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1专题18电学实验（1）2019年高三二模、三模物理试题分项解析（II）1.（9分）（2019全国高考猜题卷6）某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r．由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0．闭合开关K，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应的示数U，得到了如下数据（R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数）：为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是①____________．②在图乙中根据给定的坐标点作图，利用做得的图象得到E=③_______V，r=④______Ω．电动势的测量值⑤真实值（填大于，等于，小于）。（小数点后面保留2位数字）【参考答案】电压U与电阻R的比值（或电流I）（1分）见解析图（2分）2.00（2分）0.40（2分）小于（2分）【名师解析】测电源电动势与内阻实验中，应用图象法处理实验数据时，纵轴表示路端电压，横轴表示电路电流I=，根据实验所测量的量，横轴应该是：电压U与电阻R的比值（或电流I）；根据上表所示实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出电源的路端电压与电流关系图象U2﹣I，如图所示；图象与电压轴的交点表电源的电动势，由图象可知，电源电动势为：E=2.00V；图象斜率绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和，则：，电源的内阻为：r=k﹣R0=2.4Ω﹣2.0Ω=0.40Ω；因该接法中由于电压表的分流而导致干路电流示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，所以电动势的测量值小于真实值．2．（9分）（2019湖北四地七校考试联盟期末）某型号多用电表欧姆档的电路原理图如图甲所示。微安表是欧姆表表头，其满偏电流Ig＝500μA，内阻Rg＝950Ω．电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω．电阻箱R1和电阻箱R2的阻值调节范围均为0～9999Ω。（1）甲图中的a端应与红（红或黑）表笔连接。（2）某同学将图甲中的a、b端短接，为使微安表满偏，则应调节R1＝2049Ω；然后在a、b端之间接入一电阻Rx后发现微安表半偏，则接入的电阻阻值为Rx＝3000Ω。（3）如图乙所示，该同学将微安表与电阻箱R2并联，利用该电路图组装一个“×100倍率”的欧姆表，要求欧姆表的表盘刻度示意图如图丙所示，其中央刻度标“15”，则该同学应调节R2＝950Ω；用此欧姆表测量一个阻值约2000Ω的电阻，测量前应调节R1＝1024Ω。【思路分析】（1）欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，分析图示电路图答题。（2）应用闭合电路欧姆定律求出欧姆调零时R1的阻值，应用闭合电路欧姆定律求出待测电阻阻值。（3）欧姆表中值电阻等于欧姆表内阻，应用闭合电路欧姆定律分析答题。【名师解析】（1）由图甲所示可知，图中的a端应欧姆表内置电源负极相连，a端应与红表笔连接。（2）由闭合电路欧姆定律可知：R1＝﹣Rg﹣r＝﹣950﹣1＝2049Ω，3当微安表半偏时，所测电阻阻值：RX＝﹣R1﹣Rg﹣r＝﹣2049﹣950﹣1＝3000Ω；（3）组装一个“×100倍率”的欧姆表，其中央刻度标15，则欧姆表内阻为：1500Ω，电流表的满偏电流：I′＝＝＝0.001A＝1mA＝1000μA＝2Ig，由并联电路特点可知：R2＝Rg＝950Ω，欧姆调零时：R1＝﹣R并﹣r＝﹣﹣1＝1024Ω；【参考答案】（1）红；（2）2049；3000；（3）950；1024。【关键点拨】本题考查了欧姆表改装，欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，知道欧姆表的工作原理是解题的前提，分析清楚电路结构、应用闭合电路欧姆定律即可解题。3．（2019青岛二中模拟）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电压表与较大的电阻的串联，测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：A.待测电压表(量程3V，内阻约1kΩ待测)一只B.电流表(量程3mA，内阻约为10Ω)一只C.电池组(电动势约为3V，内阻不可忽略)D.滑动变阻器（0→50Ω）E.滑动变阻器（0→2000Ω）F.变阻箱(可以读出电阻值，0～9999Ω)G.变阻箱(可以读出电阻值，0～99Ω),H.开关和导线若干．某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路．为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路．(2)可变电阻应选用___________.（填写仪器前面的字母）(3)用你选择的合理电路进行实验时，闭合开关S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U4和________(填上文字和符号)．(4)用合理电路进行实验过程中，选择下面哪个作为坐标轴，能作出相应的直线图线______________A．U－IB．U－C．－RD．U－R(5)设直线图象的斜率为k、截距为b，则该待测电压表的内阻RV＝________.【参考答案】（1）甲（2）E（3）电流I（4）A（5）k【名师解析】（1）图甲所示电路滑动变阻器与电压表串联接入电路，电源电动势为3V，电压表内阻约为3KΩ，电路电流接近3mA，可以用电流表测量电流，因此甲电路合理；乙电路由于电源内阻不可忽略，无法求出电压表内阻；故选甲电路。（2）由于电压表内阻约为1kΩ，滑动变阻器阻值太小，改变滑动变阻器阻值时，电压表电压无明显变化，无法起到调节电压的作用，故选用总电阻较大的E；（3）选用图甲所示实验电路，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和电流表的示数I；（4）根据欧姆定律，U=IRV，电压表内阻不变，电压和电流成正比，所以应选择电压和电流作为坐标轴，做出相应的直线图线U-I；（5）U-I图线的斜率k=U/I，根据欧姆定律RV=U/I=k。4.（2019浙江选考模拟3）某同学做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验，实验中用的小灯泡上标有“4V，2W”的字样，实验室还有下列器材供选用：A.