2019年高考物理備考 中等生百日捷進提升系列 專題19 電學實驗（含解析）.docx

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專題19 電學實驗第一部分名師綜述綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)現，試題在考查主干知識的同時，注重考查必修中的基本概念和基本規(guī)律?？季V要求1、掌握電流表、電壓表和多用表的使用方法及電流表、電壓表和多用表的讀數方法；掌握多用表的使用方法。2、掌握滑動變阻器的使用方法及連接方法，會用伏安法測電阻。3、能明確實驗目的，能理解實驗原理和方法，能控制實驗條件，會使用儀器，會觀察、分析實驗現象，會記錄、處理實驗數據，并得出結論。命題規(guī)律1、與電阻測量有關的電學實驗仍是2015年高考命題的熱點，同進伴隨對基本儀器的讀數能力的考查。2、命題形式可能為填空、選擇性填空、電路圖或實物連線、圖象圖表分析等。3、重視對實驗操作能力的考查；實驗器材的選擇，包括滑動變阻器、電阻箱、電表量程的選擇。第二部分知識背一背（1）電學測量儀器的使用與讀數儀器極性量程選擇讀數電流表有正、負極的電表，電流由電表的正極流入，負極流出使指針指示比滿偏刻度的多的位置3 V和3 A量程估讀到最小分度的；15 V 量程估讀到最小分度的；0.6 A量程應估讀到最小分度的電壓表歐姆表使指針盡量指在表盤中間位置取兩位有效數字并乘以相應擋位的倍率（2）多用電表使用“四注意”：極性：從電表外部看，電流應從紅表筆（“+”極）流入電表，從黑表筆（“-”極）流出電表。功能：利用多用電表測電壓和電流時，選擇開關對應的是電表的量程;而測電阻時，選擇開關對應的是倍率。調零：測量電阻時，要進行兩次調零：機械調零和歐姆調零?！皺C械零點”在表盤刻度左側“0”位置。調整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點”在表盤刻度的右側電阻刻度“0”位置，調整的是歐姆調零旋鈕。保護：測電阻時，應把被測電阻從電路中拆下測量;多用電表長期不用時，必須取出表內的電池。（3）控制電路（滑動變阻器的接法）的比較與選擇控制電路的比較比較項目限流式接法分壓式接法電路電壓調節(jié)的范圍EE0E電能損耗節(jié)能耗能電路連接簡便復雜控制電路的選擇：優(yōu)先選用限流式以下情況考慮分壓式：（1）要求待測電路的U、I從0變化；（2）R滑Rx；（3）選用限流式時，Ux、Ix過大（超過電表量程，燒壞電表、電源或用電器等）或Ux、Ix過小（最大值不超過電表滿量程的，讀數誤差大）.（4）伏安測電阻實驗中電流表的內、外接法比較項目電流表內接法電流表外接法電路誤差原因由于電流表內阻的分壓作用，電壓表測量值偏大由于電壓表內阻的分流作用，電流表測量值偏大比較項目電流表內接法電流表外接法測量結果電阻的測量值大于真實值電阻的測量值小于真實值適用條件RxRA，大電阻RxRV，小電阻特別提醒：在RV、RA均不知的情況下，可采用試觸法.如下圖所示，分別將a端與b、c接觸，如果前后兩次電流表示數比電壓表示數變化明顯，說明電壓表分流作用大，應采用內接法;如果前后兩次電壓表示數比電流表示數變化明顯，說明電流表分壓作用大，應采用外接法.（5）選擇實驗儀器的三大原則安全性原則：要能夠根據實驗要求和客觀條件選用合適的儀器，使實驗切實可行，能達到預期目標。另外還要注意測量儀器的量程，電阻類器件的電流不能超過允許通過的最大電流等。精確性原則：根據實驗的需要，選用精度合適的測量工具，但對某個實驗來講，精確程度達到要求即可，并不是精度越高越好。方便性原則：在不違反前兩個原則的前提下，盡量使測量電路簡單好接，測量中的調節(jié)控制操作方便。（a）用分壓式接法時，滑動變阻器應該選用阻值較小的，而額定電流較大的。（b）用限流式接法時，滑動變阻器應該選用阻值和被測電阻接近的，額定電流應大于被測電阻的額定電流第三部分技能+方法一、多用電表測電阻使用“五步”法選檔：選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數量級的倍率，如估計值為200就應該選10的倍率;調零：進行歐姆調零;測量：將紅、黑表筆接被測電阻兩端進行測量;讀數：將指針示數乘以倍率，得測量值;整理：測量結束后，將選擇開關扳到OFF或交流電壓最高擋。特別注意：用歐姆擋測電阻時，如果指針偏轉角度太?。粗羔標傅臍W姆刻度值太大），應該適當增大倍率重新調零后再測量;如果指針偏轉角度太大（即指針所指的歐姆刻度值太?。瑧撨m當減小倍率重新調零后再測量。二、控制電路的設計技巧滑動變阻器控制電路的方式有分壓式和限流式兩種，下列幾種情況必須選用分壓式接法：（a）要求被控制電路的電流（或電壓）從零開始可連續(xù)調節(jié)時（如：測繪導體的伏安特性曲線等實驗）；（b）被控制電路的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0時；（c）實驗要求的電壓變化范圍較大（或要求測量多組數據）時；（d）若采用限流式接法，電路中實際電壓（或電流）的最小值仍超過電表或電器的額定值時若測量電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調節(jié)，只是小范圍內測量，且被控制電路的電阻RL與滑動變阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，則應該采用限流式接法測定電源的電動勢和內阻實驗必須采用限流式接法三、電學儀器的選擇：電源的選擇：一般可以根據待測電路的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。