九年级物理全一册电学实验专题复习题（人教课标版）
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九年级物理全一册电学实验专题复习题（人教课标版）
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九年级物理全一册电学实验专题复习题（人教课标版）
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文 章 来源 莲山 课件 w w w.5 Y
实验专题复习：电学实验班别&&&&&&&&& 姓名&&&&&&&&&&&
一、真题热身1．（2010广东中考）在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。（1）请你用笔画线代替导线，将图17中的实物电路连接完整。（2）当小明同学按要求将图17电路正确连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P到某一点时，电流表示数（如图18甲所示）为&&&&&&& A，电压表示数（如图18乙所示）为&&&&&&& V。若他想测量小灯泡的额定功率，应将图17中变阻器滑片P向&&&&&&& 端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。（3）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，使开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。2．（2009广东中考）某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了如下图所示的电路图，实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3 V，滑动变阻器的阻值范围是0～15Ω
（1）他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用控制变量法实验分两步进行：①保持电阻不变，探究电流与&&&&&&&&&&& 的关系；②保持电压不变，探究电流与&&&&&&&&&&& 的关系。（2）实验中，电流表的量程应选&&&&&&&&&&& A，电压表的量程应选&&&&&&&&&&& V；某次实验中，若电流表的示数是0.3 A，电压表的示数是l.5 V，请根据你前面选择的量程，分别在图中画出两表指针的位置。（3）在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：调节滑动变阻器的滑片，保持&&&&&&&&&&&& 不变。二、分析、实践电学实验在中考的实验题中每年必考，它有着重要的身份。分析近几年中考，高频考点通常有：测量小灯泡的电功率（或电阻）、探究电流与电阻（或电压）的关系、电磁铁的磁性强弱的问题以及电磁感应现象等。（一）中考热点一：用伏安法测量小灯泡的电功率（或电阻）1.在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。他们所设计的实验电路如图15所示。(1)在连接电路时，开关应处于　&&&&& 　状态，电流表的量程应选0~&&&&&& A。(2)请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整。（导线 不能交叉）(3)小刚闭合开关后，小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表的示数&&&&&&&&& (选填“变大”、“变小”或“不变”)；小组讨论后一致认为，闭合开关前，如图16中滑动变阻器的滑片P应位于&&&&&& （选填“A”或“B”）端。(4) 小东同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图17所示）为&&&&&& V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图16中滑片P向&&&&&& （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。(5)小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图18所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是&&&&&&& W；当加在小灯泡两端的电压为2.5V时,小灯泡的电阻是__&&& __Ω；该图象不是直线，主要原因是　&&&&&&&&&&&& ．（二）中考热点二：其它常见考题2．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图17所示的简易实验.(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过观察&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 来显示电磁铁磁性的强弱.(2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到图（a）所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图（b）所示的情景. 比较图（a）和（b），可知_&& __图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越&&&&& (填“大”或“小”)磁性越强. （3）如图（c）,将导线绕在两枚铁钉上,构成两个简易电磁铁串联的电路. 从图（c）的情景看出，在&&&&&&&&&&& 相同的情况下，线圈的匝数越&&&&&& （填“多”或“少”）磁性越强.
