資源簡介

小題狂刷 高考專題特訓
第2講 描繪小電珠的伏安特性曲線
定電壓值已模糊不清.他們想測定其額定電壓值,于是
先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約為2Ω,然后根
據公 式 計 算 出 該 燈 泡 的 額 定 電 壓 U = PR =
1.(2022·天津三輪)要測繪一個標有“3V 0.6 0.75×2V=1.22V.他們懷疑所得電壓值不準確,于
W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零 是,再利用下面可供選擇的實驗器材設計一個電路,測
逐漸增加到3V,并便于操作.已選用的器材有: 量通過燈泡的電流和它兩端的電壓并根據測量數據來
電池組(電動勢為4.5V,內阻約1Ω); 繪制燈泡的U-I圖線,進而分析燈泡的額定電壓.
電流表(量程為0~250mA,內阻約5Ω); A.電壓表V(量程3V,內阻約3kΩ)
電壓表(量程為0~3V,內阻約3kΩ); B.電流表A1(量程150mA,內阻約2Ω)
電鍵一個、導線若干. C.電流表A2(量程500mA,內阻約0.6Ω)
(1)實驗中所用的滑動變阻器應選用 (填 D.滑動變阻器R1(0~20Ω)
字母代號). E.滑動變阻器R2(0~100Ω)
A.滑動變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A) F.電源E(電動勢4.0V,內阻不計)
B.滑動變阻器(最大阻值1750Ω,額定電流0.3 G.開關S和導線若干
A) H.待測燈泡L(額定功率0.75W,額定電壓未知)
(2)實驗的電路圖應選用 (填字母代號). (1)在下面所給的虛線框中畫出他們進行實驗的
電路原理圖,指出上述器材中,電流表選擇
(填“A1”或“A2”);滑動變阻器選擇 (填“R1”
或“R2”).

(2)在實驗過程中,該同學將燈泡兩端的電壓由零
緩慢地增加,當電壓達到1.23V時,發現燈泡亮度很
(3)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示.如 暗,當達到2.70V時,發現燈泡已過亮,便立即斷開開
果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V、內阻為5Ω的電 關,并將所測數據記錄在下面表格中.
源兩端,小燈泡消耗的功率是 W. 次數 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70
I/mA 80 155 195 227 255 279 310
請你根據表中實驗數據在圖中作出燈泡的U-I
圖線.
2.(2022·上海模擬)物理興趣小組的同學們從實
驗室中找到一只小燈泡,其標稱功率值為0.75W,額 (3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應為
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物理·實驗專題
V;這一結果大于1.23V,其原因是 繪某二極管在0~8V間的伏安特性曲線,另提供有下
. 列的實驗器材:電源E(電動勢為8V,內阻不計);多
3.(2022·滕州一中高三期末)二極管是一種半導 用電表電壓擋有五個量程,分別為2.5V、10V、50V、
體元件,電路符號為 ,其特點是具有單向導 250V、500V,可視為理想電壓表;開關一個;滑動變阻
電性.某實驗小組要對一只二極管正向接入電路時的 器一個; 表一塊;導線若干.
伏安特性曲線進行測繪探究.據了解,該二極管允許通
過的最大電流為50mA.
(1)該二極管外殼的標識模糊了,同學們首先用多
用電表的電阻擋來判斷它的正負極:當將紅表筆接觸
二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時,發現指針
的偏角比較小,當交換表筆再次測量時,發現指針有很 圖1
大偏轉,由此可判斷 (填“左”或“右”)端為二
極管的正極.
(2)實驗探究中他們可選器材如下:
A.直流電源(電動勢3V,內阻不計)
B.滑動變阻器(0~20Ω)
C.電壓表(量程15V、內阻約80kΩ)
D.電壓表(量程3V、內阻約30kΩ)
E.電流表(量程0.6A、內阻約1Ω)
F.電流表(量程50mA、內阻約50Ω) 圖2
G.待測二極管
H.導線、開關
為了提高測量精度,電壓表應選用 ,電流
表應選用 .(填序號字母)
(3)實驗中測得的數據如下表,請在圖中坐標紙上
畫出該二極管的伏安特性曲線. 圖3
電流 (1)在圖1的方框內畫出測定二極管伏安特性曲
/ 0 0 0.2 1.8 3.9 8.614.021.833.5 50.0I mA 線的電路原理圖,多用電表在電路圖中用 表示,并
電壓
/ 0 0.500.751.001.251.501.752.002.25 2.50 注明多用電表電壓擋所選量程U V .
(2)利用多用電表電壓擋測量正常使用中的二極
管兩端的電壓時,電流從 (選填“紅”或“黑”)
表筆流入電表.
(3)某同學通過實驗得出了圖2所示的伏安特性
曲線圖.接著,他又用該二極管、電源E 和另一只固定
電阻R 等組成圖3所示的電路,當閉合開關后,用多用
電表的電壓擋測得R 兩端的電壓為0.8V,由此可以
判斷固定電阻R 的阻值大約為 Ω.
(4)同學們將該二極管與阻值為100Ω的定值電
阻串聯后接到輸出電壓恒為3V的電源兩端,則二極
管導通時定值電阻的功率為 W.
4.(2022·山東濱州質檢)二極管是電子線路中常
高頻題特訓
用的電子元件.它的電路符號如圖1甲所示,正常使用
時,“+”極一端接高電勢,“-”極一端接低電勢.要描 1.(2022·山西四校聯考)如圖為“測繪小燈泡伏
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安特性曲線”實驗的實物電路圖,已知小燈泡的額定電 F.滑動變阻器(500Ω,0.2A)
壓為2.5V. (1)實驗中電壓表應選用 ,電流表應選用
.(用字母表示)
(2)為使實驗誤差盡量減小,要求小電珠兩端的電
壓從零開始變化且多取幾組數據,滑動變阻器應選用
(用字母表示).
(3)請在方框內畫出滿足實驗要求的電路圖,并把
如圖所示 的 實 驗 器 材 用 實 線 連 接 成 相 應 的 實 物 電
路圖.
(1)完成下列實驗步驟:

①閉合 開 關 前,調 節 滑 動 變 阻 器 的 滑 片,
;
②閉合開關后,逐漸移動滑動變阻器的滑片,
;
③斷開開關,……根據實驗數據作出小燈泡的伏
安特性曲線.
(2)在虛線框中畫出與實物電路相應的電路圖.