電表的選擇：一般根據電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表;根據待測電流的最大電流選擇電流表;選擇的電表的量程應使電表的指針偏轉的幅度較大，一般應使指針能達到半偏以上，以減小讀數的偶然誤差，提高精確度四、實物圖連接注意一般先從電源正極開始，須看電流的方向，將干路元件依次連線；最后并接電壓表；連線時要注意電表的正、負接線柱，要使電流從正接線柱流入，負接線柱流出.五、器材選擇的一般步驟是：找出唯一性的器材；草畫電路圖（暫不把電表接入）；估算最大值（在限流電路中把滑動變阻器觸頭推向最小值）；考慮能否都使電表達到滿偏的1/3以上，且不超過電表的量程第四部分基礎練+測1現有一種足夠長的粗細均勻的圓柱形金屬電電阻絲,截取長度為L的一段來探究它在不同電壓下的電阻率及功率。(1)用螺旋測器測量它的直徑d,如圖甲所示,d=_mm。(2)這是某次得的數據如下表記錄實驗器材如圖,現已完成部分導線的連接,請根據上表數據推測，用筆劃線代替導線在圖乙中完成余下導線的連接_；(3)若當電壓表讀數為U,電流表讀數力I,則該電壓下此金屬絲的電阻率為_（用U、I、L、d等字母表示）；(4)某同學根據數據表,畫出了該段金屬絲的伏安特性曲線,如圖,將這段金屬絲接在一電動勢為3V，內阻為1的電源兩端，這段金屬絲的電功率為_W,(結里保留兩位小數)；如圖,取長度為x的該種金屬電阻絲，與中電源,定值電阻R=4.5串聯成閉合回路,恰使金屬電阻絲功率最大,則x為L的_倍?！敬鸢浮?.545Ud24IL1.251.1【解析】【詳解】解：(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為6.5mm，可動刻度讀數為0.014.5mm=0.045mm，所以最終讀數為：6.5mm+0.045mm=6.545mm；(2) 探究圓柱形金屬電電阻絲在不同電壓下的功率大小，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，實物電路圖如圖所示：(3)根據歐姆定律可得Rx=UI，根據電阻定律可得Rx=LS=4Ld2，聯立解得此金屬絲的電阻率為=d2U4IL；(4) 將這段金屬絲接在一電動勢為3V，內阻為1的電源兩端，根據閉合電路歐姆定律可得U=3-I，在該段金屬絲的伏安特性曲線作出U=3-I圖像，如圖所示，由圖示圖象可知，該段金屬絲兩端電壓U=2.50V，通過該段金屬絲的電流I=0.50A，該段金屬絲電阻為：RL=UI=5.0，該段金屬絲功率：P=UI=2.500.50W=1.25W；電源與電阻R整體可以看做等效電源，等效電源內阻為1+4.5=5.5，當長度為x的該種金屬電阻絲的電阻為5.5時，金屬絲功率最大，根據電阻定律可得電阻之比等于長度之比，即xL=RxRL=5.55.0=1.1；2某同學在“測電源甲的電動勢和內電阻”的實驗中,實驗室提供備選器材有:電流表(0-0.60A)、電壓表(0-3.00V)、滑動變阻器R1（10 1.00A）、滑動變阻器R2（100 0.60A）、電阻箱R3(0-999.9)、定值電阻R0為2、開關S及導線若干。他采用如圖甲所示電路進行實驗,測得6組U、I數據(見表格中)（1）將圖乙實驗電路所缺的導線補充連上,使電路完整_;（2）根據電流、電壓數量關系確定電源甲的電動勢和內阻,請你自定標度將表中的數據在圖丙坐標系中描點并連線畫出U-I圖線_。（3）根據作圖分析得出的結論是:電源甲的電動勢為_V,電源內電阻為_;（4）該同學接著從提供的器材中選擇合適器材,繼續(xù)測量電源乙的電動勢和內阻,得到1I-R圖線(R為電源外電路的總電阻),如圖丁。根據圖像可知電源乙的內阻為_。在虛線框中畫出該同學實驗新方案的電路圖_?！敬鸢浮浚?）如圖；（2）如圖：（3）2.80V1（4）如圖；0.5.【解析】【詳解】（1）電路連接如圖；（2）U-I圖線如圖：（3）由圖可知電源甲的電動勢為2.80V；電源內電阻為r=UI-R0=2.8-1.00.6-2=1;（4）所用電路如圖；由歐姆定律：E=I(R+r)，即1I=1ER+rE，則1E=0.20.5；rE=0.2解得E=2.5V；r=0.53某同學在實驗室找到一只表盤稍有磨損（中值“15“清晰可見）的萬用表，不過他一想，這并不影響實驗操作，于是進行了如下幾項實驗。(1)在如圖所示電路的電路中某一電阻發(fā)生了斷路現象，在不斷開電源的情況下，他選擇了正確的擋位并進行了正確的操作，發(fā)現兩表筆接在a、c兩端時多用表指針明顯偏轉，而接在a、b兩端多用表指針并未偏轉，由此可知他選用的擋位和結論正確的是_A.直流10V擋，R1斷路B.直流2.5v擋，R2斷路C.歐姆檔，R1斷路D.歐姆擋，R2斷路(2)用多用電表探測圖甲所示黑箱發(fā)現：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、 F兩點間無電壓；用歐姆測量，黑表筆（與電表內部電源的正極相連）接E點，紅表筆（與電表內部電源的負極相連）接F點，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內元件的接法可能是圖乙中_(3)為了進一步研究該萬用表，他找來一塊量程為3V的標準電壓表，將萬用表調至“100”檔并進行了歐姆調零，然后將萬用表的紅黑表筆分別與電壓表正負極相接，兩表指針偏轉如圖所示。