3．某同学利用电能表来测定家中电热水器的电功率，他进行了如下的实验：A、观察家中的电能表（如右图所示），读取有关信息；B、接通电热水瓶的同时家中其他用电器也处于工作状态；C、在5min内观察到电能表的转盘转了250转；D、根据公式P=W/t算出电热水瓶的电功率。(1)、以上实验步骤中，有错误的步骤是(填代号)__&& _，应改为__&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& _。(2)、电热水瓶的电功率为_&&&&&&& __W。4．小明用图16所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，图17是小明未完成连接的实验电路。&（1）电压表应选择&&&&&&&&&&& 的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和 对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图17中实验电路的连接。（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。（写出一个）（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示。U（V）&0.5&1.0&1.6&1.9&2.5&3.0I（A）&0.1&0.2&0.3&0.4&0.5&0.6
①请根据表中数据在图18中画出电阻R的U－I关系图像。②小明在实验中所用电阻R的阻值为&&&&&& Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R 消耗的电功率为&&&&&&&&&& W。（4）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。5．用图10所示的实验装置探 究“产生感 应电流的条件”。（1）实验中，通过观察&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 来判断电路中是否有感应电流。（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中&&&&&& （选填“有”或“无”）感应电流。（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做&&&&&&& &&&&&&&&& 磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。6．在“测定小灯泡电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为6Ω。
（1）小明所在实验小组连接的电路如图37-甲所示，其中有两处错误或不妥。请指出：①&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& __；②__&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ___。（2）实验中调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V 时灯泡正常发光，此时电流表的示数如图37-乙所示，则流过小灯泡的电流为_&&&&&& _A，小灯泡的额定功率为_&&&&&&&&&&& W。（3）根据以上实验数据，这个小灯泡正常工作时的电阻为__&&&&&&& _Ω。7．如图15所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。&⑴实验中通过观察&&&&&&&&&&&&&&&&& 来比较电流产生的 热量的多少。&⑵为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入&&&&&&& 、&&&&&&& 的同种液体。&⑶为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值&&&&& （选填“相同”或“不同”）。&⑷实验结论是：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。&⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与&&&&&&&&&&&&&& 的关系。 文 章 来源 莲山 课件 w w w.5 Y
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高考电学实验题分类探究
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众所周知，电学实验考查是近几年高考的热点。电学实验是高中实验教学的重点内容之一，而电学实验设计则是高中学生必须掌握的基本实验操作技能。 电学实验设计能充分反映学生对实验目的、原理、方法和步骤理解掌握情况及对实验器材性能和操作的熟练程度，是对学生实验能力的一种综合性考查，往往具有一定的难度。从以往的阅卷统计来看，对这一类问题大部分学生的得分率都较低，成为高考的一个难点，因此有必要对这一个问题作一些探讨。 从各地的高考卷中，不难发现06年高考对实验的考查仍然以电学为主，力学为辅。总体上说，电学实验又以电阻的测量为主线，围绕测量电源的电动势和内阻以及小灯泡的伏安特性曲线为主要的测量行为而设计题目的，考查考生对电阻测量的认识。 依据考纲列出的知识点，笔者将考生应掌握的电路图整理在下表中： &
