電學(xué)試驗近三年高考題

1、專題18 電學(xué)實驗【2018年高考考點定位】高考考綱中共涉及到這幾個實驗，即測量金屬的電阻率、描繪小燈泡的伏安特性曲線、測定電源的電動勢和內(nèi)阻、練 習(xí)使用多用電表和傳感器的簡單使用，其中測量金屬的電阻率涉及到螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，描繪小燈泡伏安 特性曲線涉及到電路的連接和電表的選擇，測定電源電動勢和內(nèi)阻涉及到閉合回路的歐姆定律以及多用表的使用，知 識點較多，需要我們仔細(xì)梳理，認(rèn)真掌握?？键c一、測量金屬絲的電阻率實驗原理R = PL,根據(jù)電壓表和電流測出電阻 R = U ,測出金屬絲的長度和橫截面積就可以計算出電阻率。SI對于金屬絲的長度的測量多用到游標(biāo)卡尺；而橫截面積通過測量直徑來計算，

2、直徑的測量經(jīng)常用到螺旋測微器。如上圖所示為游標(biāo)卡尺，主要有主尺和游標(biāo)尺兩部分組成，主尺一般以毫米為單位，而游標(biāo)尺有10分度，20分度和50分度的游標(biāo)尺，分度值分別為0.1mm, 0.05mm和0.02mm ；讀數(shù)時分為兩部分，其一為游標(biāo)尺零刻度線左側(cè)對應(yīng)的主尺上面毫米的整數(shù)倍；其二為與主尺對齊的游標(biāo)尺第N條刻度線，N乘以精確度；二者之和即為最終讀數(shù)，單位為毫米。注意精確度，末尾的零不可以省去。巾動1c 上刻度尺型止動旋招潮調(diào)G,日固定刻度D,族扭上圖所示為螺旋測微器，又稱千分尺，其讀數(shù)有固定刻度和可動刻度兩部分構(gòu)成，讀數(shù)時先讀出固定刻度上面露出的0.5mm的整數(shù)倍，再讀出刻度可動刻度上面與固定

3、刻度對齊的刻度線乘以精確度0.01mm,提醒大家注意，可動刻度線必須估讀到下一位；二者之和為最終讀數(shù)；由于最終讀數(shù)精確到千分之一毫米，所以又叫做千分尺?？键c二、描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗原理：通過滑動變阻器調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流，記錄小燈泡兩端的電壓和電流表示數(shù)，最 終描點連線，做出U -I圖像。電流表的內(nèi)接和外接：電流表內(nèi)接法如下圖由于電流表和待測電阻串聯(lián)而分壓，導(dǎo)致電壓表測量的電壓不但包括待測電阻電壓而且包 括電流表電壓，所以此種方法電流表準(zhǔn)確，電壓表偏大，導(dǎo)致測量的電阻偏大；對于測量 大電阻時，由于電流表阻值較小，分壓少，誤差較小，所以一般測量大電阻用內(nèi)接法。歸納為：大

4、內(nèi)偏大 電流表外接法如下圖由于電壓表和待測電阻并聯(lián)而分流，導(dǎo)致電流表所測電流包括待測電阻和和電壓表的電流, 此種方案所測電壓為準(zhǔn)確的，而電流偏大，所以導(dǎo)致測量的電子偏小；對于測量小電阻時, 由于電壓表內(nèi)阻較大，分流少，誤差較小，所以一般測量小電阻用外接法，歸納為：小外偏小綜合考慮小燈泡電阻較小，所以選擇電流表外接法（3電壓表和電流表量程選擇要注意考慮小燈泡的額定電壓和額定電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器過程一般不能超過額定電壓和額定電流。3）滑動變阻器的鏈接方式有分壓式和限流式右圖為限流式，滑動變阻器與待測電阻串聯(lián)，滑動變阻器右半部分被短路，滑片向右移動，電流變小，待測電阻電壓變小，但是電壓和電流最小都無