技巧題特訓
2.(2022·河南洛陽統考)如圖甲所示是某實驗小
組測繪電阻約為10Ω的小電珠的伏安特性曲線的電 1.(2022·江蘇省金陵中學高三期中)某同學查閱
路圖,圖乙是他們按照圖甲所示的電路圖在實物上連 相關資料得到直流電動機 轉動時的U-I 特性曲
線的示意圖,教師檢查發現有一根導線的一端接錯了 線,如圖甲所示,該同學利用圖乙所示的實驗電路研究
地方,請你在圖乙中的這根連線上畫上“×”,并直接在 該直流電動機的轉動情況,電路中使用恒壓電源(輸出
圖上畫出這根導線的正確連線. 電壓值固定),R1是定值電阻(阻值為15Ω),R2是滑動
變阻器, 是理想電流表,實驗操作步驟如下:
3.(2022·南京市四校高三調研)有一個小電珠上
標有“4V,2W”的字樣,現在要用伏安法描繪這個小
電珠的U-I圖線,有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5V,內阻10kΩ)
B.電壓表(0~10V,內阻20kΩ)
C.電流表(0~0.3A,內阻1Ω)
D.電流表(0~0.6A,內阻0.4Ω)
E.滑動變阻器(5Ω,10A)
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物理·實驗專題
(1)閉合開關S2前,調節滑動變阻器R2,使其接入 “增大”、“減小”或“不變”).實驗過程中,小燈泡消耗的
電路中的阻值 .(選填“最大”或“最小”) 功率為0.6W時,小燈泡兩端的電壓是 V.
(2)先閉合開關S1,開關S2保持斷開,此時電流表
的示數為0.6A,則恒壓電源輸出電壓為 V.
(3)再閉合開關S2,然后緩慢調節滑動變阻器使電
動機恰好轉動起來,此時電流表的示數為1.8A,直流
電動機 實際消耗的電功率為 W,滑動變阻
器接入電路中的阻值為 Ω.
2.在研究規格為“6V 3W”的小燈泡的伏安特
性曲線的實驗中,要求小燈泡兩端的電壓從0開始逐
漸增大.實驗提供的電流表量程為0.6A、內阻約1Ω,
電壓表量程為10V、內阻約20kΩ.
(1)下列實驗電路圖,最合理的是 ;
圖2
拓展題特訓
1.(2022·廈門外國語學校高三月考)硅光電池在
無光照時不產生電能,可視為一電子元件.某實驗小組
設計如圖1甲所示電路,給硅光電池加反向電壓(硅光
甲
電池負極接高電勢點,正極接低電勢點),探究其在無
光照時的反向伏安特性.圖中電壓表V1量程選用3V,
內阻為6.0kΩ;電壓表V2量程選用15V,內阻約為30
kΩ;R0為保護電阻;直流電源電動勢E 約為12V,內
阻不計.
(1)根據圖甲,用筆畫線代替導線,將圖乙連接成
完整電路.
(2)小燈泡接入電路前,某同學使用如圖1所示的
多用電表歐姆擋直接測量小燈泡的電阻,應將選擇開
關旋至 擋(填“×1”或“×10”).
圖1
(2)用遮光罩罩住硅光電池,閉合開關S,調節變
阻器R,讀出電壓表V1、V2的示數U1、U2.
圖1 ①某次測量時,電壓表 V1示數如圖丙,則U1=
(3)某同學描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖2 V,可算出通過硅光電池的反向電流大小為
所示,則小燈泡的電阻值隨溫度的升高而 (填 mA(保留兩位小數).
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②該小組測出大量數據,篩選出下表所示的9組 (3)利用這些數據繪出的用電器Z 的伏安特性曲
U1、U2數據,算出相應的硅光電池兩端反向電壓Ux 和 線如圖a所示.把該用電器Z 接入圖b所示的電路中,
通過的反向電流Ix(表中“-”表示反向),并在圖2上 已知A、B 間所接電源的電動勢E=1.5V,內阻r=0.
建立Ix-Ux坐標系,標出了與表中前5組Ux、Ix數據 1Ω,定值電阻R0=9.9Ω.則此時用電器Z 的實際電阻
對應的5個坐標點.請你標出余下的4個坐標點,并繪 為 Ω.(結果保留兩位有效數字)
出Ix-Ux圖線.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
U1/V 0.00 0.00 0.06 0.12 0.24 0.42 0.72 1.14 1.74
U2/V 0.0 1.0 2.1 3.1 4.2 5.4 6.7 8.1 9.7
Ux/V 0.0 -1.0 -2.0 -3.0 -4.0 -5.0 -6.0 -7.0 -8.0
Ix/mA 0.00 0.00 -0.01-0.02-0.04-0.07-0.12-0.19-0.29
3.(2022·寧夏銀川二模)有一個標有“12V、24
W”的燈泡,為了測定它在不同電壓下的實際功率和額
圖2 定電壓下的功率,需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡
③由Ix-Ux圖線可知,硅光電池無光照下加反向電 的電流,現有如下器材:
壓時,Ix與Ux成 (填“線性”或“非線性”)關系. A.直流電源15V(內阻可不計)
2.(2022·山東省德州一模)某學習小組通過實驗 B.直流電流表0-0.6A-3A(內阻0.5Ω、0.1Ω)
來研究用電器Z 的導電規律.他們在實驗中測得用電 C.直流電流表0-300mA(內阻約5Ω)
器Z 兩端的電壓與通過Z 的電流的數據如下表: D.直流電壓表0-3V-15V(內阻約3kΩ、15
U/V 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 kΩ)
I/A 0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215 E.直流電壓表0-25V(內阻約200kΩ)
、
(1)
滑動變阻器
有下列器材供選用: F. 10Ω5A
A.電壓表(0~3V,
滑動變阻器 、
內阻約為10kΩ) G. 1kΩ3A
() 、 ,
B.電壓表(0~10V,內阻約為20kΩ) 1 實驗臺上已放置開關 導線若干及燈泡 為了
C.電流表(0~0.3A,r 完成實驗需要從上述器材中再選用 l=1Ω)
D.電流表(0~0.6A,r2=0.4Ω) (用序號字母表示).
E.滑動變阻器(5Ω,1A) (2)在下面方框內畫出最合理的實驗電路圖.
F.滑動變阻器(500Ω,0.2A)
實驗中電壓表應選用 ,電流表應選用
,滑動變阻器應選用 (用序號字母表示);
(2)請根據題中信息,在方框內畫出電路圖;
(3)若測得燈絲電阻R 隨燈泡兩端電壓變化關系
的圖線如下圖所示,由這條曲線可得出:正常發光條件
下,燈絲消耗的電功率 24W(填“大于”、“等
于”或“小于”).
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物理·實驗專題
(3)本實驗裝置還可以做
的實驗(只要求填寫一個實驗),
則實驗開始前,滑動變阻器的滑片 P 應置于它的最
端(選填“左”或“右”).
5.(2022·廣東省湛江一中聯考)有一標有“6V,
0.5A”的小型直流電動機,轉子是由銅導線繞制的線
圈組成,阻值約為0.8Ω.某興趣小組設計一個實驗測
(4)如果燈絲電阻與(t+273)的大小成正比,其中 量此電動機線圈的電阻.實驗室現提供的器材除導線
t為燈絲攝氏溫度值,室溫t=27℃,則正常發光時燈 和開關外還有:
絲的溫度是 ℃. A.直流電源E:8V(內阻不計)
4.(2022·深圳市一模)利用如圖甲所示的電路測 B.直流電流表A1:0~0.6A(內阻約為0.5Ω)
量額定電壓為3V的小燈泡L的額定功率. C.直流電流表A2:0~3A(內阻約為0.1Ω)
(1)按照圖甲的電路,在圖乙中正確連接實物圖. D.直流電壓表V1:0~3V(內阻約為5kΩ)
(2)完成下列相關內容: E.直流電壓表V2:0~15V(內阻約為15kΩ)
F.滑動變阻器R1:0~10Ω,2A
G.標準電阻R2:3Ω
(1)為能較準確地測出電動機線圈電阻,應選擇以
下的 電路圖.圖中 表示電動機.
(2)為使電表指針有較大角度的偏轉,需要選用的
電流表是 ,電壓表是 .(填寫實驗器
材前面的序號)
(3)閉合開關后,調節滑動變阻器控制電動機不轉
①把滑動變阻器調至適當位置,閉合開關S,把開 動時讀出電流表、電壓表示數.若某次實驗電壓表的示1
關S 數為 ,電流表的示數為 ,電動機線圈電阻2拔向1,調節電阻箱使電壓表的示數為3V,電阻 2.00V 0.50A
箱的示數如圖丙所示,記為R = Ω; 為 Ω.由此可計算出該電動機正常工作輸出的
②把開關S拔向2,此時電壓表的示數是4V,斷 機械功率為 W.(以上兩空計算結果均保留三2
開開關S1; 位有效數字)
③使用測得的數據,計算出小燈泡L的額定功率 6.(2022·上海市靜安區一模)某同學設計了如圖
PL= W; a所示的電路.該電路既能測繪小燈泡的伏安曲線,又
④由于電壓表不是理想電壓表,所測得的值比真 能測量電池組的電動勢和內阻.
實值偏 (填“大”或“小”). (1)若用圖a電路測量電源的電動勢和內阻,閉合
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S1后測出的電源的U-I圖線如圖b中圖線2所示,則
S2處于 (選填“斷開”或“閉合”)狀態,用電壓
傳感器 (填“A”或“B”)的數據作縱坐標.由圖
線可知電池組的內阻為 Ω.
(2)若用圖a電路測繪小燈泡的伏安特性曲線,得
到圖b中圖線1所示,S2處于 (選填“斷開”或
“閉合”)狀態,滑動端 P 向右滑動時小燈泡電壓將
(選填“增大”或“減小”).
(3)若由三個這樣的電燈和電動勢為1.5V,內阻
為0.5Ω的電池及阻值為2Ω的電阻R 組成圖c電
路,電燈C 功率為 W.
圖b
圖a 圖c
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物理·實驗專題
主尺上標識的1、2、3等數字通常是指厘米,讀數時應將
專題二 電學實驗 毫米和厘米分清,游標卡尺主尺上的最小刻度是1mm.
例如(圖3)
第1講 測定金屬的電阻率
(同時練習使用螺旋測微器)
【基礎特訓】
1.【答案】 (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150 (3)①0.02
0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5 (4)1987 將 圖3
“×1k”旋鈕調到2,再將“×100”旋鈕調到0 0~19998Ω 易錯成(5+4×0.05)mm=5.20mm,
【解析】 ( ( ) 1)最上面圖讀數:整毫米數是17,不足1毫米 正確的應為 50+4×0.05mm=50.20mm.
()
數是7×0.1mm=0.7mm,最后結果是17mm+0.7mm= 3 區分零刻度與標尺最前端
例如(圖 )
17.7mm. 4
中間 圖 讀 數:整 毫 米 數 是23,不 足1毫 米 數 是17×
0.05mm=0.85mm,最 后 結 果 是 23 mm +0.85mm
=23.85mm.
最下面圖讀數:整毫米數是3,不足1毫米數是9×0.02
圖
mm=0.18mm,
4
最后結果是3mm+0.18mm=3.18mm.
易錯成(13+10×0.05)mm=13.50mm,
(2)固定刻度示數為2.0mm,不足半毫米的從可動刻度
正確讀數為(14+10×0.05)mm=14.50mm.
上讀,其示數為15.0,最后的讀數:2.0mm+15.0×0.01mm
2.【答案】 (1)0.155(±0.003范圍內均可) (2)25
=2.150mm. (3)①A2 R2 ②見解析圖 ③B
(3)①電流表使用0.6A量程時,刻度盤上的每一小格 【解析】 (1)螺旋測微器的讀數:d=0.01mm×15.5=
表示0.02A,表針示數為0.44A;當使用3A量程時,每一小
0.155mm.
格表示0.1A,表針示數為2.20A. (2)多用電表的讀數乘倍率即為待測電阻的阻值,即Rx
②電壓表使用3V量程時,每小格表示0.1V,表針示數
=25×1Ω=25Ω.
為1.70V;使用15V量程時,每小格表示0.5V,表針示數為 (3)①選擇電流表時需先估算電路中的電流.設電動機
8.5V.
4
(4)電阻為1987Ω.最簡單的操作方法是將“×1k”旋鈕 和定值電阻R0串聯的電壓為電源電動勢.則I=25.0+60A
調到2,再將“×100”旋鈕調到0.每個電阻箱的最大阻值是 ≈0.047A=47mA.
9999Ω,用這樣的兩個電阻箱串聯可得到的最大電阻是2× 實際實驗時可通過滑動變阻器調節電壓使流過電流表
9999Ω=19998Ω.故用兩個這樣的電阻箱,可得到的電阻 的電流不超過30mA,所以電流表選A2.
值范圍為0~19998Ω. 滑動變阻器應選擇便于調節的R2.
【易錯點撥】 游標卡尺的讀數應注意以下幾點: ②由于電流表A2的電阻較大,為減小實驗誤差,應采用
(1)看清精確度 電流表外接法.為有效地控制電路中的電壓和電流,應采用
例如(圖1) 滑動變阻器分壓電路,所以電路圖連接如圖所示.
圖1
易錯成(11+4.0×0.1)mm=11.40mm,
正確的應為11.4mm,游標卡尺不需估讀,后面不能隨
意加零.
例如(圖2) ③由電路圖可知,電壓表測量定值電阻R0 與導線圈電
阻的總電壓,故圖象斜率表示的是R0 與導線圈電阻之和.
3.【答案】 (1)B C 甲 (2)見解析圖 (3)5.2 (4)
B D (5)A
【解析】 (1)為 了 減 小 誤 差,應 使 電 表 讀 數 為 量 程 的
圖2 1 2
易錯 成(10+12×0.05)mm=10.6 mm,正 確 的 應 ~ ,電源電動勢為4V,故電壓表選3 3 C.
估算通過Rx的最
為10.60mm. 3 RV
() 大電流約為2 主尺上的單位為厘米 Im=5 A=0.6A
,所以電流表應選B.因為Rx
103