實驗中，他應該將多用表的紅表筆與電壓表的_（正或負）接線柱相接觸，丁圖中電壓表的讀數為_ V，通過分析得知該電壓表的內阻為_，多用表的內電源電動勢為_V【答案】AB負1.206k1.5V【解析】【詳解】解：(1) 根據題給條件可知不能應用歐姆擋，因為使用歐姆擋時，被測元件必須與外電路斷開，C、D項不符合操作規(guī)程；由于電源電動勢為6V，所以選直流10V擋；若R1斷路時，兩表筆接在a、b兩端時多用電表指針不會發(fā)生偏轉，兩表筆接a、c在兩端時多用表電指針明顯偏轉；若R2斷路時，兩表筆接a、b和a、c在兩端時多用電表指針不會發(fā)生偏轉，由此可知R1斷路，故選項A正確，B、C、D錯誤；(2)用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，說明E、G與F、G間可能有電源存在；用歐姆檔測量，因電流從黑表筆出來通過導體再從紅表筆進入歐姆表，故若黑表筆接E點紅表筆接F點時電阻小，說明電流容易從E通過導體，若黑表筆接F點紅表筆接E點時電阻很大，說明電流不能從F通過，這就說明E、F間有二級管且E是正極，故該黑箱內元件的接法可能是選項B；(3)歐姆表的黑表筆與歐姆表內置電源正極相連，紅表筆與內置電源負極相連，電壓表的正接線柱應接高電勢點，負接線柱應接低電勢點，因此將多用電表的紅表筆和電壓表的負接線柱相連，黑表筆連接另一端；電壓表的分度值為0.1V，所以丁圖中電壓表的讀數為1.20V；歐姆表的內阻為R內=R中=1500，根據丙圖可知電路的電流為滿偏電流的15，即有15ER內=ERV+R內，解得：RV=6000=6k，根據歐定律可得U=IRV=RVER內+RV，解得E=1.50V；4一探究小組要描繪一個標有“5V，2.5W”小馬達（電動機，線圈電阻恒定）的伏安特性曲線，馬達兩端的電壓需要從零逐漸增加到5V現有下列器材：A電源（電動勢6V）B電壓表（量程6V）C電流表A1（量程3A）D電流表A2（量程為0.6A）E滑動變阻器R1（最大阻值10）F滑動變阻器R2（最大阻值200）G開關和導線若干（1）實驗中電流表應選_（填“C”或“D”），滑動變阻器應選_（填“E”或“F“）（2）請在圖a方框中畫出完整的實驗電路圖_（3）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數大于0.5V時馬達才開始轉動，該小組用所測數據描繪的伏安特性曲線如圖b，由圖象可得馬達線圈的電阻為_，馬達正常工作時的機械功率為_W?！敬鸢浮浚?）DE（2）電路圖見解析；（3）1.252.19【解析】【詳解】（1）小馬達的額定電流I=PU=2.55=0.5A，從讀數誤差的角度考慮，電流表選擇D；為方便實驗操作，滑動變阻器選擇E。（2）因為電壓電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，由題意可知電壓表內阻遠大于小馬達的電阻，電流表采用外接法，電路圖如圖所示；（3）電壓表讀數小于0.5V時小馬達沒啟動，此時電路為純電阻電路，根據歐姆定律得：R=UI=0.50.4=1.25；正常工作時電壓為5V，根據圖象知電流為0.5A，則電風扇發(fā)熱功率：P熱=I2R=0.521.25=0.3125W，則機械功率：P機械=P額定-P熱=2.5-0.31252.19W。5磁力鎖主要由電磁鐵和銜鐵組成。某小組用如圖甲所示的裝置研究電磁鐵線的工作電壓與銜鐵所受磁力大小的關系，彈性梁一端連接有銜鐵，在外力作用下可以上下運動，另一端固定于墻壁，電磁鐵位于銜鐵正下方，V1為理想電壓表.(1)為增大電磁鐵產生的磁感應強度，變阻器的滑片P應向_端移動（選填“c”或“d”）.(2)已知電磁鐵線圈的直流電阻為30，滑動變砠器的最大阻值為170，電源E的電動勢為12.0V，滑動變阻器能提供的最大分壓為11.9V，則電源E的內阻為_（保留兩位有效數字）(3)同學們將阻值會因形狀變化而發(fā)生改變的金屬應變片R1粘貼在彈性梁的上表面，然后將金屬應變片R1、定值電阻R2和理想電壓表V2連接成如圖乙所示的電路。線圈通電吸引銜鐵下移時，應變片變長，R1的阻值將_，電壓表V2的讀數將_。（填“增大”“減小”或“不變”）(4)在線圈通電吸合銜鐵后，用外力F使電磁鐵和衛(wèi)鐵剛好分開，測得外力F與線圈兩端電壓U的關系如圖丙所示，若要求該鎖能抵抗1200N的外力，則工作電壓至少為_V?！敬鸢浮?c 0.21 增大增大 6【解析】【詳解】解：(1)根據電流的磁效應，電流越大，產生的磁場強度越強，為了增加電磁鐵產生的磁感應強度，變阻器的滑片應該滑向c端；(2)當滑動變阻器的滑片P滑到c端時，滑動變阻器提供的分壓最大，由閉合電路歐姆定律E=Um+Ir，I=UmR，R=3017030+170=25.5，聯立解得：r=0.21；(3)線圈通電吸引銜鐵下移時，應變片變長，根據電阻定律，R1的阻值將增大。根據串聯電路分壓規(guī)律可知，電阻增大，電壓增大，所以電壓表V2的讀數將增大；(4)由圖丙可知，F=1200N時對應的工作電壓為6.0V，即要求該鎖能抵抗1200N的外力，則工作電壓至少為6.0V。6某物理學習小組設計了如圖所示的實驗電路準備測量未知電阻Rx的值。圖中G是指針在中央（零刻線在中央）的靈敏電流計（已知電流從左側接線柱流入指針向左偏），R是已知阻值的定值電阻，AB是一根粗細均勻的長直電阻絲，從刻度尺測得AB長度為L，D是與電阻絲接觸良好的滑動觸頭?；卮鹣铝袉栴}：（1）同學在某一次將D調節(jié)到如圖位置時發(fā)現電流計指針向右偏，則他應該把D向_（填左或右）移動適當距離，直到_為止。（2）他還需要測量的物理量有_（用字母符號表示），未知電阻的計算表達式為Rx=_（用題目中給出和你設的字符表示）（3）關于本次實驗系統誤差的分析為：測量值_電阻真實值（填“”、“”或“=”）?！