5、法減小到0.右圖為分壓式，滑動變阻器左半部分與待測電阻并聯(lián)，后與滑動變阻器右半部分串聯(lián)，滑 片向右滑動，待測電阻的電壓和電流增大，向左移動，待測電阻的電壓和電流逐漸減小， 當(dāng)滑片移動到最左端時，待測電阻被短路，待測電阻的電壓和電流均為0.與限流式不同之處在于電壓和電流可以從零開始調(diào)節(jié)。考點三、測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗原理：根據(jù)閉合回路歐姆定律，u = E-Ir ,測量出路端電壓和干路電流，做出路端電壓隨電流變化的圖像就可以找到電動勢和內(nèi)阻。 數(shù)據(jù)處理；根據(jù)路端電壓隨電流變化的數(shù)據(jù)記錄描點作圖如下，那么圖線與縱軸的截距即電源電動勢，斜率即電源內(nèi)阻，需要注意計算斜率是要看縱軸是否從0開始。交流工

6、w電壓表表盤機械調(diào)零旋鈕歐姆調(diào)零旋鈕紅表等插孔宜交流電流、rt流交流電壓表表盤考點四、練習(xí)使用多用電表電阻的測量：A,機械調(diào)零，旋轉(zhuǎn)機械調(diào)零旋鈕，把指針調(diào)整到左側(cè)零刻線處。B,把紅黑表筆分別插入正負(fù)插孔，并根據(jù)電阻大小旋轉(zhuǎn)到合適的倍率。C,紅黑表筆短接，此時相當(dāng)于電阻等于零，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，把指針調(diào)整到右側(cè)的零刻度線處，即歐姆調(diào)零。D,紅黑表筆分別于待測電阻相連，最終電阻讀數(shù)為指針對應(yīng)刻度乘以倍率。E,使用完畢后，拔出紅黑表筆，把旋鈕旋轉(zhuǎn)到OFF檔或交流電壓最高檔。注意：（1）測量電阻時，右邊為小阻值，左邊為大阻值。開始測量前，指針在左側(cè)，若接入電阻后指針偏角過小，說明示數(shù)太大，倍率太小，應(yīng)

7、該換大倍率；若偏角過大，說明示數(shù)太小，倍率太大，應(yīng)該換小倍率。（2）歐姆表測量電阻時，電源在歐姆表內(nèi)部，電流方向為紅進黑出，紅表筆接電源負(fù)極，為低電勢，黑表筆接電源正極，為高電勢。電流電壓的測量：A,機械調(diào)零，通過機械調(diào)整旋鈕把指針調(diào)整到左側(cè)零刻度線處B,測電流則通過紅黑表筆把萬用表串聯(lián)入電路，測電壓則通過紅黑表筆把萬用表并聯(lián)如電路，電流方向遵循紅進黑出，此時紅表筆為高電勢，黑表筆為低電勢。C,根據(jù)估測的電壓和電流選擇合適的量程。D,讀數(shù)時，刻度盤共計 50格，可以用量程除以 50計算每格的具體數(shù)值，根據(jù)指針指示的刻度乘以每格的數(shù)值即為最終讀數(shù)o考點五、練習(xí)使用多用電表傳感器是把一些非電學(xué)量轉(zhuǎn)

8、化為電壓或電流等電學(xué)量，從而放大后輸入控制系統(tǒng)。常見傳感器有熱敏電阻，隨溫度升高而減?。还饷綦娮?，隨光強度增強而減小。【三年局考】15、16、17年局考真題及其解析2017考君嵬1.12017 天津卷】某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表 A的內(nèi)阻1=1.0 kQ,電阻R=9.0 k Q ,為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個R=3.0 Q的電阻。按圖示電路進行連接后， 發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中，混進了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。 為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是 斷開的，將電建 S閉合，用多用電表的電壓擋先測量 a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測量、 a間電壓，若讀數(shù)不為零，

9、 則一定是 導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是 導(dǎo)線斷開。排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組11、I 2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由11 T 2圖象得到電池的電動勢 E=V,內(nèi)阻r=0。0 150.100.05+, 十電pi 7, mA01002003002.12017 新課標(biāo)I卷】（10分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡 L （額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A ）;電壓表 V V （量程3 V,內(nèi)阻3 k ）;電流表1 （量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 ）;固定電阻 R （阻值1 000 ）;滑動變阻器 R （阻值09.