考纲知识点
实验电路图
123．测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
安培表外接，限流式电路
124．描绘小电珠的伏安特性曲线
安培表外接，分压式电路
125．把电流表改装为电压表
用半偏法测定电流表的内阻 ；
把电流表改装成电压表
滑动变阻器的选取（R&&rg)；
变阻箱与电流表串联起分压作用，跟标准电压表进行核对，滑动变阻器采用分压式电路
126．测定电源的电动势和内阻
安培表外接还是内接视安培表内阻而定
127．用多用电表探索黑箱内的电学元件
考查多用电表的使用和读数，结合晶体二极管的单向导电性探测黑箱内的电学元件
一、实验器材和电路选择的原则 由于中学电学实验原理丰富，涉及的器材种类较多，每一种器材对应有不同的量程，所以电学实验设计的难点在于对电路和器材的选择。 下面我们先来介绍有关电学实验器材和电路选择的基本原则和方法。 电学实验器材和电路选择的总的原则有三（按需遵循的顺序）：一安全、二精确、三方便。器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计安全可靠、测量精确、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材。选择器材和电路时，为了保护仪器和使测量结果精确，应遵循以下原则： １．电表的选择 通过估算确定电路中通过电流表的最大电流和电压表两端的最大电压，所选择的电表的量程应大于最大电流和最大电压，以确保电表的安全；通过估算确定电路中通过电流表的最小电流和电压表两端的最小电压，选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度；在满足上述两个条件以后，在不计电表内阻时应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表，以减小系统误差。 ２．变阻器的选择 所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，应选用电阻与待测电阻比较接近的变阻器。 ３．电源的选择 一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。 ４．电流表内接法、外接法的选择 学生应理解伏安法测电阻的误差原因：内接法是由于电流表的对电压的分压作用，而使电压表测量的电压值偏大（U测=Ux+UA），此时R测=Rx+RA，测量值与真实值比偏大；外接法是由于电压表对电流的分流作用，而使电流表测量的电流值偏大，此时R测=RxRA/（Rx+RA），测量值与真实值比偏小。 一般地，为了减小系统误差，当待测电阻Ｒx& 时，采用电流表内接法；当待测电阻Ｒx& 时，采用电流表外接法； ５．分压式和限流式电路的选择 （1）由于限流式电路结构简单，耗能小，通常情况下应优先考虑限流式接法。 （2）在下面三种情况下必须要选择分压接法。 ①要求被测电阻的电压或电流从零连续调节，只有分压电路才能满足； ②如果采用限流接法时，无论怎样调节，电路中电流（电压）都会超过电表量程或电阻元件充许的最大电流（压），为了保护电表或电阻元件，必须要采用分压接法。 ③伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值，采用限流式接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据；为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能较大范围地调节待测电阻上的电流（压），须采用分压式。 二、初探电学实验题的特点和解答思路 近年高考中对电学实验的考查主要分三类：实验器材的选择、电路的设计和数据分析处理。下面以几道高考实验题和模拟题为例，分类探究高考电学实验题的特点和解答思路，与同行探讨。 1．实验器材的选择 实验器材的选择、使用，实验电路的确定，实验条件的控制对学生来说，难度较大，失分率高。因为这不仅涉及到对实验原理的透彻理解，而且对学生实验技能的综合运用要求相当高。 这类题型的特点有选用不同量程的电表，不同阻值的滑动变阻器、定值电阻，不同电动势的电源等；选用不同的实验电路等。 06年考卷中，全国I、II和北京卷突出考察了实验器材的选取。从两个方向来考察：一是，在设计型实验里，如全国卷I，是根据器材的规格设计电路原理图，器材的规格主要指电表的量程、内阻，变阻器的阻值范围和额定电流，电源的电动势和内阻等，可以说成是器材的规格决定了实验原理的设计；二是，刚好相反，考题中已给出了实验的原理图，只需要根据电路的功能选取适当的器材，可说成实验原理图决定了器材的规格，全国II和北京卷就是要根据以设计好的电路图选取实验器材。两相比较，第一情况下选材更难。 对实验器材的性质、特点（包括量程、刻度、结构等）的了解是顺利完成电学实验的前提，因此，对实验器材的选择一直是电学实验命题的热点。电学实验器材包括：电压表、电流表、电阻箱、多用电表的挡位、滑动变阻器等，选择器材主要是从器材的量程、允许通过的电流或所加的电压、测量的准确程度（或从减小误差的角度）、器材的安全使用、操作的方便、实验目的的达到等方面考虑。 例析1．（06北京）某同学用图1所示电路，测绘标有&3.8 V,0.3 A&的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： & 电流表：A1(量程100 mA，内阻约2&O)； &&&&&&& A2(量程0.6 A，内阻约0.3&O)； 电压表：V1(量程5 V，内阻约5&O)； &&&&&&& V2(量程15 V，内阻约15&O)； 滑动变阻器：R1（阻值范围0～10&O）； R2（阻值范围0～2K&O）； 电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2&O)； &&&&& E2(电动势为4 V，内阻约为0.04&O)。 