接触基准点d，另一探针Ⅱ接触探测点p（pd连线垂直

于AB连线）时，电压传感器示数不为零，为尽快探测到与d点等电势的点，探针Ⅱ可由p点（ ）

1. D 解析：本题考查等势线的分布情况。画出经过基准点d的等势线，如上图右图所示，显然，探针Ⅱ应由p点向右移动，才能尽快探测到与d点等电势的点。本题答案为D。

2.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）用DIS描绘电场等势线的实验中： （1）将导电纸、复写纸和白纸在平整的木板上依次铺放好，其中铺在最上面的是 纸。本实验中使用的传感器是 传感器。将两个圆柱形电极A与B分别与直流电源的两极相连，接通电键，将探针a固定在AB连线上的某一基准点，为了寻找与该基准点等势的另一点，移动探针b的位置，使传感器的显示读数为 （最大、某固定值、零）时，记下该点位置。

（2）如果将探针a固定在A电极上，探针b沿着AB连线移动，每移动一小段相等距离记录一个读数，以离开A的距离x为横坐标，传感器读数为纵坐标，作出的图可能是下

用心 爱心 专心 1

列哪个（ ）

2.（1） 导电纸；电压；零 （2）B

解析：（1）导电纸放最上面，其次是复写纸，最下面放白纸；本实验是要找寻与基准点电势相等的点即等势点，所以需要的传感器应对电势差特别敏感，故应该选用电压传感器；当电压传感器显示的读数为零时，表明这两个探针所指位置间的电势差为零，所以它们就是等势点。

（2）传感器读数即是两探针间的电势差，其大小为y=φa-φb，刚开始即x=0时，两探针都位于A点，φa=φb，所以y=0；因为AB间的电场线从A指向B，所以探针b沿着AB连线移动时，φb逐渐减小，而φa不变，所以y=φa-φb会随x的增大而逐渐增大，选项A可排除；因为电势差U=Ed，即U/d=E，所以本题中，

?y?E，因为沿着电场线AB移动时，?x电场强度E先减小后增大，所以y-x图象上各点处切线的斜率随x的增大先减小后增大，显然，选项C错误，而选项D图象中的水平部分表示电场强度E=0，这显然是错误的，所以只有选项B正确。本题答案为B。

3.（上海市虹口区2012届高三第一学期期终教学质量监控测）在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图示连接电路。将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接，已知电压传感器正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正。在电极A、B的连线上等距离的取a、b、c、d、e 共5个基准点。

（1）若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的_________极上（选填“正”或“负”）。

用心 爱心 专心 2

（2）若连接电压传感器正、负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时的示数为U1；分别接触b点和c点时的示数为U2，则有|U1|______|U2|（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）某位同学分别探测出5个基准点a、b、c、d、e的等势点如图所示，请用实线绘出该电场的电场线（要求画出5条电场线）。

3．（1）负 （2）大于 （3）要求画出的电场线平滑、与等势面垂直、标出电场线的方向（图略）

解析：（1）电压传感器读数为负，说明正接线柱的电势低于负接线柱，即a点电势低于

b点电势，所以电极A接在电源的负极上。

（2）因为a、c间的电场为非匀强电场，电场线从c指向a，顺着电场线从c指向a的过程中，场强逐渐增大，所以该过程中每单位距离上的电势降低越来越快，b为ac的中点，所以

cb间电势差的绝对值小于ba间电势差的绝对值，即|U2|＜|U1|或者|U1|＞|U2|。

（3）画出的电场线要平滑、与等势面垂直、标出电场线的方向（图略）。

实验二 描绘小灯泡的伏安特性

4．（安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题）某同学用图甲所示的电路测绘额定电压

用心 爱心 专心 3

为3.0V的小灯泡伏安特性图线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。（1）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路图连接完整。

（2）连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于 （填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。

（3）闭合开关，向B端调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为 。

A．小灯泡短路 断路

（4）排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画出的小灯泡I—U图线如图乙所示。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为 。

（5）已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k（273+t），k为比例常数。根据I—U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为 ℃。

4.（1）如图所示 （2）A端 （3）B （4）灯丝的电阻随温度的升高而增大 （5）977℃

B．小灯泡断路 C．电流表断路

D．滑动变阻器

解析：（1）小灯泡的内阻很小（大约是几欧），因此采用电流表外接法；实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，滑动变阻器应采用分压接法。实验电路连接图如答案图所示。

（2）开关闭合前，图中滑动变阻器R的滑片应置于A端，以使开关闭合后灯泡两端的电压能够从零调起。

（3）闭合开关，向B端调节滑动变阻器R的滑片，电压表的示数逐渐增大，说明除了灯泡，其他元件或连接处无断路，又由电流表的示数为零，说明电路出现断路或者电路中电流太小，显然，故障原因是灯泡断路，使流过电流表的电流特别小。本题答案为B。

用心 爱心 专心 4