10、0 ）;電源E （電動勢5 V,內(nèi)阻不計）；開關(guān) S;導(dǎo)線若干。（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在 03.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻 （填“增大” “不變”或“減小”），燈絲的電阻率 （填“增大” “不變”或“減小”）。（3）用另一電源 E （電動勢4 V,內(nèi)阻1.00 ）和題給器材連接成 圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器 R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān) S,在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為 W 最大功率為 W （結(jié)果均 保留2位小數(shù)）3.12017 新課標(biāo)H卷

11、】（9分）某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為 100科A內(nèi)阻大約為2 500 Q）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€滑動變阻器 Ri、R2（其中一個阻值為 20 Q另一個阻值為2 000 Q ;電阻箱R （最 大阻值為99 999.9引；電源E （電動勢約為1.5 V）;單刀開關(guān) 和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實物連線。（2）完成下列填空:R的阻值為 Q （填“20”或“2 000”）。為了保護微安表，開始時將R的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動變阻器的 端（填“左”或“右”）對應(yīng)的位置；將 R的滑 片D置于中間位置附近。將電阻箱 R的阻值

12、置于2 500.0 接通Sio將R的滑片置于 適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié) R的滑片D的位置。最終使得接通 S2前后， 微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢_（填“相等”或“不相等”）。困(a)將電阻箱 R和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將R的阻值置于2 601.0 Q時，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為 Q （結(jié)果保留到個位）。（3）寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議： 。4.12017 新課標(biāo)出卷】（9分）圖（a）為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R、R、R、R和R是固定電阻，R是可變電阻；表頭g的滿偏電流為250 A,

13、內(nèi)阻為4800。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓 1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆X 100 Q擋。圖(b)（1）圖（a）中的A端與 （填“紅”或“黑”）色表筆相連接。（2）關(guān)于R的使用，下列說法正確的是 （填正確答案標(biāo)號）。A.在使用多用電表之前，調(diào)整 R使電表指針指在表盤左端電流“ 0”位置B.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R使電表指針指在表盤右端電阻“ 0”位置C.使用電流擋時，調(diào)整 R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置（3）根據(jù)題給條件可得 R+R=Q , R=Q。（4）某次測量時該多用

14、電表指針位置如圖（ b）所示。若此時 B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為 ;若 此日B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為 ;若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為 。（結(jié)果均保留3 位有效數(shù)字）5.12017 江蘇卷】（10分）某同學(xué)通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如圖11 - 1圖所示，繼電器與熱敏電阻 R、滑動變阻器 R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控.繼電器的電阻約為20 Q,熱敏電阻的阻值 R與溫度t的關(guān)系如下表所示t /篤3(1040*050.060, 070.080. 0匕/口199. 5145.41ON. 181.

15、 862.949. 1（1）提供的實驗器材有：電源 E1 （3 V,內(nèi)阻不計）、電源 Ea （6 V,內(nèi)阻不計）、滑動變阻器 R （0200 ）、滑動變阻器R （0500 ）、熱敏電阻 R,繼電器、電阻箱（0999.9 ）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干.(選填“ Ei”或“)，滑動變阻器 R應(yīng)選用為使該裝置實現(xiàn)對 3080 C之間任一溫度的控制，電源 E應(yīng)選用(選填 R”或 R”).(2)實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作.某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應(yīng)將如圖11-2圖所示的選擇開關(guān)旋至 (選填 A”、B“C或 D).(3)合上開關(guān)S,用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查，在題 11-1圖中，若只有b、c

16、間斷 路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入 a、b時指針 (選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)，接入 a、c 時指針 (選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”).(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 C時被吸合，下列操作步驟正確順序是.(填寫各步驟前的序號)將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 Q加64名考笈觀1.12016 上海卷】(7分)“用DIS描繪電場的等勢線“(1)(單選題)該實驗描繪的是(A)兩個等量同種電荷周圍的等勢線(B)兩個等量異種電荷周圍的等勢線(C)兩個不等量同種電荷周圍的等勢線(D)兩