小題狂刷 高考專題特訓
R
> x,所以電流表應外接,
=6.070cm.
即應采用甲電路,測量誤差較小
R .A (2)用多用表測量該元件的電阻,選用“×10”倍率的電
阻擋后,應先進行歐姆調零,再進行測量,由題圖丙所示可
知,測量結果為7×10=70Ω.
【技巧題特訓】
(2) 1.【答案】 (1)ACDFH (2)外 小 (3)0.900
()πRd
2
4 4L
【解析】 (1)電池組電壓是3V,流過金屬絲的最大電流
E
Im= =0.5A,故電流表選C,電壓表選D;滑動變阻器(3)電 流 表、電 壓 表 的 讀 數 分 別 為I=0.50A,U= r+Rx
2.60 選總阻值小的,便于調節,故選F;另外要選導線、開關.
2.60V,所以Rx=0.50Ω=5.2Ω.
( R2) x
R
=40, V因為 =800,故電流表選擇外接法,外接
(4)甲電路中產 生 誤 差 的 主 要 原 因 是 電 壓 表 的 分 流 作 RA Rx
用,選項B正確.乙電路中產生誤差的主要原因是電流表的 法測量值偏小.
分壓作用,故選項D正確. (3)根據千分尺的讀數規則知,讀數是0.5mm+40.0×
RxE 0.01mm=0.900mm.(5)Rx兩端的電壓U= ,其中 為滑動R R( ) () L 4L πRd
2
Rx+ L-x 4R=ρ =ρ 2,解得L S πd ρ= 4L .
變阻器總阻值,L 為滑動變阻器兩端總長度,結合數學知識 2.【答案】 (1)如圖所示
可知選項A正確.
【高頻題特訓】
1.【答案】 A 11.30
【解析】 測量內徑時應該用游標卡尺上的內測量爪A.
游標卡尺的讀數=主尺上的讀數+游標尺上的讀數.本題主
尺 上 讀 數 為 11 mm,游 標 尺 上 讀 數 為 6×0.05 mm=
0.30mm,故讀數為11.30mm.
2.【答案】 AC (2)滑動變阻器B C (3)微安表讀數I1、毫安表讀數
【解析】 實驗中應測量金屬絲接入電路中的有效長度, I2、電阻箱讀數R2 (I2-I1)R2/I1
而不是全長;金屬絲的電阻很小,與電壓表內阻相差很大,使 【解析】 (2)滑動變阻器R1在實驗中起調節電流的作
金屬絲與電壓表并聯,電壓表對它的分流作用很小,應采用 用,應選可調阻值范圍較大的,以使電路中的電流能夠調節
電流表外接法,故A、C操作錯誤. 到足夠小.由于電源電動勢為3V,由閉合電路歐姆定律可得
3.【答案】 見解析 定值電阻R3的阻值應選3kΩ至6kΩ的.
【解析】 由于A1的內阻已知,可將其當作電壓表來用; U
3.【答案】 (1)1.000mm (2)A 小 (3)B -R
, A又給了另一個電流表 A2 可把兩電流表示數之差當作通過 I
R1的電流,利用歐姆定律測 R1的阻值;題目要求測多組數 【 】 () () ()I
(R +r )
4.答案 1 乙 2R b 3 1 0 11
據,滑動變阻器應接成分壓式;實驗電路圖如圖所示. I2-I1
【解析】 (1)所給的三個電路圖中,乙圖可明確確定兩
支路的電流值和含有電流表的支路的電阻值,由此可確定待
測阻值.故乙圖正確.
(2)因乙圖為滑動變阻器的分壓式接法,則易用小阻值
的變阻器.故應選R1,閉合開關前要讓測量電路電壓由小變
大,故滑片P 應置于b端.
(3)由并聯電路特點:Rx(I2-I1)=(R0+r1)I1得:Rx
I1(R0+r1)
4.【答案】 (1)0.617 6.070 (2)進行歐姆調零 70 = I .2-I1
【解析】 (1)螺旋測微器的固定刻度讀數為0.5mm,可 【點評】 考查電阻的測量電路的設計,能靈活根據所給
動刻度 讀 數 為11.7×0.01=0.117 mm,所 以 最 終 讀 數 的器材確定合適的電路,并會求解阻值.
為0.617mm. 【拓展題特訓】
游標卡尺的主尺讀數為60mm,游標讀數為0.05×14= 1.【答案】 (1)見解析圖 (2)0.58(0.57~0.59之間)
0.70 mm,所 以 最 終 讀 數 為 60+0.70 mm=60.70 mm 65(64~66均可) (3)1'和2'.
104