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________,滑动变阻器________________，电源___________________。(填器材的符号) 解析：这是一道典型的直接选择器材的问题，对电压表和电流表的选择根据小灯泡的额定电流、额定电压和减小误差的角度应该选择量程为0.6A的电流表A2和量程为5V的电压表V1；对变阻器的选择是根据&满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器&应选择R1（阻值范围0～10&O）；电源的选择则根据小灯泡的额定电压选择E2(电动势为4 V，内阻约为0.04&O)。 2．实验电路图的选择与设计 电学实验图的设计可以以伏安法测电阻为中心展开，同时要熟悉替代法、半值法、比例法等不同方法的原理和操作，要对滑线变阻器的串联限流和并联分压两种连接方式了如指掌。 例析2．（06全国Ⅰ）现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有：待测电压表（量程2V，内阻约为4k&O）；电流表 &
（量程1.2mA，内阻约500&O）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000&O，R2=10000&O，R3=15000&O；电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。 & i.试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。） ii.电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV＝______________。 分析与解题思路：设计&电阻的测量&测量电路时，要求学生心中应牢记，高中学习过的电阻测量方法主要有以下三种：首先是伏安法，这种方法最常用，应先想到这种方法；其次是多用电表测电阻，此法一般用于估测电阻；第三是半偏法，该法一般用于测量电阻较小的电表内阻。在解高考题时，应先想到这三种方法。
对于此题，多用电表无从谈起，而半偏法的测量电路如图2所示，显然与题中条件和要求不符，因此我们选用伏安法。然后应想到伏安法测电阻的原理就是 ，我们只要知道待测电阻两端的电压和流过电阻的电流便可测出该电阻阻值。这时我们看到，此题的待测电阻是一个电压表，它两端的电压从电压表上就可读出，只需知道流过它的电流便可以，此时不难先画出如图3的测量电路草图，然后检查此测量电路各电表是否安全，估算电流 ，看到电压表两端电压超出量程，电流表没有超出量程反而示数过小（量程为1.2mA），从而电流读数不够精确，因而需要进行改进。注意到题中&从3个固定电阻中选用1个&，这是给我们的一个提示。我们改进电路的目标是使电压表两端电压减少，使电流变大，唯一可行的就是在电压表两端并联电阻了，得到如图4电路。通过估算便知道选用R1=4000&O最合适，完成电路图，如图5。 &
电路图设计完成后，第2问便不难回答， 。 & 例析3．（2007台州市第一次调考）有一个额定电压为10V、额定功率在10Ｗ～15Ｗ之间的用电器R0，为了测定它的额定功率，提供的器材有：直流电源E（电动势E=15V，内阻不计）、滑动变阻器R（规格0～15&O，2A）、直流电流表 &
（量程为3A，内阻可忽略）、直流伏特表（量程3V，内阻为2 K&O）和开关一个，导线若干，另有阻值分别为1K&O、2K&O、5 K&O的定值电阻R1、R2、R3可以选用。 & I．在虚线框内画出测量电路图(在图中标明各元件对应的符号)：
Ⅱ．若电流表的指针如图(乙)所示，则这时电流强度，I=&&&&& &A，由此可求得该用电器额定功率P=& &&&&&&&&&&w。 分析与解题思路：此题涉及电路的设计、电阻的选取、电表改装等较多的知识点，是道综合性较强的题目，难度较大，得分率较低。究其原因是大多数学生在解答此题时头脑里没有的思路。 先要明确总体的思路：此题我们要做的是测出当R0两端的电压为额定电压10V时，能较准确的测出流过电R0的电流即可，此时便可测定它的额定功率P=UI。
学生在复习电学实验设计的问题时，教师可以引导学生建立这样的思路：&以伏安法测电阻为中心展开&；伏安法测电阻的电路可分为两部分，一是由伏特表和安培表组成的&测量电路&，二是由电源电键和滑动变阻器阻成的&供电电路&。而&测量电路&无非是安培表的外接和内接，&供电电路&也逃不出两种接法：限流式和分压式接法。如图6所示。 &
在设计电路图时，将要设计的电路分解成上面说的两部分，分别去画，将会给题目的难点作较大的化解。此题由于安培表内阻可忽略，能想到安培表内接，先画出如图7的&测量电路&图。 & 然后考虑&供电电路&。注意到待测用电器电阻的估计值为约10&O，滑动变阻器阻值0～15&O与待测用电器的阻值接近，在此情况下优先考虑限流式接法。 由上，我们得到如图8的实验设计草图。 之所以说图8是草图，是因为我们还未对它进行安全、精确原则的检查。通过检查发现，我们要做的是当R0两端示数为10V时，测出它的电流，我们估测R0的额定电流为1A～1.5A，因此安培表（量程3A）在此电路适用，但电压表的量程只有3V，不能够测10V的电压，必须对电压表进行改装。