敬鸢浮孔箪`敏電流計指針指零（或中央）AD間距離xRx = L-xxR（或DB間距離x；xL-xR；或用其它字符表示的，只要正確均可）=【解析】【詳解】（1）某一次將D調節(jié)到如圖位置時發(fā)現電流計指針向右偏，說明電流從電流表的右側接線柱中流入，即C點電勢高于D點，即電阻Rx兩端電壓大于BD之間電阻絲的電阻，則他應該把D向左移動，直到靈敏電流計指針指零（或中央）為止；（2）當靈敏電流計的指針指零時，說明CD兩點電勢相等，即I1R=I2RAD；I1Rx=I2RDB，即RRx=RADRDB=xL-x，則他還需要測量的物理量有AD間距離x；未知電阻的計算表達式Rx=L-xxR；（3）由(2)的分析可知，此實驗原理不會產生系統誤差，即測量值等于電阻真實值.7在“探究電磁感應的產生條件”實驗中，實驗連線后如圖1所示，感應線圈組的內外線圈的繞線方向如圖2粗線所示。（1）接通電源，閉合開關，G表指針會有大的偏轉，幾秒后G表指針停在中間不動。將滑動變阻器的觸頭迅速向右滑動時，G表指針_（“不動”、“右偏”、“左偏”、“不停振動”）；迅速抽出鐵芯時，G表指針_（“不動”、“右偏”、“左偏”、“不停振動”）。（2）斷開開關和電源，將鐵芯重新插入內線圈中，把直流輸出改為交流輸出，其他均不變。接通電源，閉合開關，G表指針_（“不動”、“右偏”、“左偏”、“不停振動”）。（3）僅用一根導線，如何判斷G表內部線圈是否斷了？_【答案】左偏右偏不停振動短接G表前后各搖動G表一次，比較指針偏轉，有明顯變化，則線圈斷了；沒有明顯偏轉則未斷。【解析】【詳解】（1）將滑動變阻器的觸頭迅速向右滑動時，電阻減小，回路電流變大，根據線圈中導線的繞向可知磁通量向下增加，根據楞次定律可知，A線圈中產生的感應電流使G表指針左偏；迅速抽出鐵芯時，磁通量減小，產生的感應電流方向與上述方向相反，則G表指針右偏。（2）斷開開關和電源，將鐵芯重新插入內線圈中，把直流輸出改為交流輸出，其他均不變。接通電源，閉合開關，由于穿過線圈的磁通量大小方向都不斷變化，在線圈A中產生的感應電流大小方向不斷變化，則G表指針不停振動。（3）根據阻尼原理，短接G表，前后各搖動G表一次，比較指針偏轉，有明顯變化，則線圈斷了；沒有明顯偏轉則未斷。8小明想測額定電壓為2.5V的小燈泡在不同電壓下的電功率的電路。（1）在實驗過程中，調節(jié)滑片P，電壓表和電流表均有示數但總是調不到零，其原因是的_導線沒有連接好（圖中用數字標記的小圓點表示接線點，空格中請?zhí)顚憟D中的數字，如“7點至8點”）；（2）正確連好電路，閉合開關，調節(jié)滑片P，當電壓表的示數達到額定電壓時，電流表的指針如圖所示，則電流為_A，此時小燈泡的功率為_W（3）做完實驗后小明發(fā)現在實驗報告上漏寫了電壓為1.00V時通過小燈泡的電流，但在草稿紙上記錄了下列數據，你認為最有可能的是_A.0.08AB.0.12AC.0.20A【答案】1點至4點0.300.75C【解析】【詳解】（1）在實驗過程中，調節(jié)滑片P，電壓表和電流表均有示數但總是調不到零，其原因是1點至4點的導線沒有連接好，滑動變阻器相當于接成了限流電路；（2）由表盤刻度可知，電流表讀數為0.30A；則燈泡的額定功率：P=IU=0.302.5W=0.75W；（3）若燈泡電阻不變，則由R=UI=2.50.30=1.00I1，解得I1=0.12A，考慮到燈泡電阻溫度越低時阻值越小，則通過燈泡的電流要大于0.12A，則選項C正確；故選C.9在探究電磁感應現象的實驗中：（1）首先要確定電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系實驗中所用電流表量程為100 A，電源電動勢為1.5 V，待選的保護電阻有三種R120 k，R21 k，R3100 ，應選用電阻_（選填R1、R2、R3）；（2）已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入由于某種原因，螺線管線圈繞線標識已沒有了，現通過實驗查找繞線方向當磁鐵N極插入線圈時，電流表指針向左偏，如圖甲所示，則圖乙所示線圈的繞線方向正確的是_圖（填“左”或“右”）；圖甲圖乙（3）若將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出，這時電流表的指針應向_偏(填“左”或“右”)【答案】R1左左【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律，則有：R=EIg=1.510010-6=15103，R1R不會使電流表超過量程，達到保護的作用選20k的電阻R1（2）已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入，當磁鐵N極插入螺線管時，根據楞次定律，感應電流的磁場阻礙磁通量的增加，螺線管上端應為N極，下端為S極，又電流表指針向左偏，可知電流方向是由正電流表接線柱流出至螺線管上端接線柱，由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如圖2中左圖所示（3）若將條形磁鐵S極在下端，從螺線管中撥出時，感應電流磁場方向為阻礙磁通量的減少，螺線管上端應為N極，下端為S極，由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的負接線柱流入，故指針向左偏10如圖是用高電阻放電法測電容的實驗電路圖，其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q，從而求出其電容C.