物理·實驗專題
【解析】 (1)電路圖如圖所示. R
R = 1
R2
此時玻璃管內水柱的電阻 x R =8000Ω
,
d
水柱橫截面積S=π( )22 =3.14×10
-4m2,
ρL RS由電阻定 律 R= 得S ρ= L =8000×3.14×10
-4×
5Ω·m≈12.6Ω·m;
() U ΔU2 由題圖可求R= = ,由圖線斜率可求得I ΔI R= 第2講 描繪小電珠的伏安特性曲線
l
0.58kΩ(0.57kΩ~0.59kΩ均可),由R=ρ ,可得S l=65 【基礎特訓】
m(64m~66m均可). 1.【答案】 (1)A (2)B (3)0.1
(3)由題表可知,1'和2'之間電壓表有示數,電流表示數 【解析】 (1)測繪小燈泡的伏安特性曲線,要求能較大
為零,說明其間有斷路. 范圍地測量數據,所以控制電路部分應用分壓式接法,滑動
2.【答案】 (1)A2 V1 R1 (2)C 變阻器應用最大阻值小額定電流大的A.
(2)因為小燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到3V,故滑動
U2
變阻器應采用分壓接法.燈泡的電阻R= ,額定電P =15Ω
P
流I= =0.2A,由U R=15Ω< RARV= 15000Ω
,依據
(3) 公式法“大 內 小 外”的 原 則,可 知 電 流 表 應 采 用 外 接 法,故
選B.
(3)在燈泡的I-U 圖上作出電源的I-U 圖線,交點坐
標即為這個電源給這個燈泡供電時的電壓和電流,此時P燈
=IU=0.1×1W=0.1W.
(4)0.20±0.02
3.【答案】 (1)C (2)實驗電路圖如圖所示
(3)電 流 表 A1 的 示 數 I1,電 流 表 A2 的 示 數 I2
I2 (r2+R 0
)
I1-I2
【 R R4.答案】 (1)20.0 (2) 1 2R
(3)12.6 2.【答案】 (1)電路原理圖如圖所示 A2 R1
【解析】 (1)游標卡尺的主尺讀數為:2.0cm=20mm,
游標尺上第0個刻度和主尺上刻度對齊,所以最終讀數為:
20.0mm;
(2)設把S撥到1位置時,電壓表V1示數為U,則此時電
U URx
路電流為 ,總電壓
R U總= +U
;當把S撥到2位置,調
1 R1
整電阻箱阻值,使電壓表V2示數與電壓表 V1示數相同也為
U U (2)見解析圖
U,則此時電路中的電流為 ,總電壓R U'總=
·
R R2+U
,由
(3)2.5(2.4~2.6均可) 燈泡的冷態電阻小于正常工作
Rx R
于兩次總電壓相等,都等于電源電壓E,可得 = 2,解得 時的電阻(或燈泡電阻隨溫度升高而變大)R1 R 【解析】 (1)根據 P=I2R,估算出燈泡的電流大約是
R
R = 1
R2
x ; 600mA,R 因此電流表應選A2
;本實驗要描繪出燈泡的U-I
1 圖線,需要測量多組數據,因此滑動變阻器應接成分壓式,所(3)從圖丙中可知,R=1×103Ω時,L=5.0m
-1,
以應選阻值較小的R1;小燈泡電阻較小,電流表應外接;
105

小題狂刷 高考專題特訓
(2)如圖所示 【高頻題特訓】
1.【答案】 (1)①使它靠近滑動變阻器左端的接線柱
②增加小燈泡兩端的電壓,記錄多組電流表和電壓表的讀
數,直至電壓達到其額定電壓 (2)見解析圖
【解析】 (1)滑動變阻器為分壓式接法,閉合開關前,應
使小燈泡兩端的電壓為零,調節滑動變阻器的滑片,使它靠
近滑動變阻器左端的接線柱.閉合開關后,逐漸移動滑動變
阻器的滑片,增加小燈泡兩端的電壓,記錄多組電流表和電
壓表的讀數,直至電壓達到小燈泡的額定電壓.
(2)與實物電路相應的電路圖如圖所示.
(3)由P=UI=0.75W,再結合圖象可知U額=2.5V;大
于1.23V的原因是燈泡的冷態電阻小于正常工作時的電阻.
3.【答案】 (1)左 (2)D F (3)伏安特性曲線如圖
所示
2.【答案】 見解析圖
【解析】 由題圖甲可看出,測量小電珠的伏安特性曲線
的控制電路是滑動變阻器的分壓式接法,測量電路是電流表
外接法.正確連線如圖所示.
(4)0.017(在0.015~0.019范圍內均可)
【解析】 (1)調到歐姆擋時,在多用電表的內部,電源的
正極是接在黑表筆上,負極是接在紅表筆上;
(2)電源電壓只有3V,所以電壓表選D;二極管允許通 3.【答案】 (1)A D (2)E (3)見解析
過的最大電流為50mA,所以電流表選F. 【解析】 (1)因小電珠的額定電壓為4V,為了保證安
(4)在圖中畫出阻值為100Ω的定值電阻的伏安特性圖 全,選用的電壓表量程應稍大于4V,但不能大太多,量程太
象,從圖中找出兩圖象電流相同且電壓之和等于3V時的電 大則示數不準確,故只能選用0~5V的電壓表,故選A.由P
流值大約是13mA,則R 的功率P=I2R≈0.017W.
, P=UI得 小電珠的額定電流I= =0.5A,故應選擇
4.【答案】 (
0~0.6
1)見解析圖 (2)紅 (3)80 U
【解析】 (1)由題意可知電流正向通過二極管時,二極 A量程的電流表,故選D.
, , (2)由題意可知,小電珠兩端的電壓要從零開始變化且管的電阻較小 故 表應外接 由于要描繪二極管在0~8
多取幾組數據,故只能采用滑動變阻器的分壓式接法,而分
V間的伏安特性曲線,故滑動變阻器應采用分壓式接法,電 壓式接法中應選總阻值小的滑動變阻器,故選E.
源電動勢為8V,故多用電表的電壓擋選10V的.電路圖如 U2
圖所示. (3)小電珠內阻R=P =8Ω
,小于R0= RVRA,故采
用電流表外接法,故電路圖和實物電路圖如圖所示.
(2)利用多用電表電壓擋測量正常使用中的二極管兩端
的電壓時,電流從紅表筆流入多用電表.
(3)由閉合電路歐姆定律可知二極管兩端的電壓為7.2 【技巧題特訓】
V,據伏安特性曲線圖可知二極管兩端的電壓為7.2V時對 1.【答案】 (1)最大 (2)9 (3)3.84 4.83
應的電流是10mA,故電阻R 的阻值大約為80Ω. 【解析】 (2)電源輸出電壓:U=IR1=0.6×15V=9V.
106

物理·實驗專題
(3)電動機的輸入電流IM=I-I1=1.2A.由電動機的 4.【答案】 (1)如圖甲、乙所示,其他連接正確也可;
U-I特性曲線可知,此時電動機的電壓為UM=3.2V,所以
U-U
P=UMIM=3.84W,R
M
2= I ≈4.83Ω.M
2.【答案】 (1)甲 (2)×1 (3)增大 2
【解析】 (1)實驗要求小燈泡兩端的電壓從0開始逐漸
增大,故滑動變阻器應選分壓式接法,小燈泡的內阻較小,電
流表應采用外接法,選甲圖;(2)小燈泡的電阻較小,歐姆擋
選“×1”擋即可;(3)由于圖線向上彎曲,圖線上的點與原點
連線的斜率增大,故小燈泡的電阻值隨溫度的升高而增大. 甲
由圖線可得小燈泡消耗的功率為0.6W時,小燈泡兩端的電
壓是2V.
【拓展題特訓】
1.【答案】 (1)連線如圖所示
乙
(2)①20 ③0.60 ④大 (3)描繪小燈泡的伏安特性
曲線 左
( 【 】 ()2)①1.40 0.23 5.答案 1 乙
(2)B D (3)1.00 2.75
【 】
②描點繪出I -U 圖線如圖所示 解析
(1)電動機不轉時,兩端最大電壓約為:U=0.5
x x
×0.8=0.4V,滑動變阻器應采用分壓接法,電動機線圈電阻
約為0.8Ω,電流表內阻約為0.5Ω,電壓表內阻約為5kΩ,電
流表應采用外接法,因線圈的電阻太小,因此為保護電動機,
則將定值電阻與電動機串聯,故應選擇乙電路圖;
(2)測電動機線圈電阻,應控制電動機不轉,測出電動機
兩端電壓與通過電動機的電流,電動機不轉時,通過電動機
的電流與電動機兩端電壓都很小,電流表選B,電壓表選D;
(3)
U 2
由歐姆定律可知:r+R= ;I =0.5=4Ω
解得:r=4-3=1.00Ω
③非線性 電動機正常工作時,總功率:P=UI=6×0.5=3W,
2.【答案】 (1)A C E (2)如圖所示 (3)5.0 線圈產生的熱功率:P
2
Q=Ir=0.52×1=0.25W,
電動機正常工作輸出的機械功率:P機械=P-PQ=3-
0.25=2.75W.
【點評】 解決本題的關鍵知道器材選取的原則,即精
確、安全,以及知道電動機正常工作時輸入功率等于輸出功
率與內部消耗功率之和.
6.【答案】 (1)斷開 B 1.0 (2)閉合 減小 (3)
0.16
3.【答案】 (1)ABDF (2)如 下 圖 (3)小 于 【解析】 (1)測量電源的電動勢和內阻滑動變阻器采用
(4)1557~1587均可 限流式接法,因此S2處于斷開狀態;直接用電源兩端的電壓
即傳感器B 的數據作為縱坐標;電流傳感器的數據作為橫坐
標,作 出 的 圖 線 的 斜 率 表 示 電 源 的 內 阻, ΔU則 r= ΔI =
3V-2.7V
0.3A =1.0Ω
;
(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線,電壓要從0開始測,因
107