根据安全、精确的需要，我们对电表改装的目标是，将3V的电压表改装成量程略大于10V的电压表，方法是将伏特表串联一定值的电阻。这样我们能过试接题中所给的三个定值电阻，会发现当串联上1K&O、5 K&O的定值电阻R1、R3时便可将电压表改装为量程是12V的电压表，目标达到，到此电路图设计完成（如图9）。 & 第2问电流表的读数，此题隐含了量程的选取，由上我们知道电流表量程选3A，故读数为1.20A，用电器功率为P=UI=10&1.20W=12.0W，此题学生的主要错误在于缺少估读。 设计型实验难度大，一般的考生有没有台阶可下，不能区分一般的和相对较差的考生。为改变这种不太合理的状况，06年的上海、全国II和江苏卷中为了完成测量行为，提供了实验的原理图要考生选取。上海卷（见下）中测量小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡的电压要取得从零到额定电压的一系列值，因此，选用滑线变阻分压式接法；全国卷II也要测量小灯泡的伏安特性曲线，由所给电表的内阻与小灯泡内阻的阻值关系，RV&&R灯，应选取电流表外接的电路图。
3．实验数据的分析、处理 & 06年江苏、上海、广东、天津、北京卷都把对实验数据的分析、处理作为重点考查的内容。主要从两个方面来考查：
一是，在中学物理实验中多次采用的数据处理思想，将物体的运动或工作状态用图像的方式记录下来，再根据图像的特点作合理的推演或运算，求出表征事物特性的物理量，如力学中求单摆振动过程中的重力加速度，电学中求电源的电动势和内阻等。这样处理意味着将每组测量数据都用到了，实验的误差更小，就像用逐差法求加速度一样。江苏、广东、天津卷中都是考察了这一点。 & 例析4．（06天津）某研究性学习小组利用图10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图11所示的R～ 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＝_______&O。 分析与解题思路：本题的测量方法为采用电流表和变阻箱串联的电路，测量电源的电动势和内阻时，得到若干组R、I的数据，然后作出 随R的线性图像，是一条直线。由关系式 推得 ，故此直线的斜率就是电源电动势E的倒数，E约为2.9&O；将图像延长与纵轴的交点坐标，也即是直线的截距，此时 ，由上式 ,此题忽略安培表内阻，即r=0.9&O。 二是，要会作图、读图，当电器连续的工作状态已用图像表示出来后，要能够找出某些确定的特定状态。 北京卷中，当小灯泡的伏安特性曲线绘制好后，要确定灯泡在电压一定时的阻和消耗的电功率。上海卷中考的更巧，我们看： 例析5．（06上海）表格中所列数据是测量小灯泡 U-I关系的实验数据： & & & & (1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图_______（填&甲&或&乙&）； （2）在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线．分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而__________（填&变大&、&变小&或&不变& ）；&&&
（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻& 不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流& 过灯泡b的电流约为___________A． & 分析解答：（1）测量小灯泡 U-I关系，电压（流）要从零开始连续调节，只能用分压式电路，故选图乙；（2）通过描点可作出U-I曲线(如图12)，该曲线斜率即为电阻的大小（R=U/I），看到曲线斜率增大，表示电阻变大；（3）此题考得很巧，由电路的连接方式知，流过灯a的电流是流过灯b的3倍，这就相当于同一个灯泡两种不同的工作状态，这两种状态下，灯泡的电压之和为3V，电流满足3倍的关系，再在灯泡的工作曲线上找这样的两种状态，可确定灯泡b的电流值约为0.07A。 & 2012届实验专题练习答案与解析 & 1．【命题立意】本题考查多用电表读数以及电表改装。 【思路点拨】欧姆档读数时需要乘以倍率。 【答案】（每空2分）900& 300&& R2 &&并 【解析】用面板读数乘以倍率即为读数，故R1=900&O，R2=300&O。把小量程的电流表改装成大量程电流表，需要并联一个小电阻。 2．【命题立意】本题考查多用电表的使用。 【思路点拨】使用多用电表测量电阻，注意倍率选择和欧姆调零。 【答案】（除标注外，每空2分）（1）调零螺丝 &电流 （2）&1 &（3）调零旋钮 （1分） 电阻 （1分）（4）19.0 【解析】使用多用电表欧姆档，先机械调零。中值电阻为15&O，测量20&O的电阻时，要使用&1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19.0&O。 3．【命题立意】本题考查传感器相关知识。 【思路点拨】根据欧姆定律和胡克定律解答。 【答案】（每空2分）（1）30& （2）850&& 不均匀& （3）更换劲度系数更大的弹簧 【解析】（1）当P移动到R1的最右端时，电流表恰好满偏，则有 。（2） ， ，解得x=8.5cm，F=kx=850N；由于电流与拉力不成正比，所以刻度不均匀。（3）换劲度系数更大的弹簧，弹簧伸长相同的长度时，需要的拉力更大。 4．【命题立意】本题考查电阻的测量。 【思路点拨】本题没有电压表，要把电流表改装成电压表使用。 【答案】（1）如右图所示（4分）（2） （2分）【解析】从题给出的器材中知，这里对电阻Rx的测量可用伏安法来设计电路。由于题给出的器材中没有电压表，而电流表A2的内阻r2已知，因此电压表可由电流表A2和固定电阻R0（100&O）串联。通过计算我们不难发现，这种设计完全符合题中的测量要求。考虑到题给出的其它器材规格与要求，控制电路宜采用分压式控制电路。完整的实验电路设计成如右图所示。