电学实验专题训练.doc

高考物理专题训练之电学实验
1、（14分）（2017年高三第二次全国大联考【江苏卷】物理11）某同学想要测量一个阻值大约为20 Ω的电阻的阻值，实验室给出了以下器材：
①电流表G1（0~5 mA，内阻r1=3 Ω）； ②电流表G2（0~10 mA，内阻r2=1 Ω）；
③定值电阻R1（150 Ω）； ④定值电阻R2（15 Ω）；
⑤滑动变阻器R（0~5 Ω）；
⑥干电池（1.5 V）；
⑦开关S及导线若干．
（1）该同学设计了如下的电路图，图中电阻 （填“A”或“B”）为被测电阻，电阻 （填“A”或“B”）为定值电阻，定值电阻应选 （填“R1”或“R2”）．

（2）实物图已连接了一部分，请将实物图连接完整．

（3）若某次测得电流表G1、G2的示数分别为I1、I2，则被测电阻的大小为 (用已知和测量物理量的符号表示)．
（4）若通过调节滑动变阻器，测得多组的I1、I2，作出I1–I2的图象，如下图所示，求得图象的斜率为k=1.85，则求得被测电阻的大小为 Ω（保留三位有效数字）．

2、（8分）（2017年4月2017届高三第二次全国大联考（新课标Ⅰ卷）理科综合22）某同学试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表。在实验室他找了一节干电池（电动势E=1.5 V、内阻r=2.5 Ω），待改装的电流表满偏电流Ig=5 mA、内阻Rg=17.5 Ω。该同学设计了如图所示的电路图，A、B为接线柱，R为滑动变阻器。

（1）使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行“欧姆调零”，此时应调节滑动变阻器R的阻值为_______Ω。
（2）欧姆调零后，发现在A、B间接入阻值不同的电阻时，电流表读数不同。若在电流表刻度线上直接标注相应电阻，则可直接读出A、B间接入的电阻，电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表。电流表“3.0 mA”刻度线标为_______Ω；为了操作方便，在A、B处用红、黑表笔接出，其中红表笔应接在______（填“A”或“B”）处。
3、（10分）（2017年高三第三次全国大联考【江苏卷】物理11）实验室有一个电阻因使用时间过长，阻值示数模糊不清．现要测量其阻值，已知待测电阻Rx的阻值约为20 Ω，实验室提供如下器材：
A．电流表A1（量程0~150 mA，内阻约为10 Ω）
B．电流表A2（量程0~20 mA，内阻r2=30 Ω）
C．电压表V（量程0~15 V，内阻约为3 000 Ω）
D．定值电阻R0=100 Ω
E．滑动变阻器R1（最大阻值5 Ω，额定电流为1.0 A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值50 Ω，额定电流为0.5 A）
G．电源E（电动势4 V，内阻不计）
H．开关S及导线若干
（1）为了使电表调节范围较大，读数均不能太小，测量准确，滑动变阻器应选________（填写器材前的字母序号）．
（2）根据你选择的实验器材，请在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号．

（3）待测电阻的表达式为Rx=_____________，测得的Rx值与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
4、（10分）（2017年5月2017届高三第三次全国大联考（新课标Ⅰ卷）-理科综合物理23）一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5 cm，电阻约为100 Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ。现提供以下实验器材
A．20分度的游标卡尺；
B．螺旋测微器；
C．电流表A1（量程50 mA，内阻r1=100 Ω）；
D．电流表A2（量程100 mA，内阻r2约为40 Ω）；
E．电压表V2（量程15 V，内阻约为）；
F．滑动变阻器R1（0～10 Ω，额定电流2 A）；
G．直流电源E（电动势为3 V，内阻很小）；
H．上述导电材料R2（长约为5 cm，电阻约为100 Ω）；
I．开关一只，导线若干。学科%网
请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D=________mm。

（2）在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号。

（3）用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ= 。

5、（10分）（2017年高考原创押题预测卷03【新课标Ⅰ卷】理科综合物理22）用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：
电流表A1（量程0.6 A，内阻R1为5 Ω）；
电流表A2（量程3 A，内阻R2约为5 Ω）；
电压表V1（量程6 V，内阻r1为20 kΩ）；
电压表V2（量程4.5 V，内阻r2约为20 kΩ）；
待测电阻Rx（阻值约为30 kΩ）
滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）
滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω）
电源E（电动势约为9 V，内阻r约为l Ω）
单刀单掷开关S，导线若干。
（1）要求方法简捷，并能测多组数据，在答题卡方框内画出实验电路原理图，必须标明每一个器材的代号。

（2）实验中，需要直接测量的物理量及其表示该物理量的符号分别是________________________________________________________ （必须写出相应的文字和符号），用测得的量表示待测电阻Rx的阻值的计算公式是Rx=___________。

6、（8分）（2017年高考原创押题预测卷03【新课标Ⅱ卷】理科综合物理23）根据小组讨论的结果，大家画出测量定值电阻的实验电路图如下，现在大家来到实验室选择仪器组装实验器材（电表均可看作理想电表）：