該實驗的操作步驟如下：按電路圖接好實驗電路;接通開關S，調節(jié)電阻箱R的阻值，使微安表的指針接近滿刻度，記下這時的電壓表讀數U06.2 V和微安表讀數I0490 A;斷開電鍵S并同時開始計時，每隔5 s讀一次微安表的讀數i,將讀數記錄在預先設計的表格中;根據表格中的12組數據，以t為橫坐標，i為縱坐標，在坐標紙上描點(圖中用“”表示),則：(1)根據圖示中的描點作出圖線_(2)圖示中i-t圖線下所圍的“面積”所表示的物理意義是：_.(3)根據以上實驗結果和圖線，估算當電容器兩端電壓為U0所帶的電量Q0=_，并計算電容器的電容C=_.（這兩空均保留兩位小數）【答案】電容器兩端電壓為U0時所帶電量為Q.8.00103 C8.25103 C1.30103 F1.33103 F【解析】【詳解】（1）根據坐標系內所描出的點，用平滑的曲線把各點連接起來，作出圖象，圖象如圖所示（2）由Q=It知，電荷量為I-t圖象與坐標軸所包圍的面積：則面積為電容器在開始放電時時所帶的電荷量，即電容器兩端電壓為U0時所帶電量為Q.（3）由圖示圖象可知，“面積”格數約3233格電容器電容為U0時，電荷量Q=8.0010-3C（8.0010-3C8.2510-3C均正確），電容器的電容C=QU=810-36.21.3010-3F；11某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標準(達標的污水離子濃度低，電阻率大，一般電阻率 200 m 的工業(yè)廢水即達到排放標準)如圖甲所示為該組同學所用盛水容器，其左、右兩側面為金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，左、右兩側帶有接線柱容器內表面長 a40 cm，寬 b20 cm，高 c10 cm.將水樣注滿容器后，進行以下操作：(1)用多用電表歐姆擋測量電阻時，紅黑表筆互換了插孔，這樣_ (填“會”或“不會”)影響測量結果；(2)分別用多用電表歐姆擋的“1 k”、“100”兩擋粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙所示，則所測水樣的電阻約為_.(3)為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材：A電流表(量程 5 mA，電阻 RA500 )B電壓表(量程 15 V，電阻 RV約為 10 k)C滑動變阻器(020 ，額定電流 1 A)D電源(12 V，內阻約 10 )E開關一只，導線若干請在圖中完成電路連接_(4)正確連接電路后，閉合開關，測得一組 U、I 數據；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量步驟，得出一系列數據如下表所示.由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻為_.據此可知，所測水樣_排放標準(填“達到”或“沒達到”)【答案】（1）不會；（2）1400；（3）；（4）2280；沒達標【解析】【詳解】（1）測量電阻時，多用電表內部電源被接通，電流從多用電表內部流出，因為電阻不分正負極，所以電流流向電阻哪一端無所謂，紅、黑表筆分別插在負、正插孔不會影響測量結果；（2）圖乙中圖，指針示數乘以倍率，得出水樣的電阻約為：1400；（3）因為要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻，所以連線時滑動變阻器要用分壓接法；又因為電流表內阻已知，則采用電流表內接法，電路連接如圖所示（4）利用R=U/I計算出每次的電阻R，再求平均值，總電阻為2780，又R=R總-RA=2280根據電阻定律：RLS，代入數據得=114m200m，故所測水樣沒達到排放標準12實驗室為了測量阻值約為幾百歐姆的電阻的阻值，小勇利用如下的實驗器材改裝成了一個簡易歐姆表。A滿偏電流為Ig=500 A、內阻為Rg=1 000 的電流計GB內阻可忽略不計的電動勢為1.5 V的干電池EC可調范圍在099.99 的電阻箱R1D可調范圍在0999.9 的電阻箱R2E可調范圍在0100 的滑動變阻器R3F可調范圍在010 00 的滑動變阻器R4G開關和導線若干請回答下列問題:（1）小勇通過分析可知，該電流計的內阻過大,導致誤差較大,因此小勇首先將該電流計G改裝成量程為03 mA的電流表，則電流計G應_(選填“串聯”或“并聯”)電阻箱_(選填“R1”或“R2”)，且應把電阻箱調至_；（2）完成操作（1）后，小勇利用改裝后的電流表改裝成了滿足題中要求的歐姆表，使指針位于表盤中央刻度時，對應被測電阻的阻值為500 ,請將設計的電路補充完整，并標出相應符號，其中A為_(選填“紅”或“黑”)表筆；利用該歐姆表測量一未知電阻時，電流計G的讀數為200 A，則該電阻的阻值約為_。(結果取整數)【答案】并聯R2200.0；紅750【解析】【詳解】（1）將電流表改裝為3mA的電流表應該并聯一個分流電阻，并聯電阻阻值為：R=IgRgI-Ig=50010-61103310-3-50010-6200；則電阻箱應選擇R2；（2）接線柱A內部接電源的負極，可知A是紅表筆；改裝后的電流表內阻為：R=IgRgI=50010-61103310-3167，把表頭改裝成中值電阻為500的歐姆表，則需要串聯的電阻為：R=500-167=333，所以選擇滑動變阻器R4（0-1000），實驗電路圖如圖所示：（3）改裝后電流表量程是原電流表G量程的：310-350010-6=6倍，電流表G的示數為200A，電路電流為：I=200A6=1200A=1.2mA；待測電阻阻值為：RX=UI-R內=1.51.210-3-500=750；13用以下器材測量一待測電阻的阻值。