小題狂刷 高考專題特訓
此滑動變阻器需要采用分壓接法,故S2處于閉合狀態,電源 (4)電動勢E=I1'(圖象與縱軸截距)×10000V=1.49
傳感器A 測燈泡兩端電壓作為伏安特性曲線的縱坐標,電 V,電源的內阻r=|k(圖象斜率)|×10000Ω=0.60Ω.
流傳感器測流過燈泡的電流作為伏安特性曲線的橫坐標,燈
(5)
E
電源輸出的短路電流
, I短=r ≈2.5A.泡兩端與滑動變阻器aP 段并聯 因此滑動端P 向右滑動時
小燈泡電壓將減小; 2.【答案】 (1)U=E-Ir (2)如圖所示
(3)將電阻R 和電燈A、B 等效為電源內阻,在燈泡的
I-U圖象坐標系內作出等效電源I-U 圖象如圖所示:
(3)不變 增大
【解析】 (1)本題是利用伏安法測電源的電動勢和內
阻,由E=U+Ir得U=E-Ir.
(2)連接電路圖要從電源正極出發,先連接串聯部分,最
后再進行并聯,并注意電壓表、電流表的正、負接線柱,以防
由圖象可知, 接反流過燈泡C 的電流為0.2A,燈泡兩端電壓 .
, (3)在電源的U-I 圖象中,縱軸截距表示電源電動勢,為0.8V 故燈泡C 實際功率P=UI=0.8V×0.2A=0.16W.
斜率的絕對值表示電源的內阻,由題圖可得,電極間距減小
第3講 測定電源的電動勢和內阻 時,電源電動勢不變,內阻增大.
3.【答案】 (1)③R1 半偏(或最大值的一半)【 】 ④R基礎特訓 2
1.【答案】 (1)見解析 (2)b端 (3)見解析 (4)1.49 1 k (2)大于 (3)①2 左 (4)E=b r=b
(1.48~1.50) 0.60(0.55~0.65) (5)2.5(2.3~2.7) 【解析】 (1)由題圖可知,當S撥向1位置,滑動變阻器
【解析】 本題主要考查了實物圖連接、實驗注意事項、
R1在電路中為分壓式接法,利用電壓表的半偏法得:調節R1
數據處理,本實驗是用兩個電流表測定電源的電動勢和內
使電壓表滿偏,保持R1不變,R2與電壓表串聯,調節R2使電
阻,實質是將電流表 與一定值 電 阻 串 聯,改 裝 成 電 壓 表
壓表的示數達到半偏(或最大值的一半),則電壓表的內阻
使用. R1與電阻箱示數R2相同.(2)由閉合電路歐姆定律可知,調
(1)實物連接如圖所示. 節R2變大使電壓表達到半偏的過程中,總電阻值變大,干路
總電流變小,由E=I·r+U外 得U外 變大,由電路知U外=
U并+U右,變阻器的滑動觸頭右側分得的電壓U右=I·R右
變小,則U并 變大,電壓表半偏時,R2上分得的電壓就會大于
電壓表上分得的電壓,那么R2的阻值就會大于電壓表的阻
值.(3)測水果電池組的電動勢和內阻,利用伏阻法,S撥到
2,
U
同時將R 11的滑動觸頭移到最左端.利用E=U1+ ·r,R
() , 22 實驗前應使滑動變阻器接入電路的電阻最大 因此
U1'
應使滑片移到b端. E=U1'+ ·r,聯合求E、r.(4)由閉合電路歐姆定律得R' E2
(3)作I1-I2圖象如圖所示. U 1 r 1 1 r 1
=U+ ·R r
,變形得
U =
·
E R +
,
E E =k
,
E =b
,得E
1
= ,
k
b r=b .
【高頻題特訓】
1.【答案】 C
【解析】 A中只測兩組數據求出E、r,偶然誤差較大;B
中計算E、r 平均值雖然能減小誤差,但太繁瑣;D中分別求
I、U 的平均值是錯誤的做法.
2.【答案】 (1)測量電路如圖所示.
108

物理·實驗專題
2.【答案】 (1)E=I(R+r) (2)最大值 25 (3)6.2
(6.0~6.4均可) 2.5(2.4~2.6均可)
【解析】 (1)在閉合電路中,E、I、R、r 幾個量之間的關
系是E=I(R+r).
(2)為了整個電路的安全,所以開始電流要最小,即電阻
箱電阻調到最大值;題圖中電阻箱讀數為25Ω.
() ( ), 1 R r 1() 3 根據E=I R+r 推出 = ,再結合2 按照實驗值作出的U-I圖線如圖所示 I E +E I-R
1 r
圖象可 知:圖 線 的 斜 率 為 ,截 距 為 ,解 得
E E E=6.2V
(6.0~6.4均可),r=2.5Ω(2.4~2.6均可).
3.【答案】 (1)調節R 的阻值,使電流表的示數仍為I0
R0 (2)3.1 6.3
【拓展題特訓】
1.【答案】 (1)80.0 (2)見解析圖 (3)4.44×10-3
2.95(2.94~2.96均可) 0.71(0.68~0.74均可)
【解析】 (1)
1.50
由于電壓表內阻較大,電壓表的分流作用
【解析】 (1)由閉合電路歐姆定律可知:
對干路電流的測量影響很小,可以不考慮,故電壓表應接在
U
干電池兩端;注意開關要控制整個電路. E 12x= (R R+rx
)+U12
0
(2)描點連線的原則:盡可能多的點在直線上,不在直線
1 1 1
上的點要均勻分布在直線的兩側.U-I 圖線中的縱軸的截 即U =E R R+12 x 0 Ex ( rx1+R )0
距表示電源的電動勢,即E=2.95V;斜率的絕對值表示電 1 —
ΔU 由此可知 R 關系圖線是一條直線.電阻R=80.0Ω
源的內阻,即r=| |=0.71Ω. U12ΔI 的點偏離直線較為明顯,應剔除.
【 】 () U2-U3.答案 1 將S 12切換到b ()U R 21.43 1 (2)
1
畫出 —R 關系圖線如圖所示U .12
1.2
【解析】 (1)由于R 和R1串聯,所以通過R1的電流I=
U1, U -U兩 端 的 電 壓 為
R R1 U2 -U
2 1
1,所 以 R1 = I =
U2-U1
U R.1
() U2 根據閉合電路歐姆定律,E= (4.8+R2+R),所以R
1 1
= ·(
1 1
U E 4.8+R2
) ,
R+E
1 1 1
由此式看出, - 圖線的截距為 =0.7,斜率U R E k=
1( ) 2.8-0.7
E 4.8+R2 =
,
0.5 =4.2
, , ()
1.52-0.72
3 斜 率 k= V-1 ·Ω-1 =4.44×10-3由此兩式得 E=1.43VR2=1.2Ω. 180
【技巧題特訓】 V-1·Ω-1,
1.【答案】 (1)7.2 (2)如圖所示 (3)7.5 5.0 1 1 1 r
結合
U = R+
(1+ x)可知:
12 ExR0 Ex R0
1 -3,
E R =4.44×10x 0
所以Ex=1.50V.
2.【答案】 (1)(b) D (2)1.46 0.84 (3)I1(R0+
Rg1)
【解析】 (1)沒有電壓表,可以將電流表串聯一個電阻,
可以改裝成電壓表,根據歐姆定律,若將電流表與定值電阻
109