进行实验时在某次合适的测量中，记下A1表与A2表的示数分别为I1 与I2，则有（I1-I2）Rx=I2（r2+R0），故 。 5．【命题立意】本题考查电源电动势的测量。 【思路点拨】根据实验电路，连接实物图。根据欧姆定律列方程求解电动势和内阻。 【答案】（1）如右图所示（4分）（2） （2分）； （2分） 【解析】（1）略（2）设电源的电动势为E、内阻为r，电压表V2的电阻为R。由步骤①②可知，电压表V1的电阻为R0。由步骤③可知电压表V1和电源构成闭合电路，则 。由步骤④可知，电压表V1、电压表V2和电源构成闭合电路，则 ， ，联立解得 ； 。 6．【命题立意】本题考查电流表内阻的测量。 【思路点拨】根据欧姆定律和并联知识求解。 【答案】（1） （3分）（2） （3分）【解析】（1）若不计电流表内阻，则有：I1R0=I2Rx，故 （2）若考虑电流表内阻，则有：I1（r1+R0）=I2（r2+Rx），故有：
7．【命题立意】本题考查电表内阻的测量。 【思路点拨】微安表只有满偏电流刻度线，必须使微安表满偏从而测电流。把毫伏表与微安表串联，从而测量微安表两端的电压。需要注意两个滑动变阻器，一个作粗调，一个作细调。 【答案】（1）如右图所示（3分）（2）使微安表满偏，记下这时毫伏表的示数U （2分）（3） （3分） 【解析】（1）微安表 内阻比较大，因而把阻值较小的滑动变阻器用作分压接法，从而粗调电压；而阻值较大的滑动变阻器用作限流接法，从而微调电压。而微安表和毫伏表的内阻比较接近，因而两者并联，所作电路图如右图所示。（2）因要使用微安表的刻度，故而必须使微安表满偏，记下此时毫伏表的示数。（3）根据欧姆定律可知，微安表的内阻为 。 8．【命题立意】本题考查测量电源的电动势和内阻的实验。 【思路点拨】在闭合开关时需要保护电流表不被烧坏，因而需要调节电阻箱，使其阻值最大。根据欧姆定律，把表达式变换成题中需要的函数形式，在根据数学知识求解即可。 【答案】（每空2分）（1）最大值 （2）2 （3） &
【解析】（1）为保护电流表，将电阻箱的电阻调到最大值；（2）实验时，若电阻箱的阻值太大，电流很小，实验误差大，所以比较合理的是方案2；（3）由闭合电路的欧姆定律有： ，整理得 ，所以 ， ，解得 ， 。 9．【命题立意】本题考查电源电动势和内阻的测量，同时考查误差分析。 【思路点拨】根据教材上测量电源内阻和电动势的原理分析，但是要注意电流表和电压表的位置关系。 【答案】（每空2分）（1）R2 （2）1.5V &500&O （3）相等& 偏大 【解析】（1）&水果电池&电动势约为1.5V，电流约为3mA，估算其内阻约为500&O，要使电路电流变化范围大一些，需要选用与电源内阻接近的滑动变阻器，故选用R2。（2）根据图象可知：纵截距表示电动势，斜率绝对值表示内阻。故电动势为1.50V，内电阻为500&O。（3）根据欧姆定律可得 ， ，由此可知电动势E测量值等于真实值，而内电阻测量值大于真实值，因为还包含电流表内阻。 10．【命题立意】本题考查实验器材的选取、实物图的连接和功率的计算。 【思路点拨】根据小灯泡的额定电压和电流确定电压表和电流表，再根据题意确定滑动变阻器的选择。 【答案】（1）ACD（2分）（2）实物连线图如右图所示（4分）
（2分）；其中RG、RV分别是电流表G、电压表V的内阻，R1是把电阻箱作为分流电阻提供的有效电阻（2分） 【解析】（1）由于要测量小灯泡在不同电压下的电功率，需要测量小灯泡的电压和电流，但电流表量程太小，需要并联电阻箱改装，故选A、C。电压要从0开始变化，滑动变阻器采用分压接法，选用阻值较小的，故选D。（2）控制电路采用滑动变阻器分压接法，测量电路由于小灯泡电阻较小，改装后的电流表采用外接法。实物电路图如上图所示。（3）电压表和小灯泡并联，故通过小灯泡的电流为 ，故小灯泡的功率为 。 11．【命题立意】本题考查双测电路，既能测量电源电动势和内阻，又能测量小灯泡的伏安特性曲线。 【思路点拨】在双测电路中有两种形式：一种是通过单刀双掷开关实现，其本质就是两个测量电路测量不同的物理量；另一种形式就是通过多个电表测量多个物理量，然后根据电路知识得到不同的物理量。在具体解答时根据不同题目选择解题思路。 【答案】（每空2分）（1）如右图所示；（2）4.5&& 1.0 （3）0& 56%& 【解析】（1）先作出测量电源内阻和电动势的电路图，然后在此基础上增加伏安特性曲线电路，需要注意，小灯泡额定电压为2.5V，且电阻较小，故伏特表 直接与小灯泡并联，而电压表 则测量路端电压，电路如右图所示。（2）根据图象可知，倾斜的直线为计算电源电动势和内阻的图线，该图线的纵截距为电动势大小，图线斜率的绝对值为电源内阻大小。据此可知电动势E＝4.5V，r＝1.0&O（3）由图象可知，小灯泡两端电压为2.5V，电源内电压为2V，故滑动变阻器连入电路阻值为0。电源的效率为 &100%=56%。 12．【命题立意】本题考查实验器材的选取、螺旋测微器读数和电阻的测定。 【思路点拨】根据电阻定律可得导线的长度。 【答案】（1）1.125&0.001（2分）（2）C（1分）&& E（1分）（3）如右图（4分） （4） &（2分） 【解析】（1）读数为1.125&0.001 （2）由于电源电动势为9V，故电压表采用E。估算电流最大为0.09A，故电流表选C。（3）实验原理如右图所示（4）电压表V通过的电流为 ，R0两端的电压为 ，RL两端的电压为 ，又由电阻定律 可解得， 。 & 2012届实验专题练习
（8分）现给出两个阻值不同的电阻R1和R2，用多用电表按正确的操作程序分别测出它们的阻值，测量R1时选用&&100&欧姆挡，其阻值如下图中指针①所示，R1=&&&&&&& &O；测量R2时选用&&10&欧姆挡，其阻值如下图中指针②所示，R2=&&&&&& &O。将某一小量程的电流表改装成大量程的电流表，其中改装后量程较大的是电流表与&&&&& （填&R1&或&R2&）&&&& 联（填&串&或&并&）的。