器材(代號)與規(guī)格如下：A.電壓表V1(量程3V，內阻r1約為10k)；B.電壓表V2(量程4.5V,內阻r2約為20k)；C.電壓表V3(量程15V，內阻r3約為30k)；D.待測電阻Rx(阻值約為60)E.定值電阻R0=30;F.滑動變阻器R1(最大阻值5);G.滑動變阻器R2(最大阻值200H.電源E(電動勢約為6V,內阻r約為l)；I.單刀單擲開關S,導線若干。(1)某同學設計了一個測量電阻Rx的實驗電路如圖所示?；瑒幼冏杵鱎應選_(選填“R1”、“R2”);為保證測量時誤差盡可能小,M電壓表應選_（選填“V1或“V2或“V3)。(2)若M、N電表的讀數分別為2.75V、4.20V,則Rx=_(保留兩位有效數字)。(3)考慮本次測量存在一定的系統誤差,所以測量值比真實值_（選填“偏大”或“偏小”)【答案】R1V157偏小【解析】【詳解】解：(1)由于滑動變阻器采用分壓式，為了使測量盡量準確，便于調節(jié)滑動變阻器用總阻值小的故選R1；由于R0與Rx串聯，電源E的電動勢約為6V，所以M電壓表應選電壓表V1(量程3V)，N電壓表應選電壓表V1(量程4.5V)；(2)根據串聯分壓，電流相等的特點和電路可知UMRx=UN-UMR0，解得Rx=57；(3)由于M電壓表的分流作用，流過R0的電流大于Rx的電流，測量值比真實值偏??；14某實驗小組利用如圖甲所示的電路測量一微安表(量程為0500A，內阻約為300)的內阻，可選用的器材有，定值電阻R0(阻值為120)、滑動變阻器R1(阻值范圍為010)，電源E(電動勢為2V，內阻很小)、電阻箱R2和R3(阻值范圖均為0999.9)、單刀單擲開關S1、單刀雙擲開關S2和導線若干。(1)根據圖甲的電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路補充完整。(閉合開關前滑動變阻器的滑片在最左端)_(2)完成電路連接后，該小組的操作步驟如下：將滑動變阻器R1的滑片P移到最左端，調節(jié)電阻箱R2的阻值為0；閉合開關S1，移動滑片P，使微安表的指針滿偏。保持滑片P的位置不動，調節(jié)電阻箱R2，使微安表的示數正好是指針滿偏時的12；記錄電阻箱R2的阻值r1，則微安表內阻的測量值rA1=_；保持滑片P的位置不動，調節(jié)電阻箱R2，使微安表的示數正好是指針滿偏時的23；記錄電阻箱R2的阻值r2，則微安表內阻的測量值rA2=_。(3)微安表內阻的測量值rA1和rA2都比實際值偏_(選填“大”或“小”)。(4)為減小系統誤差，該小組改進了電路設計，如圖丙所示，先閉合開關S1，將開關S2撥到位置a，調節(jié)滑動變阻器R1的滑片P，使微安表的指針滿偏，然后將開關S2撥到位置b，保持滑片P的位置不變，同時調節(jié)電阻箱R2和R3，使電阻箱R3的阻值r3和電阻箱R2的阻值r4滿足r3=_r4，且使微安表的示數正好是指針滿偏時的12，則微安表內阻的測量值rA3=r4。【答案】r12r2大1【解析】【詳解】(1)按電路連線如圖所示，要注意滑動變阻器是分壓接法。(2)滑動變阻器的阻值較小，當滑片處于某一位置時，電阻箱為零，此時電流表滿偏。保證滑動變阻器位置不變，此處近似認為電壓為U不變，當電阻箱為r1時電流表半偏，據歐姆定律有：Ig=URA，12Im=URA+r1，聯立可得：rA1=r1。同理，當調節(jié)電阻箱為r2時，電流表23偏轉，即23Im=URA+r2，聯立解得：rA2=2r2(4)在改進的電路中，開關拔向a時：有：U=IgrA3開關拔向b時，U=12Ig(rA3+r4)=Igr3，而最后結論是：rA3=r4，聯立可得：r3=r415某研究性學習小組的同學們來到電學實驗室測量電源電動勢和內電阻。大家分別選用不同的實驗器材設計了以下四種測量電路：(1)上面測量電路中，不能夠完成實驗目的是哪一個電路？_小明同學根據其中的一個電路直接測得的實驗數據作出了表R/2.03.06.0101520U/V1.301.361.411.481.491.50(2)由此可知該同學選用的是_圖所示的電路進行的實驗采用圖象法處理數據時，應作出_圖線（選填UR，或U1/R，或1/U-1/R），若通過圖像求出斜率是k，縱軸截距是b，則電源的電動勢E=_；r=_?！敬鸢浮縞；d；1U-1R；1b；kb【解析】【詳解】解：(1)要想測量電動勢和內電阻需要明確流過電源的電流路端電壓，或者利用伏阻法、安阻法明確路端電壓或電流；故a、b、d均可以進行測量；但丙圖中無法得出流過電源的電流和電壓，故c圖無法進行測量；(2)由表中數據可知，測出了電壓和電阻，故應是應用d圖進行的實驗；根據閉合電路歐姆定律可知：U=ER+rR，若作出UR圖象得出的是曲線，無法進行數據分析，應進一步化簡，得出：U=E-URr，即作出U-UR圖象；或變形為：1U=1E+rE1R，故可以作出1U-1R圖象；由題意可知1U-1R圖象，由數學規(guī)律可知：1E=b，rE=k，聯立解得：E=1b，r=kb；16某同學為了測量05V電壓表的內阻，他從實驗室拿來多用電表、3節(jié)干電池、最大阻值為100的滑動變阻器、開關和若干導線。(1)該同學在先用多用電表粗測電壓表內阻時，把選擇開關旋到歐姆“1k”擋，正確調零后，將_(選填“紅”或“黑”)表筆接電壓表的“+5V接線柱，另一只表筆接“-”接線柱。多用電表的指針位置如圖甲中的A所示，則電壓表的內阻為_.