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串聯有U=I1R0=0.003×(500+10)=1.53V,與電源電動 遠大于R0 的阻值,故電流表采用外接的方法,即圖a所示;
勢接近,故應將電流表A1與定值電阻串聯使用,故合理的是 (2)電路圖實物連接如圖所示;(3)在電源的U-I圖線中,圖
(b)圖;電源電動勢約為1.5V,內阻約為1歐姆,為方便實驗 線斜率的絕對值表示定值電阻和電源內阻之和,即R0+r=
操作,滑動變阻器應選D. ΔU ,所以電源的內阻
ΔI =3.75Ω r=0.95Ω
,I=0時對應的
(2)由 電 路 圖 可 知,在 閉 合 電 路 中,電 源 電 動 勢:E= 路端電壓U 表示電源的電動勢,故E=2.9V.
I1(
E r
R0+Rg1)+I2r,則:I1= - ,由圖象R0+Rg1 R0+R
I2
g1
, : -3 E E可知 圖象的截距 b=1.46×10 =R = =A1+R3 20+980
E ,則電源電動勢為:
1000 E=1.46V.
r r ΔI1
圖 象 斜 率:k = R = = =A1+R3 1000 ΔI2
1.46×10-3-1.0×10-3
≈0.84, 【 U -3.50.55 5.答案】 (1)25 (2)
0
-3-r (3)相同I ×10
不同
0
電源內阻為:r=0.84Ω. 【解析】 (1)圖象的斜率表示電源的內阻,則可知內阻
(3)由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可知,在U-I圖線 : 5.5-4.0為 r= =25Ω;
中,圖線與縱坐標軸的交點的物理含義即為電動勢的大小, 0.08-0.02
()
( ) , 2 接Rx改接在B
、C 之間,由題意可知,等效內阻為:
故當圖線的縱坐標改為I1 R0+Rg1 時 圖線與縱坐標軸的
U0-3.5
交點的物理含義即為電動勢的大小. R0+r= -3;I0×10
3.【答案】 (1)原理圖見解析 (2)9.0 10
: U0-3.5解得 ;
【解析】 (1)由題意可知,
Rx= -r
本實驗中沒有電壓表,故將已 I ×10-30
知內阻的電流表A 與定值電阻串聯充當電壓表,電流表 A (3)由于在調節滑動變阻器時,閉合電路中電阻不變,故2 1
與定值電阻R 串聯即可. , ,如圖所示: 電流表的變化范圍相同 而由于電壓表測量的是路端電壓
由于等效內電阻不同,故電壓表的變化范圍不同.
【點評】 本題考查測量電源內阻及電阻的實驗,關鍵在
于明確電路結構,認清實驗方法及步驟;再由歐姆定律或閉
合電路歐姆定律進行分析求解.
6.【答案】 (1)R1 (2)如圖(注:滑動變阻器多連一條
線也是正確的) (3)I2 (R0+r) (4)5.3~5.9Ω都可
(5)BCD
(2)表頭的示數與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓
處理,則由閉合電路歐姆定律可知:
( ) , : E IrI1 R+RA =E-I2r 即 I1=
2 ;
1000-1000
由圖可知,圖 象 與 縱 坐 標 的 交 點 為9.0mA,則 有:9.0
E 7.【答案】 (1)見解析 (2)1.49 1.2
mA= ,解得: ;1000 E=9.0V 【解析】 (1)變阻器的滑動頭向右滑動時,其電阻值變
由圖象可知,圖象的斜率為:10×10-3,由公式得圖象的 大,滑動變阻器應接左下接線柱;干電池的電動勢約為1.5
r V
,故電壓表選擇3V,電流表選擇0.6A;根據實驗電路圖連
斜率等于 ,
1000 接實物電路圖如圖1所示.
r
故
1000=10×10
-3;解得r=10Ω.
【點評】 本題為測量電源的電動勢和內電阻的實驗的
變形,注意由于沒有電壓表,本實驗中采用改裝的方式將表
頭改裝為電壓表,再根據原實驗的研究方法進行分析研究.
4.【答案】 (1)B a (2)見解析 (3)0.95 2.9
【解析】 (1)新型電池的電動勢約為3V,定值電阻R0
的阻值約為3Ω,則通過的定值電阻R0 的最大電流約為1
A,故在測量R0 阻值時應選擇B為電流表;由于電壓表內阻 圖1
110

物理·實驗專題
圖2
(2)用直線把坐標系中各點連接起來,得到U-I 圖象,
如圖2所示;由圖象可知,圖象與縱軸交點是1.49V,則電源
() , E4 由閉合電路歐姆定律可知 200Ig= ,
, ΔU 1.49-1.10
R+r
電動勢E=1.49V 電源內阻r=ΔI= 0.33 ≈1.2Ω. I 200(R+r)= ,
8.【答案】 (1)水果電池的內阻太大 (2)AD (3)① Ig E
200
B、G ②見解析 ③3.0 偏大 由數學 知 識 可 知,圖 象 的 斜 率k 等 于 ,截 距b 等E
【解析】 (1)伏特表測量其電壓確實能達到3V,而燈泡 200r
于 ;
并不發光,可能是水果電池內阻太大,電流太小所致. E
(2)因水果電池本身有電動勢,故不能用歐姆表直接測 1-0.24 200根據 圖 象 得 k= ;故5.6 ×1000=136 E =136
其內阻,A對B錯;水果電池內阻很大,用有內阻的伏特表測 =1.47V;
得的電動勢誤差很大,C錯D對. 200r
截距b= =0.24×1000;故r=1.76Ω.
(3)因靈敏電流表直接接“土豆電池”的兩極,測得電流 E
為0.32mA,選靈敏電流表 A 和變阻箱測量其電動勢和內 【點評】 本題用安阻法測量電源的電動勢和內電阻,由2
于要將電流表改裝以及坐標中坐軸單位不是國際單位,從而
, 1 1 r阻 測量電路如圖所示,由E=I(R+r)得 ,據I =ER+E 給本題增加了難度,在解題中應注意體會.同時電流表改裝
3.0V, , 后的量程與并聯電阻的關系也要注意思考圖象的斜率得電池組的電動勢為 按照此實驗方法 測 .
出的電源內阻是電流表 A2和電源兩部分電阻之和,因此內 第4講 練習使用多用電表
電阻的測量值與真實值相比偏大.
【基礎特訓】
1.【答案】 (1)a合理 (2)乙電阻的電流 25.0mA
(±0.1都可以) (3)(Ⅰ)實驗電路圖如圖所示
9.【答案】 (1)B (2)見解析 (3)見解析 (4)1.47
1.76
【解析】 (1)需要量程約0.5A的電流表.實驗室提供有 ( ) URⅡ RV= (U 為多用電表直流“2.5V”擋的讀數)E-U
電流表電流為2.5mA,內電阻Rt=199.0Ω. 【解析】 (1)b會受人體電阻的影響;(2)在題圖c中,多
0.0025×199
根據 并 聯 分 流 和 歐 姆 定 律 得:R = = 用電表與乙電阻串聯,因此測的是乙電阻的電流;(3)多用電0 0.5-0.0025
, U E-U, : 表與電阻串聯 通過它們的電流相等,所以有: ,1.0Ω 故選 B. R =V R
(2)根據圖1完成實物圖2中的連線,如圖: UR因此:RV= (U 為多用電表直流“2.5V”擋的讀數)E-U .
2.【答案】 (1)1.5×103 ×1k (2)30.8(30.7~30.9
都正確) 154 (3)6.1
【解析】 (1)歐姆表讀數:對應最上一行刻度值為15,倍
率為“×100”,讀數為1.5×103Ω;測2.0×104Ω電阻時應選
“×1k”的歐姆擋.
(2)選50mA直流電流擋,則每一大格表示10mA,每
I 一小格表示1mA,測量的精確度為1mA,應估讀到0.1mA(3)根據描點法作出I -R
圖線如圖.
g (此時為1/10估讀),指針對應的讀數為30.8mA;選擇量程
111