电池组电动势为6V，内阻约为B.电压表，内阻约为C.电压表，内阻约为D.电流表，内阻约为E.电流表，内阻约为F.滑动变阻器G.电键，导线若干实验中所用电压表应选用______，电流表应选用______。填写器材前的字母实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始变化，则甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是______图。5某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线如图戊所示。若改用电动势为，内阻为的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是______结果保留两位有效数字【参考答案】，E；丁；。【名师解析】：电表量程应略大于灯泡的额定值，故电压表应选择B；电流I约为，故电流表应选择E；测量电压从零开始多取几组数据，则采用滑动变阻器分压接法，因灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法，故应选择丁图；两个电源的电动势为3V，内阻为，在图中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点为灯泡的工作点，则由图可知，电压为，电流为；则功率。【关键点拨】根据灯泡的额定电压选择电压表，根据给出的灯泡可明确其电流值，从而选择电流表；根据实验原理可明确滑动变阻器及电流表的接法，从而确定原理图；再根据原理图可得出对应的实物图；在图象中作出电源的伏安特性曲线，则交点为电源的工作点。本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断。同时明确灯泡伏安特性曲线的正确应用。5.（2019山西二模）6【参考答案】【名师解析】6.(9分)（2019云南昆明质检）某同学想将一量程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电表，他的部分实验步骤如下：7(1)他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻①请在乙图中将实物连线补充完整；②闭合开关S1后，将单刀双置开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表G0有适当示数I0：然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2，使电流表G0示数仍为I0。若此时电阻箱阻值R2=200Ω，则灵敏电流计G的内阻Rg=___________Ω。(2)他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3mA、30mA及倍率为“×1”、“×10”的多用电表。若选择电流30mA量程时，应将选择开关S置于___________(选填“a”或“b”或“c”或“d)，根据题给条件可得电阻R1=___________Ω，R2=___________Ω。(3)已知电路中两个电源的电动势均为3V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，若通过灵敏电流计G的电流为0.40mA，则所测电阻阻值为___________Ω。8【参考答案】【命题意图】本题考查电流表内阻测量和将电流表改装成多用电表实验、闭合电路欧姆定律及其相关知识点。【实验攻略】利用并联电路知识解得电阻R1和R2的值。利用闭合电路欧姆定律及其相关知识列方程解得所测的电阻值。【解题思路】(1)此题采用等效法测量电流表内阻。根据图甲的原理电路图将实物连线补充完整。两次操作，电流表G0示数相同，说明电路中电阻相等，电流表G的内阻等于电阻箱R2的电阻值200Ω。（2）若选择量程30mA时，与电流表并联的电阻较小，所以应将选择开关S置于b的位置。由1×10-3×（200+R2）=（30-1）×10-3×R1，1×10-3×200=（3-1）×10-3×（R1+R2），联立解得：R1=10Ω，R2=90Ω。（3）将选择开关置于a测量某电阻的阻值，包括电流表的并联部分电路电阻R=g21g21+++RRRRRR=293，当电流表满偏（电流1×10-3A）时，电池输出电流为电流表满偏电流的30倍。调零时，30×1×10-3=+'ERR；若通过灵敏电流计G的电流IG=0.40mA，由闭合电路欧姆定律，30×0.40×10-3=+'+xERRR，联立解得Rx=150Ω。7.(2019江西十校联考)某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻。A．待测电压表（量程3V，内阻约几千欧）B．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）C．电池组（电动势约3V，内阻可忽略）D．滑动变阻器R0E．变阻箱R（0﹣9999Ω）F．开关和导线若干9（1）图甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是D；A．R0阻值较小B．电流表存在内阻C．电压表无法准确读数D．电流表无法准确读数（2）同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值R，电压表的示数为U，为了根据图象能求得电压表的内阻，应该作﹣R图线（选“﹣R”、填“U﹣R”、U﹣）；（3）请根据你选择的坐标轴和下表的数据，在图丙中标上合适的标度作出相应图线；R/kΩ0.61.52345U/V2.521.81.51.31.13/kΩ﹣11.670.670.50.330.250.20/V﹣10.400.500.560.670.780.88（4）根据你所画出的图线，求出电源的电动势E＝2.9V，电压表内阻Rv＝3.1kΩ（保留两位有效数字）。【思路分析】（1）根据实验的原理，结合欧姆定律分析该电路不可行的原因。（2）根据闭合电路欧姆定律得出电压表示数U与电阻箱电阻R的关系式，结合线性函数关系确定所作的图线。（3）描点作图。（4）根据图线的斜率和纵轴截距求出电动势和电压表的内阻。【名师解析】（1）运用图甲测量电压表的内阻，即运用电压表的示数除以电流表的示数，即为电压表的内阻，由于电动势大约3V，电压表的内阻大约几千欧，则电流表的示数非常小非常小，无法准确读数，可知该电路不可行的原因是电流表的无法准确读数，故选：D。10（2）根据闭合电路欧姆定律得：E＝U+，整理得：，作﹣R图线，图线的纵轴截距等于电动势的倒数，根据图线的斜率可以求出电压表的内阻。（3）﹣R图线如图所示。（4）由图象可知，当R＝0时，＝0.34V，则，图线的斜率k＝，RV＝3.1×103Ω＝3.1kΩ。【参考答案】（1）D，（2