(2)再用伏安法測量其內阻，把多用電表的選擇開關旋到直流電流的_（填“100”“10”或“1”)mA擋，并把各儀器按圖乙接好電路.(3)實驗中當電壓表的示數為4.0V時，多用電表的指針位置如圖甲中的B所示，則示數為_mA，則電壓表的內阻Rv=_(結果保留兩位有效數字).【答案】黑9k(9000)10.45（0.440.16都給分）8.9k(8.910)【解析】【詳解】（1）用多用電表歐姆檔測電壓表內阻，由于多用電表的內接電源正極接在黑表筆上，所以黑表筆要電壓表的正接線柱。讀數由倍率和示數的乘積，所以RV=9000。（2）估算電路中的電流為：I=39000+100 A0.3mA所以電流表的量程選項1mA。（3）由電流表（多用電表的電流檔）讀得電路中的電流I=0.45mA。則電壓表的內阻RV=UI=4.00.4510-38.910317某實驗室中有一捆銅電線，實驗小組的同學想應用所學的電學知識來測量這捆電線的長度。他們設計了如圖甲所示的電路來測量這捆電線的電阻Rx，圖中a、b之間連接這捆電線；V1和V2可視為理想電壓表：R為阻值范圍為0999.0的電阻箱；E為電源；R0為定值電阻；S為開關。采用如下步驟完成實驗：(1)先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d，如圖乙所示，則d=_mm；(2)按照圖甲所示的實驗原理線路圖，將實物電路連接好；(3)將電阻箱R調節(jié)到適當的阻值，閉合開關S，記下此時電阻箱的阻值R、電壓表V1的示數U1、電壓表V2的示數U2，則這捆電線的阻值表達式為Rx=_(用R、U1、U2表示)；(4)改變電阻箱的阻值R，記下多組R、U1、U2的示數，計算出每一組U2U1的值，作出U2U11R圖像如圖丙所示，利用圖像可求得這捆電線的電阻Rx=_；(5)已知這捆電線銅材料的電阻率為=2.00108m，則這捆銅電線的長度為L=_m(結果保留三位有效數字)。【答案】1.200(U2U1-1)R2.61.47102【解析】【詳解】（1）銅電線的直徑d為d=1mm+20.00.01mm=1.200mm。（3）通過銅線的電流為Ix=IR=U1R。Rx=U2-U1Ix=(U2U1-1)R（4）整理可得U2U1=RX1R+1。由圖象可得斜率k=Rx=7.5-1.002.50=2.60。（5）由電阻定律R=ls可得l=Rs=Rd24=2.63.14(1.210-3)24210-8m=1.47102m18測定電流表內電阻的實驗中備有下列器材：A待測電流表G（量程010mA）B標準電流表A（量程015mA，內阻忽略）C電阻箱R（0-999）D滑動變阻器R1（總電阻約200，額定電流2.0A）E滑動變阻器R2（總電阻約1000，額定電流2.0A）F電源E1（電動勢約為8V，內阻忽略）G電源E2（電動勢約為25V，內阻忽略）H電鍵及導線若干采用如圖甲所示的電路測定電流表G的內阻rg（1）以上備用的器材中，滑動變阻器R應選用_、電源應該選擇_（填儀器前面字母）（2）依照電路原理圖將實物連接成實驗線路_，開始時兩電鍵均斷開。（3）請完成下列主要實驗步驟：將R阻值調至最大，閉合電鍵S1，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，使電流表G達到滿刻度并記錄電流表A的數值閉合S2，同時調節(jié)滑動變阻器、變阻箱的阻值使電流表A數值保持不變，電流表G的讀數達到半偏。讀出R的讀數（如圖乙電阻箱所示）則電流表內阻rg=_，這種方法測出的電流表的內阻rg比它的真實值_（選填偏“大”、“偏小”或“相等”）【答案】（1）E，F；（2）；（3）150，偏小【解析】【詳解】(1)利用半偏法測電流表G的內阻，要保證總電流基本不變，則R的阻值遠大于R，所以滑動變阻選擇阻值較大的R2，即選擇E；由于待測電流表的量程為10mA，滑動變阻器的最大阻值為1000，所以電源電動勢約為1010-31000=10V，所以電源應選F；(2)根據原理電路圖，連線如圖：；(3)根據實驗原理可知，當電流表G半偏時，總電流不變，由于待測電流表與電阻箱并聯，電壓相等，所以待測電流表的內阻等于電阻箱的阻值即150，由于待測電流表并聯電阻箱后的電阻變小，總電流變大，所以流過電阻箱的電流大于滿偏電流的一半，電壓相同的情況下電阻則偏小。19為測定某電源的電動勢E、內阻r以及一段電阻絲的電阻率，設計了如圖甲所示的電路。ab是電阻率較大的粗細均勻的電阻絲，R0是阻值為2的保護電阻，滑片P與電阻絲始終接觸良好。使用螺旋測微器測得電阻絲的直徑d=0.400mm。實驗時，閉合開關S，調節(jié)P的位置，記錄aP長度x和對應的電壓U和電流I的數據，并求得UI的數值，分別繪出了U-I關系圖象和UI-x關系圖象，如圖乙、丙所示。（1）根據圖乙可求出電源電動勢E=_V，內阻r=_（均保留兩位有效數字）。（2）圖丙中UI-x關系圖象縱軸截距的物理意義是_。（3）根據圖丙可求得電阻絲的電阻率=_m（保留三位有效數字）?！敬鸢浮浚?）3.0；1.0；（2）電流表的內阻為2.0；（3）1.2610-6【解析】【詳解】解：(1)由圖甲根據閉合電路歐姆定律應有：E=U+I(r+R0)，可整理為：U=E-I(r+R0)，由圖乙根據函數斜率和截距的概念則有電源電動勢：E=3.0V，內阻：r=3.00-1.200.60-2=1.0；(2)由題意R+RA=UI及R=xS可得：UI=sx+RA；結合數學一次函數概念可知，圖線的縱軸截距表示電流表的內阻為2.0(3)根據圖可知，當x=0時電阻為2，結合圖甲可知電流表A的內阻RA=2，所以應有UI=R+2，由圖讀出UI=4.0，即電阻絲電阻R=2時對應的長度x=0.20m，由R=L14d2可得=d2R4x，代入數據解得：=1.2610-6m；20某同學要測量一導體的電阻，步驟如下：(1)先用歐姆表粗測該導體的電阻值，選擇“1”檔，進行歐姆調零后，測量時表盤示數如圖，該電阻阻值R=_；(2)現用伏安法更精確地測量其電阻R，要求測量數據盡量精確，可供該同學選用的器材除開關、導線、待測電阻R外還有：A.