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為250mA的電流擋,則每一大格表示50mA,每一小格表 2.【答案】 (1)CABE 30k (2)AC
示5mA,測量的精確度為5mA,應估讀到1mA(此時為1/5 【解析】 (1)題目中要求測量幾十千歐的電阻,所以應
估讀),指針對應的讀數為154mA. 該選擇“×1k”的歐姆擋,再進行歐姆調零,然后進行測量,
(3)選擇10V電壓擋,則每一大格表示2V,每一小格表 最后將S旋至交流“500V”擋,拔出表筆,所以順序為C、A、
示0.2V,測量的精確度為0.2V,應估讀到0.1V(此時應為 B、E.根據歐姆表的讀數原理,可以得出被測電阻的阻值為
1/2估讀),指針對應的讀數為6.1V. 30kΩ.
3.【答案】 (1)①B ②A (2)①斷開 ②6.0 e、f (2)指針偏角過大,說明電阻較小,所以應選擇倍率較小
12.7 歐姆表測量時燈泡未工作,燈泡溫度低,電阻小 的擋位,A項正確;電阻的阻值與電流的流向無關,所以紅、
【解析】 (1)①因 電 源 為 四 節 干 電 池,故 電 動 勢 E= 黑表筆接反,不影響測量結果,B項錯誤;不將被測電阻與外
6V,則應選電壓表10V量程擋較合適;②因c、d 間電壓為 電路斷開,流經歐姆表的電流會影響讀數甚至燒毀器材,C
5.8V,而e、f 間電壓為零,故應為A燈絲斷開,B燈絲良好. 項正確;只要不換擋位,就不用重新調零,D項錯誤.
(2)用歐姆表測電路中電阻的阻值時,一定要將電路斷 3.【答案】 AD
開;由題圖讀數知電阻的阻值為6.0Ω,應為燈泡B的阻值, 【解析】 A.電路中電流I 與待測電阻的阻值Rx 關系
U 圖象是非線性關系,當待測電阻為零時,電表滿偏,可知歐姆
即測量的為e、f 間電阻;由R= 得I R=12.7Ω
,與歐姆表
表的零刻度在右側,電阻刻度左側密右側疏,故A正確;
測得的阻值相差較大,是因為歐姆表測得的電阻的阻值是未 B.測電阻時,要選擇合適的擋位,并且只要換擋位一定
通電工作 時 的 電 阻 的 阻 值,溫 度 較 低,電 阻 率 偏 小,阻 值 要重新進行歐姆調零,故B錯誤;
偏小. C.多用電表測電壓與電流時,電流從紅表筆流入,測電
4.【答案】 (1)A (2)短暫 (3)5.0 見解析圖 阻時電流也是從紅表筆流入多用電表,故C錯誤;
【解析】 (1)多用電表使用前應進行機械調零,機械調 D.用×10倍率擋測電阻,指針偏轉角度很小,說明電阻
零部件為A. 較大,應換成×100倍率擋調零后測,故D正確.
(2)使用多用電表測量電壓時,為保證電表不被損壞往 4.【答案】 140 ×1k 偏小
往要進行試觸,即讓兩表筆進行短暫接觸,觀察指針偏轉情 【解析】 歐姆擋讀數是讀最外面一圈的示數,讀出來是
況,若持續接觸則有可能損壞電表. 14,讀出的數再乘倍率“×10”;得所測電阻的阻值為140Ω;
(3)黑箱中無電源且每對接點間正、反阻值相等,由多用 歐姆擋選擋要讓中值電阻與所測電阻差別不大,測量才
電表讀數可知所缺數據為5.0Ω,由a、b間電阻為5.0Ω,a、c 會比較準確;因阻值約為2×104Ω,表盤中值為20,則選擇
間為10.0Ω,b、c間為15.0Ω知,電路為a、b間5.0Ω的電阻 ×1k即可;
與a、c間10.0Ω的 電 阻 串 聯 而 成,故 可 能 的 電 路 圖 如 圖 每次換擋后要進行歐姆調零,如果將兩表筆短接發現電
所示. 表指針指在電阻“0”刻度的右側,說明實際阻值本應該從“0”
刻度右側作為起始值去讀數,讀出來的數會比現在測量的更
大,則現在的測量值偏小.
【點評】 考查歐姆擋的使用,明確要選擇合適的擋位并
每次換擋后要進行歐姆調零,會正確讀數.
【技巧題特訓】
1.【答案】 (1)電壓 (2)歐姆 (3)小燈泡斷路
5.【答案】 (1)×1k A (2)40k 5.0 8.75 2.【答案】 (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0
【解析】 (1)多用電表測電阻時,應讓開關指在中間刻 (5)9.00 15.0
度附近,因而應選“×1k”擋.多用電表測電阻時,用其內部電 【解析】 (4)當滑動變阻器調到阻值為零時,多用電表
源,黑表筆接內部電源的正極,又因電壓表的兩接 線 柱 中, 的示數為電壓表的內阻.
“+”接線柱應接高電勢端,因而A電路的連接方式正確. (5)設多用電表內電池的電動勢為E,歐姆“×1k”擋內
(2)題圖甲中歐姆表的讀數為40×1kΩ=40kΩ. 部電路的 總 電 阻 為 R,則 由 閉 合 電 路 歐 姆 定 律 及 兩 組 數
題圖乙中電壓表的讀數為5.0V. 據得:
5.0
歐姆 表 中 電 池 的 電 動 勢 E =5.0 V+ 4.00V 3.60V40×30 V E= R+4.00V,E= ×[(12.0kΩ 12.0kΩ 15.0-12.0
)
=8.75V. kΩ+R]+3.60V,
【高頻題特訓】 聯立兩式解得R=15.0kΩ,E=9.00V.
1.【答案】 (1)直流電壓 1.57V (2)直流電流 3.【答案】 (1)黑 8 160 0.05A (2)變小
48mA (3)電阻 1.6kΩ (4)改用“×1k”倍率 重新歐 4.【答案】 (1)×1k 歐姆調零 7000 (2)①B A
姆調零 測量、讀數 (5)OFF擋 交流電壓最高擋 (6)紅 I -I
正 E ②
N M
I R0-r2M
112

物理·實驗專題
【拓展題特訓】
1.【答案】 (1)電流 大 (2)×1Ω 歐姆調零 (3)
1300Ω 5.4mA 27.0V (4)滑動變阻器R 斷路 U-I
圖如 圖 所 示 1.50V(1.48V~1.52V 均 可) 3.4Ω
(3.0Ω~3.5Ω均可)
圖2
【點評】 本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線,綜
合性較強,要求學生能全面掌握實驗知識;注意歐姆表的原
理及分壓接法等基本原理.
2.【答案】 (1)10 (2)25.0 (3)0.680(0.68同樣正確) 5.【答案】 (1)1200Ω (2)D (3)①如圖 ②左 ③
(4)b 電源
3.【答案】 (1)17.3mA(17.2~17.4mA) 69V (2)
②150 ③3.8 (3)70(67~71)
【解析】 (1)選擇開關接1時為量程25mA的電流表,
指針指在圖乙所示位置的示數為17.3mA,選擇開關接3時
為量程100V的電壓表,指針指在圖乙所示位置的示數為69
V;(2)②電阻箱的讀數為150Ω,故C處刻度應為150Ω;③
將選擇開關接2,紅黑表筆短接,由閉合電路歐姆定律得E=
Ig(r+R1),將電表紅黑表筆與電阻箱相連,調節電阻箱使電
1 【答案】 () 2 () (不可以改變順
表指針指C 處,由閉合電路歐姆定律得E= I (r+R + 6. 16×10 3.60 2ADC2 g 1 序) (3)AC(可以改變順序) (4)B (5)1.0 3.0
150),聯立解得E=3.8V;(3)調零后將電表紅黑表筆與某 【解析】 (1)多用電表測電阻時不需要估讀,選取最上
一待測電阻相連,指針在圖乙所示位置時,由閉合電路歐姆
端的歐姆表刻度,根據擋位可知阻值為6×102Ω,測電壓時,
定律得E=17.3×10-3×(r+R1+Rx),則待測電阻的阻值 由于精度為0.1V,需要估讀一位,根據量程“50”的刻度可知
為Rx=70Ω. 電壓為3.60V.
4.【答案】 (1)右 (2)22k 不需要 (3)①D F ② (2)歐姆擋測電 阻 時 指 針 偏 轉 角 度 過 小 是 由 于 擋 位 過
見解析
小,需選取大擋位,進行歐姆調零后再測阻值.
【解析】 (1)二極管具有單向導電性;而歐姆表中指針 (3)多用電表一定是紅表筆電流流入黑表筆電流流出,
偏轉較大說明電阻較小,即為正向電流;而歐姆表內部的電
圖2是測電壓,圖3是測電流,表筆位置正確.
源正極接在黑表筆上,故黑表筆接在二極管的正極處電流較
(4)根據測黑箱電壓結果可知,, , ; 電源一定在G 的支端;根大 故由題意可知 二極管右側為正
() , : , 據測黑箱電阻結果可知,E、F 之間是二極管,二極管的通電2 由圖示表盤可知 歐姆表示數為 22×1k=22kΩ 由
流方向為
圖示表盤可知,指針指在中央刻度線附近,不需要重新換擋 E F.
; (測量 5)由題意可知各電阻R1=RA=0.4Ω,R2=2.8Ω,接
(3)①由題意可知,采用的電源電壓為3V,故為了安全 線柱1、2接入電路時,原電流表改裝為2倍量程的電流表,
和準確,電壓表應選取D,3V的量程;該二極管允許通過的 最大測量電流是1.0A ;接線柱1、3接入電路時,原電流表
最大電流為50mA,故電流表應選F; 改裝為15倍量程的電壓表,總電阻R=3.0Ω,最大測量電壓
②由題意可知,本實驗要求作出伏安特性曲線,故要求 為3.0V.
多測數據,故應采用分壓接法;同時,因二極管電阻較小,故
第5講 傳感器的簡單使用
應采用電流表外接法;其實驗的原理圖如圖1,然后依次連接
實驗的電路圖如圖2. 【基礎特訓】
1.【答案】 (1)A、B 端 (2)260
【解析】 恒溫箱內的加熱器應接在 A、B 端.當線圈中
的電流較小時,繼電器的銜鐵在上方,恒溫箱的加熱器處于
工作狀態,恒溫箱內溫度升高.隨著恒溫箱內溫度升高,熱敏
電阻R 的阻值變小,則線圈中的電流變大,當線圈的電流大
于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸到下方來,則恒溫箱
圖1 加熱器與電源斷開,加熱器停止工作,恒溫箱內溫度降低.隨
113