（1）选择器材时，滑动变阻器有最大阻值为和两种，我们应该选择最大阻值为 。
（2）根据电路图，把实物图连接成实验电路。
（3）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx＝　　　　　　　　。（请用题中字母表达）

7、(12分)（2017年高考物理原创押题预测卷01（新课标Ⅰ卷）-理科综合物理23）（1）指针式多用电表是电路测量的常用工具。现用多用电表测量一个定值电阻的阻值（阻值约为一百多欧姆）。

（1）将红、黑表笔分别插入“+”、“−”插孔，接下来必要的操作步骤和正确的顺序是__________。（请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出）
①将选择开关旋转“×10”的位置；
②将选择开关旋转“×100”的位置；
③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线；
④根据指针所指刻度和选择开关的位置，读出电阻的阻值；
⑤将两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0 Ω”。
（2）若正确测量时指针所指刻度如图所示，则这个电阻阻值的测量值是_______Ω。
（3）现用以下器材较准确测量上述待测电阻Rx的阻值：
A．待测电阻Rx；
B．电源E，电动势约为3.0 V，内阻可忽略不计；
C．电流表A1，量程为0~50 mA，内阻r1=20 Ω；
D．电流表A2，量程为0~100 mA，内阻r2约为5 Ω；
E．直流电压表V，量程为0~15 V，内阻约为30 kΩ；
F．滑动变阻器R1，最大阻值为10 Ω，额定电流1 A；
G．滑动变阻器R2，最大阻值为100 Ω，额定电流1 A；
H．单刀单掷开关S，导线若干。
①实验中电表应选用_________，滑动变阻器应选用_______；（均填写仪器前的字母）
②画出测量电阻Rx的实验电路原理图（图上要标明器材后面的字母）。

③若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2 。则计算Rx的表达式为Rx =________。（用已知量和测量量相应的字母表示）
8、（6分）（2017年高考物理原创押题预测卷02【新课标Ⅲ卷】理科综合23）随着建设资源节约型社会的不断推进，LED灯逐渐取代白炽灯，其实LED就是二极管，具有单向导电性。某实验小组对此展开了如下探究。
（1）用多用电表测量电阻：选择欧姆挡“×10”倍率后把多用电表的红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，把指针调到 （选填“左”或“右”）侧的零刻度线处，若测量二极管的正向电阻，应该把红表笔与二极管的 （正或负）极相连，此时多用电表指针如下图所示，则二极管正向电阻为 。

（2）为了准确描绘其伏安特性曲线，除了合适的电源、电压表、电流表外，还有两个备选的滑动变阻器甲（0～20 Ω）和乙（0～10 kΩ），我们应该选用 滑动变阻器。
（3）同学们获得的实验数据如下所示，若该二极管在工作时效果最好，将两个此批号的发光二极管并联后与一个电动势为，内阻的电源相连，要保证二极管正常发光，还需要串联一个_______的电阻。
U/V
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
I/mA
0
0.8
2.0
4.0
7.6
12
20
32

9、（12分）（2017年高考物理原创押题预测卷01（江苏卷）物理11）某研究性学习小组为了设计一款电子产品，需要选用某种电学元件．实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
A．待测元件(额定电压3 V、额定电流约为450 mA)
B．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)
C．电流表A2(量程0～1 A，内阻约为1 Ω)
D．电压表V(量程0～3 V，内阻约为1 kΩ)
E．滑动变阻器R1(阻值范围0～5 Ω，允许最大电流1 A)
F．滑动变阻器R2(阻值范围0～1 kΩ，允许最大电流100 mA)
G．直流电源E(输出电压4.5 V，内阻不计)
H．开关S，导线若干
I．多用电表
⑴为提高实验的准确程度，电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 ．(以上均填器材代号或符号)
⑵请在甲图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
直流
电源

⑶实验中得到了如下表所示几组数据，请在图乙中画出该元件的U–I图象．
电流(A)
0.00
0.10
0.20
0.30
0.36
0.39
0.41
0.43
电压(V)
0.00
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00

⑷将上述两个电学元件及一个R0＝10 Ω的定值电阻、一个电动势E＝4.5 V(内阻不计)的电源串联成闭合电路，此时每个元件的实际功率为 W．(结果保留两位有效数字)

10、（10分）（2017年高考物理原创押题预测卷02【江苏卷】物理11） 随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图所示电路，提供的实验器材有：

（A）电动车电池一组，电动势约为12 V，内阻未知
（B）直流电流表量程300 mA，内阻很小
（C）电阻箱R，阻值范围为0～999.9 Ω
（D）定值电阻R0，阻值为10 Ω
（E）导线和开关
（1）当他闭合开关时发现，无论怎样调节变阻器，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下：
①断开电源开关S；
②将多用表选择开关置于×1 Ω挡，调零后，红黑表笔分别接R0两端，读数为10 Ω；
③将多用表选择开关置于×10 Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为 Ω，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好．由以上操作可知，发生故障的元件是 ．

（2）在更换规格相同的元件后重新连接好电路．
（3）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为R0=10 Ω的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是 （选填方案编号1、2或3）．

（4）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r = （用k、b和R0表示）．