2．（10分）如下图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20&O的电阻，测量步骤如下： （1）调节&&&&&&&&& ，使电表指针停在指针对准&&&&&& 的&0&刻线（填&电阻&或&电流&）。 （2）将选择开关旋转到&&O&档的&&&&&&& 位置。（填&&1&、&&10&、&&100&或&&1k&） （3）将红、黑表笔分别插入&+&、&－&插孔，并将两表笔短接，调节&&&&&&&&&& ，使电表指针对准&&&&& 的&0&刻线（填&电阻&或&电流&）。 （4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如下图乙所示，该电阻的阻值为&&&&&&&& &O。 （5）测量完毕，将选择开关旋转到&OFF&位置。
（8分）如下图所示是电子拉力计的示意图，金属弹簧右端和滑动触头P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1之间的摩擦不计）。定值电阻R0；电阻R1是用均匀电阻丝密绕在瓷管上做成的（类似于滑动变阻器），其长度为10cm，阻值R1=300&O，电源电动势E=3V，内阻不计。理想电流表的量程为0~100mA。当拉环不受拉力时，触头P刚好不与电阻R1接触（即电路断开）。弹簧的劲度系数为10000N/m。 （1）电路中连入的R0阻值至少应为&&&&&& &O。 （2）设计中需要将电流表上的电流数值改为拉力的数值，那么在原电流表的40mA处应改为&&&&&&& N。分析可知，拉力计的刻度是否均匀&& &&&&&。（填写&均匀&或&不均匀&） （3）为了使拉力计的量程增大应采用的措施是（只填写一条）&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。 4．（6分）某待测电阻Rx（阻值约20&O）。现在要较准确地测量其阻值，且测量时要求两电表的读数均大于其量程的1/3，实验室还有如下器材： A．电流表A1（量程150mA，内阻r1约为10&O） B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30&O） C．定值电阻R0（100&O） D．滑动变阻器R（0~10&O） E．直流电源E（电动势约4V，内阻较小） F．开关S与导线若干 （1）在右图中虚线框内画出测量电阻Rx的电路图，并将图中元件标上相应符号； （2）用已知量和一组直接测得的量写出测量电阻Rx的表达式为&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 5．（8分）（1）为了测量电源的电动势和内阻，在实验室里我们通常采取下图甲电路测量，请根据电路图甲连接实物图。 （2）由于电压表和电流表内阻的影响，下图甲所示电路存在系统误差，为了消除这一影响，某同学设计了如下的实验方案：选择两块量程合适的电压表V1和V2，一个满足实验要求的电阻箱R，电键若干。设计如下图乙所示的测量电路，该同学进行了如下的主要测量步骤： ①闭合电键S2，断开电键S1、S3，记下此时电压表V2的读数 ②闭合S3，断开S1，S2，调节电阻箱R，当电压表V2的读数与①步骤的读数相同时，读出电阻箱的阻值为R0 ③闭合S1、S2，断开S3，记下V1的示数U1 ④再断开S1，记下V1和V2的示数U1&和U2& 请利用以上的测量数据写出该电源的电动势和内阻的测量值表达式E=&&& &&&&&&&&&&&，r= &&&&&&&&&&&&&&。 &&&&&&&&& &&&&&&&&&
6．（6分）如下图所示为一电学实验的原理图。该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值（约500&O）。实物图所给两电流表量程相同，内阻都很小。实验步骤如下： （1）调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端； （2）合上开关S； （3）将滑动变阻器的滑动头向左端滑动， 使两个电压表指针都有明显偏转； （4）记下两个电流表 和 的读数I1和I2； （5）多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下 和 的多组读数I1和I2； （6）求Rx的平均值。 & 回答下面问题： （1）不计电流表内阻的影响，用I1、I2和R0表示Rx的公式为Rx=&&&&&&&&&& 。 （2）考虑电流表内阻的影响，用I1、I2、R0、 的内阻r1、 的内阻r2表示Rx的公式为Rx=&&&&&&&&&&&&&&&& 。 7．（8分）一微安表 的刻度盘只标注了表示量程Ig=100&A的刻度线，尚未标注其他分刻度线，请用下列全部器材测量微安表 的内阻： 待测微安表 ：内阻Rg约为2k&O 毫伏表 ：量程250mV，最小分度5mV，内阻约为1k&O 滑动变阻器R1：0~50&O 滑动变阻器R2：0~3k&O 直流电源E：电动势E=1.5V，内阻r约为1&O 单刀单掷开关S，导线若干
在如右图所示的实验电路原理图上标明所选用的滑动变阻器。 & （2）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上： 第一步：断开S，按电路原理图连接器材，将两个滑动变阻器 R1、R2的触头分别置于合理的位置； 第二步：闭合S，分别调节R1和R2至适当位置，&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 （3）用已知量和测得量的符号表示微安表 的内阻Rg=&& &&&&&&。 8．（8分）某同学设计如下图所示电路用来测量电源的电动势和内阻，其中电流表内阻为RA。