小題狂刷 高考專題特訓
著恒溫箱內溫度降低,熱敏電阻R 的阻值變大,則線圈中的 E 9
Rg= -R= kΩ-4kΩ=0.5kΩ
電流變小,當線圈的電流小于20mA時,繼電器的銜鐵又被 I1 2
釋放到上方,則恒溫箱加熱器又開始工作,這樣就可以使恒 當I2=3.6mA時,設熱敏電阻的阻值為R',則
溫箱內保持在某一溫度.要使恒溫箱內的溫度保持在50℃, E 9R'= -Rg= kΩ-0.5kΩ=2kΩ
即50℃時線圈內的電流為20mA.由閉合電路歐姆定律I= I2 3.6
從題圖乙查得此時對應的溫度
E t2=120℃., 為繼電器的電阻
r+R+R'r .
由題圖甲可知,50℃時熱敏電 2.【答案】 (1)較小 (2)50
E 【解析】 (1)由題圖甲可知,溫度升高,電阻阻值增大,
阻的阻值為90Ω,所以R'=I -
(r+R)=260Ω.
電路中電 流 減 小,因 此 電 流 刻 度 較 大 處 對 應 的 溫 度 刻 度
2.【答案】 見解析 較小.
【解析】 (1)根據表中的數據,在坐標系中描點連線,得 (2)電流為5mA時,電路總電阻為300Ω,電阻箱阻值
到如圖所示的變化曲線.由圖可知阻值隨照度變化的特點: R'=150Ω,則R=150Ω,由題圖甲得對應的溫度為50℃.
光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減小. 【技巧題特訓】
1.【答案】 見解析
【解析】 (1)為獲得更多的數據,應使電壓從零開始變
化,故應采用分壓電路.由于待測熱敏電阻阻值約4Ω~5Ω,
故應采用電流表外接法,電路圖如圖所示.
(2)因天色漸暗、照度降低至1.0lx時啟動照明系統,此
時光敏電阻阻值為20kΩ,兩端電壓為2V,電源電動勢為3
V,故應加上一個分壓電阻,分壓電阻阻值為10kΩ,即選用
R1.此電路的原理圖如圖所示. (2)按電路圖連接實物圖如圖所示.
3.【答案】 C
【解析】 由題意知,S () ,兩端的電壓增大,則電路中的電 3 ①往保溫杯中加入一些熱水 待溫度穩定時讀出溫
流增大,接觸藥液的傳感器的電阻變小,則 A、B選項是錯誤 度計值;
的;將S看做外電路,其余看做等效電源,根據U=E-Ir 可 ②調節滑動變阻器,快速測出電流表和電壓表的值;
判斷,同樣的變化電流,則內阻越大電壓變化越大,因此答案 ③重復①、②步驟,測出不同溫度下的數據;
為C. ④繪出各種測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線.
4.【答案】 ABC 2.【答案】 (1)見解析 (2)高
【解析】 當入射光強度增大時,R 阻值減小,外電路總 【解析】 (1)高溫時熱敏電阻阻值小,熱敏電阻兩端電3
電阻隨R3的減小而減小,R1兩端電壓因干路電流增大而增 壓小,A 點電勢低,而要使電鈴工作,電鈴應接高電勢,所以
大,電壓表的示數增大,同時內電壓增大,故電路路端電壓減 門電路為非門,電路圖如下所示;
小,A項正確,D項錯誤;由路端電壓減小,R1兩端電壓增大
知,R2兩端電壓必減小,則R2中電流減小,故B項正確;結合
干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大,則小燈泡的功率
增大,故C項正確.
【高頻題特訓】
1.【答案】 120 (2)順時針旋轉模塊中的變阻器,其電阻R1值變小,即
【解析】 從題圖乙查得t=20℃時,R 的阻值為4kΩ R1分擔的電壓較小,A 處為高電勢,要使報警器能報警,則
由E=I1(R+Rg)得 熱敏電阻R2的阻值要更小,導致觸發溫度值將變高.
114

物理·實驗專題
【點評】 考查火警報警的工作原理,掌握門電路的種 電阻R1 偏大.另外,熱敏電阻隨著溫度的升高,電阻值逐漸
類,及各自的作用,并知道熱敏電阻的阻值隨著溫度升高而 減小.當R1 較小時,R/RA減小的特點,理解如何提高火警報警的靈敏度. 量得到的R1 的誤差較小.所以AC選項正確.
【拓展題特訓】 (5)當電流通過電阻產生的熱量與電阻向周圍環境散熱
1.【答案】 (1)小 (2)右 (3)見解析圖 達到平衡時,滿足關系式12R=k(t-t0),將已知電流恒為
【解析】 (1)因為負溫度系數熱敏電阻溫度降低時,電 50mA,t0=20℃,k=0.25W/℃代入可得:R=(100Ω/℃)t
阻增大.故電路中電流會減小. -2000Ω,在圖3中畫出R=(100Ω/℃)t-2000Ω的函數直
(2)由(1)的分析知,溫度越高,電流越大,25℃的刻度應 線.直線與曲線的交點即是所求的溫度,該電阻的溫度穩定
對應較大電流,故在20℃的刻度的右側. 在46~49℃.
(3)電路如圖所示.
綜合特訓
【母題特訓】
1.【答案】 (1)見解析圖;
(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在
支路分壓最小,閉合開關S1、S2,調節R1,使電壓表的指針滿
偏,保證滑動變阻器的位置不變,斷開開關S2,調節電阻箱
2.【答案】 (1)見解析 (2)見解析 (3)a (4)AC
R0使電壓表的指針半偏,讀取電阻箱所示的電阻值,此即為
(5)46~49
測得的電壓表內阻
【解析】 (1)實驗器材中的滑動變阻器R(最大阻值為 (3)> 電壓表串聯電阻箱后認為電壓不變,而實際該
20Ω)、熱敏電阻Rt(常溫下約8kΩ),滑動變阻器電阻遠小 支路電壓變大,則電阻箱分壓大于計算值,則會引起測量值
于待測電阻.如果采用限流電路,調節滑動變阻器對電路中 的偏大
的電流、電壓影響很小,不符合實驗要求.所以采用分壓接法. 【解析】 (1)待測電壓表電阻(3000歐姆)遠大于滑動變
電流表A(內阻約200Ω)、電壓表V(內阻約10kΩ),根據R/ 阻器R1的電阻值(100歐姆),故滑動變阻器R1采用分壓式
RA>RV/R,可見電流表對測量電阻的影響較小,所以采用 接法;
內接法.實驗電路圖如圖1所示. 電路圖如圖所示:
圖1
(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在
支路分壓最小,閉合開關S1、S2,調節R1,使電壓表的指針滿
偏,保證滑動變阻器滑片的位置不變,斷開開關S2,調節電阻
箱R0使電壓表的指針半偏,讀取電阻箱所示的電阻值,此即
為測得的電壓表內阻;
(3)電壓表串聯電阻箱后認為電壓不變,而實際該支路
電壓變大,則電阻箱分壓大于計算值,則會引起測量值的偏
大,故RV2.【答案】 (1)15 35 (2)300 3000 (3)c 若電流
表無示數,則說明 R2 斷 路,若 電 流 表 有 示 數,則 說 明 R圖2 1
斷路
(2)補充完成實物間的連線,如圖2所示. 【解析】 (1)定值電阻和毫安表都是并聯關系,電壓相
(3)閉合開關前,滑動變阻器的滑動觸頭P 應置于a 端, 等,電流和電阻成反比,若使用a 和b 兩個接線柱,量程為
使待測電阻兩端的電壓為零,起到保護電路的作用. 3mA,則通過R1 和R2 的為2mA,電流比為1∶2,所以電
(4)電流表內接法會產生實驗誤差,由于電流表的分壓, 1
阻比為 ,可得
測量得到的R 兩端電壓比實際電壓偏大,所以計算得到的 2∶1 R1+R2=2Rg=50Ω.
若使用a 和c 兩
1
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