天津市十六年（2005-2020）高考物理真题汇编之专题13 电学实验（解析版）.doc

天津2005-2020高考物理真题分类汇编专题13：电学实验1.（2006天津，22（2））一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是1、10、100用10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_____档如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 Ω 【答案】100；重新进行欧姆调零；2200 【解析】指针偏角过小，说明待测电阻对于该档位而言是大电阻，应该换更大的档位100档位；根据图示可知，待测电阻阻值为，换挡需要重新进行欧姆调零后测量2.（2006天津，22（3））某研究性学习小组利用如图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r根据实验数据绘出如下图所示的R～1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝ V，r＝ Ω 【答案】3.0 1.0 【解析】由得，，则图象的斜率即为电池组电动势的大小，即E=3.0V，图象纵轴截距的绝对值为电池组的内阻r=1 .0Ω．3.（2008天津，22（2））用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。

微安表μA(量程200μA，内阻约200)；电压表V(量程3V，内阻约10K)；电阻R(阻值约20k)；滑变R(最大阻值50，额定电流1 A)；电池组E(电动势3V，内阻不计)；开关S及导线若干答案】见解析图【解析】由于＝0.5，＝100，可以看出R0≫RA，故采用电流表内接法．因电阻R0的阻值远远大于滑动变阻器的阻值，故采用分压接法．画出电路原理图如左图所示．把实物与原理图结合起来完成连线，注意电压表、电流表的正、负接线柱，保证电流从正接线柱进从负接线柱出．连线如右图所示． 4.（2009天津，9（2））图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流=300A,内阻Rg=100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较 （填“变大”、“变小”或“不变”）答案】红，5，变大【解析】欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即Rx=0)时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系 得；当指针指在刻度盘的正中央时I=Ig/2，有，代入数据可得；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式，欧姆表内阻 R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。

5.（2010天津，9（3））要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V2，量程5V，内阻约5kΩ;；定值电阻R1，阻值30Ω；定值电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R3，最大阻值100Ω,额定电流1.5A；电源E，电动势6 V，内阻约0.5Ω；开关S一个，导线若干①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV该方案实际上不可行，其最主要的原因是　　　　　；②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连好），并标出所选元件的相应字母代号；③由上问写出V1内阻RV的表达式，说明式中各测量量的物理意义答案】①电流表的量程太大；②见解析； ③RV1＝ ；U1表示V1的示数，U2表示V2的示数，R2为定值电阻的阻值 【解析】①最主要的原因是电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流，测量值远小于量程；②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示，根据的是串联分压的原理；③由两电压表支路电压相同，可知6.（2011天津，9（4））某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2 kΩ）；B．电流表（量程500 μA，内阻约为300 Ω）；C．电压表（量程15 V，内阻约为100 kΩ）；D．电流表（量程50 V，内阻约为500 kΩ）；E．直流电源（20 V，允许最大电流1 A）；F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）；G．电键和导线若干。

电流表应选 ，电压表应选 填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：① ； ② 答案】B、C；①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法【解析】电学实验选择仪器的一般步骤如下：（1）根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；（2）根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；（3）选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”；也可以根据与之间的关系来判断，当>时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法本题中，待测电阻Rx的阻值约为25kΩ，直流电源电动势为20V，经粗略计算电路中最大的电流约为，所以电流表选择B；虽然电压表C的量程不足，但是相比起来电压表D的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C表。

根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为：①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 7.（2012天津，9（3））某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱该同学顺利完成了这个实验①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为__________________(填步骤的字母代号)；A．合上开关S2B．分别将R1和R2的阻值调至最大C．记下R2的最终读数D．反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为rE．合上开关S1F．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数②仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比____________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)；③若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS＝______________。

答案】①BEFADC；②相等；③【解析】①先把各电阻调到最大值，再把标准电流表单独较准与电表串联得到最大电流值，再用半偏法测其内阻，由此得顺序为BEFADC②电流达到半偏时，两并联电阻相等③扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：8.（2013天津，9（3））要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω);电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ):电键一个、导线若干①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）A、滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A)B、滑动变阻器（最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)②实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是＿W 【答案】 ①A；②B；③0.1【解析】①在测绘小灯泡的伏安特性曲线时，滑动变阻器应该采用分压式连接，而滑动变阻器用小阻值时，便于调节，所以用最大阻值为20Ω的滑动变阻器，故选项A正确；②因要求小灯泡电压从零开始持续可调，所以滑动变阻器应使用分压式连接，由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，故选B；③将小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端时，由可得，再在小灯泡的伏安特性曲线图象中作出电源的I－U曲线（如图所示）， 在图象中的两曲线的交点即为小灯泡的电流值与电压值，所以小灯泡消耗的功率P ＝UI＝0.1W。

9.（2014天津，9（3））现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：多用的电表（仅可使用欧姆挡）；一个电池组E（电动势6V）；一个滑动变阻器R（0~20，额定电流1A）；两个相同的电流表G（内阻Rg=1000,满偏电流Ig=100A）；两个标准电阻（R1=29000，R2=0.1）一个电键S、导线若干①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡，粗测未知电阻，采用“10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏角非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是 （填字母代号）A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C．如需进一步测量可换““1”挡，调零后测量D. 如需进一步测量可换““1k”挡，调零后测量②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁答案】①AC ②见解析【解析】根据条件知电阻应该比较小，所以换为“”挡,选AC，根据条件，可以把电流表串联R1当电压表用，把电流表并联R2当电流表用，这样实验电路等效为一个伏安法测电阻，为了减少功耗，应该用限流电路。

10.（2015天津，9（3））用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5V，内阻约1Ω）的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内阻约1ΩB．电流表：量程3A，内阻约0.2ΩC．电压表：量程3V，内阻约30KΩD．电压表：量程6V，内阻约60KΩE．滑动变阻器：0-1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器：0-20Ω，额定电流2A①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均填仪器的字母代号）②正确选择仪器后，连好部分电路为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将 和 相连、 和 相连、 和 相连均填仪器上接线柱的字母代号）③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验实验中读。