電壓表V(量程015 V,內阻未知)B.電流表A1(量程0200 mA，內阻r1=6)C.電流表A2(量程03 A，內阻r2= 0.1)D.滑動變阻器R1(010，額定電流2A)E.滑動變阻器R2(01k，額定電流0.5A)F.定值電阻R3(阻值等于2)G.電源E(E12V，內阻不計)實驗中除了選擇器材A、F、G外，還應選擇_（填寫器材前面的字母）；請在方框中畫出實驗電路圖_：某次測量中，所選擇的電流表和電壓表的讀數為I、U，該電阻R=_（用題中物理量的字母表示）；【答案】 15 BDR3(U-Ir1)R3+r1I【解析】【詳解】（1）根據歐姆表讀法，電阻=示數倍率，所以為15；（2）選器材就是選擇電流表和滑動變阻器，由電動勢12V除以待測電阻大約15，得到通過待測電阻的最大電流為0.8A，所以A2表3A的量程過大，因此選A1表，即B項；滑動變阻器阻值1k過大，阻值利用效率過低，所以選擇小滑動變阻器D?？刂撇糠郑菏褂梅謮菏浇臃?；待測部分：由于A1表量程不足0.8A，故需要改表，需要并聯一個阻值為R3=2的定值電阻，為了精確測量，需要使用電流表內接法。電路如圖；根據電路連接，通過R的電流為：I+Ir1R3，則電阻R大小為R=U-Ir1IR=U-Ir1I+Ir1R3=(U-Ir1)R3IR3+Ir21某同學設計了一個如圖甲所示的實驗電路，用以測定電源電動勢和內阻，使用的實驗器材為：待測一節(jié)干電池、電流表 A（量程 0.6A，內阻小于 1）、電流表 A1（量程 0.6A，內阻不知）、電阻箱（099.99）、滑動變阻器（0l0）、單刀雙擲開關、單刀單擲開關各一個及導線若干?？紤]到干電池的內阻較小，電流表的內阻不能忽略。（1）該同學按圖甲連線，閉合開關 K，將開關 S 與 C 接通，通過調節(jié)滑動變阻器和電阻箱，此時，電流表 A1的示數為 0.60A，電阻箱的示數為 0.10，由圖乙讀出電流表 A 的示數為_A，則電流表 A 的內阻 RA為_.（2）利用圖甲所示電路測量電源電動勢和內阻的實驗步驟：請同學們按圖甲所示電路在圖丙中的實物上完成實驗所需的線路連接_；斷開開關 K，調節(jié)電阻箱 R，將開關 S 接 D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數；斷開開關 D，再次調節(jié)電阻箱 R，將開關 S 接 D，記錄電阻箱的阻值和電流表示數；重復實驗進行多次測量。圖丁是根據實驗數據繪出的1I-R圖象，由此求出干電池的電動勢 E= _V，內阻 r=_（計算結果均保留兩位有效數字）【答案】0.200.2如圖所示：1.500.25【解析】【詳解】（1）如圖所示電流表量程為0.6A，故讀數為0.20A，根據串并聯電路的規(guī)律可知，流過電阻箱的電流I=0.60A-0.20A=0.40A；電壓U=0.100.40V=0.040V，則電流表內阻RA=0.0400.20=0.2；（2）根據原理圖可得出對應的實物圖，連線如圖所示；根據閉合電路歐姆定律可知，I=ER+r+RA變形可得：1I=RE+r+RAE由圖象可知，1E=3.0-0.34.0=0.675，解得電動勢為：E=1.50V；r+RAE=0.3，解得電源內阻為：r=0.25。22某同學通過實驗測量一種合金的電阻率。(1)用螺旋測微儀測量合金絲的直徑，讀數如圖所示，可讀出合金絲的直徑為_mm；(2)現有電源(E=4V,內阻可不計),滑動變阻器(050),電流表(00.6A,內阻約為1),電壓表(03V,內阻約為3k)，開關和導線若干。該同學分別用電流表的兩種不同接法測量合金絲的電阻，記錄兩組不同的數據如下：由數據可知,該同學應采用滑動變阻器的_接法(填“限流式”或“分壓式”)；由數據可知,利用_(填“實驗一”或“實驗二”)的數據計算所得結果更接近合金絲電阻的真實值?！敬鸢浮?.495mm限流式實驗一【解析】【詳解】解：(1)由圖示螺旋測微器可知，固定刻度為6.0mm，可動刻度為49.50.01mm=49.5mm，其示數為：6.0mm+49.50.01mm=6.495mm；(2)由表中實驗數據可知，待測電阻阻值約為：R=UI=0.800.10=8，小于滑動變阻器的最大阻值，又由表中實驗數據可知，電壓與電流不從零開始變化，滑動變阻器采用的是限流接法；待測電阻阻值約為：R=UI=0.800.10=8，電流表內阻約為1，電壓表內阻約為3k，電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表采用外接法時實驗誤差較??；當電流表采用外接法時，由于電壓表的分流作用，電流的測量值偏大，由表中實驗數據可知，在電壓相等的情況下，實驗一的電流大于實驗二的電流值，說明實驗一中電流表采用外接法，因此用實驗一所示數據測量值更接近真實值；23某實驗小組欲測定內阻約為 5的電動機內線圈繞組所用導線的長度，首先找到與繞組相同規(guī)格的一小段導線。（1）用螺旋測微器測定導線的直徑，測量結果如圖（a）所示，則導線的直徑為d _mm；實驗小組找到以下器材：電流表 A（0-30mA，內阻約為 10）；電壓表 V（0-3V，內阻為 2k）；滑動變阻器 R （0-50）；定值電阻R0（90）；電源（4V，內阻約為 1）；開關及導線若干。（2）小組中同學甲設計了如圖（b