（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到& &&&&&&&。（选填&最大值&、&最小值&或&任意值&） （2）改变电阻箱的阻值R，分别测出通过电流表的电流I。 下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是&& &&&&&&（选填&1&或&2&） &
电阻箱的阻值R/&O
（3）根据实验数据描点，绘出的 -R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RA表示） 9．（10分）测量&水果电池&的电动势和内电阻的实验中，将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的&水果电池&，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定电流约为3mA。现有下列器材： 待测&水果电池& 电流表 ：满偏电流3mA，电阻约10&O 电压表 ：量程0~1.5V，电阻约1000&O 滑动变阻器R1：0~30&O 滑动变阻器R2：0~30k&O 开关、导线等实验器材 & （1）本实验选用上面所示的实验原理图，应该选用哪种规格的滑动变阻器？&&&&&&&& 。（填写仪器代号） （2）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，得到U&I图象如上图所示，根据图中所给数据，则&水果电池&的电动势E＝&&&&&& V，内电阻r＝&&&&&&&& &O。 （3）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较，电动势E&&&&&& （选填&偏大&或&相等&或&偏小&），内电阻r&&&&&&& （选填&偏大&或&相等&或&偏小&）。 10．（8分）一个标有&2.5V，0.3A&字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率，有下列器材可供选择： A．电压表V（0~3V，内阻RV=3k&O） B．电流表G（0~500&A，内阻RG=600&O） C．电阻箱R1（0~99.99&O） D．滑动变阻器R2（10&O，2A） E．滑动变阻器R3（1k&O，0.5A） F．电源（直流4V，内阻不计） & （1）为保证实验安全、准确、操作方便，应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需要&&&&&&&& （均用器材对应的字母填写） （2）根据你设计的实验电路，完成上面实物图的连线。 （3）根据你的设计，若从仪表盘上读到的数据分别为U、IG，则小灯泡在该条件下的功率表达式为&&&&&&&&&&&&&& （均用字母表示）。表达式中除U、IG外，其他符号的意义为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。 11．（10分）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。 A．电压表V1（量程6V、内阻很大） B．电压表V2（量程3V、内阻很大） C．电流表A（量程3A、内阻很小） D．滑动变阻器R（最大阻值10&O、额定电流4A） E．小灯泡（2A、5W） F．电池组（电动势E、内阻r） G．开关一只，导线若干 实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。
请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整。 （2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U&I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如下图所示，则电池组的电动势E＝&&& V、内阻r＝&&&& &O。（结果保留两位有效数字） （3）在U&I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为&&&& &O，电池组的效率为&&&&&&&&&&&& （结果保留两位有效数字）。 &&&&&&&&&&&&&&&
12．（10分）测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度的器材如下： A．待测螺线管L（符号）：绕制螺线管金属丝的电阻率为&，电阻RL约为100&O B．螺旋测微器 C．电流表A1：量程100&A，内阻RA1＝500 &O D．电流表A2：量程0.6A，内阻RA2=15&O E．电压表V1：量程6 V，内阻RV1＝4 k&O F．电压表V2：量程3V，内阻RV2＝2k&O G．定值电阻：R0＝50&O H．滑动变阻器R&：全电阻约为1k&O I．电源E：电动势9V，内阻忽略不计 J．开关S一个，导线若干 （1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如上图所示，其示数为d＝&&&&&&&&& mm。 （2）根据所给实验器材，电流表选用&&&&&& ，电压表选用&&&&&& （填写实验器材前面的字母）。 （3）根据所给实物图，在右侧方框中作出实验原理图。 &&&&&&&&&&
（4）若测得的金属丝直径用d表示，电流表G的读数用I表示，电压表V的读数用U表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L＝&&&&&&&&&&& 。 &
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