17、個不等量異種電荷周圍的等勢線(2)(單選題)實驗操作時，需在平整的木板上依次鋪放(A)導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙、白紙(B)白紙、導(dǎo)電紙、復(fù)寫紙(C)導(dǎo)電紙、白紙、復(fù)寫紙(D)白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙(3)若電壓傳感器的紅、黑探針分別接觸圖中d、f兩點(iHiii-i 圖(iS il -2 圖)的實驗裝置示意圖如圖所示。時，示數(shù)小于零。為使示數(shù)為移動。3 V,內(nèi)阻(f、d連線與A B連線垂直)零，應(yīng)保持紅色探針與 d點接觸，而將黑色探針 (選填：“向左”或“向右”)2.12016 四川卷】(11分)用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材：待測電源(電動勢約約2 ),保護電阻 R (阻值10 )和R (

18、阻值5 Q),滑動變阻器 R電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。實驗主要步驟：(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；(ii )逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I ;(iii )以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作 U-I圖線(U I都用國際單位)；(iv)求出U- I圖線斜率的絕對值 k和在橫軸上的截距 a?；卮鹣铝袉栴}：(1)電壓表最好選用;電流表最好選用A.電壓表(03 V,內(nèi)阻約15 k Q) B .電壓表(03 V,內(nèi)阻約 3 k )C.電流表（0200 mA,內(nèi)阻約2 ） D .電流表（030 mA,內(nèi)阻約2 Q）（2）滑動變阻器的滑片從

19、左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是A.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱B.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端的接線柱一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端的接線柱（3）選用k、a、R和R表示待測電源的電動勢 E和內(nèi)阻r的表達式E=, r=，代入數(shù)值可得 E和r的測 量值。3.12016 天津卷】某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8 V , 0.3 A ”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學(xué)選用的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：電壓表Vi （量程

20、03 V,內(nèi)阻等于3 k Q ）電壓表V2 （量程015 V ,內(nèi)阻等于15 k Q ）電流表Ai （量程0200 mA,內(nèi)阻等于10 ）電流表A （量程03 A,內(nèi)阻等于0.1 ）滑動變阻器R （010額定電流2 A）滑動變阻器 R（01 k ,額定電流0.5 A）定值電阻R3 （阻值等于1 Q ）定值電阻R （阻值等于10 ）定值電阻R5 （阻值等于1 k Q ）電源E （E=6 V,內(nèi)阻不計）請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。該同學(xué)描繪出的I-U圖象應(yīng)是下圖中的 。4.12016 浙江卷】（10分）某同學(xué)用伏安法測量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻約為3 k Q的

21、電壓表和量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.1 Q的電流表。采用分壓電路接線，圖 1是實物的部分連線圖，待測電阻為圖2中的R,其阻值約為5 Q。（1）測R阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線連接 （填a或b）、導(dǎo)線連接 （填c或d）。（2）正確接線測得實驗數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得 R的阻值為 Q 。MlUA0.400.801.201.602.002.40I /A0.090.190.270.350.440.53（3）已知圖2中R2與R是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體,一 -,1，一一 ，一R的邊長是R的,，若測R的阻值，則最10優(yōu)的連線應(yīng)選（填選項）。A.連接a,連接c B .連接a,連接d C.連接b,

22、連接c D .連接b,連接d5.12016 全國新課標(biāo)出卷】（5分）某同學(xué)用圖中所給器材進行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導(dǎo)軌ab和aib固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方， S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路, 開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B.換一根更長的金屬棒C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是 （填入正確選項前的標(biāo)號）。加5耳裔考真觀1.12015 上海 2

23、7如圖是一個多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖。電流表滿偏電流0.5mA、內(nèi)阻10Q;電池電動勢1.5V、內(nèi)阻1 變阻器R0阻值0-5000 Q廠（1）該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V刻度的，當(dāng)電池的電動勢下降到 1.45V、內(nèi)阻增大到4a ” 號卜時仍可調(diào)零。調(diào)零后 R阻值將變 （選填“大”或“小”）；若測得某電阻阻值為300a，則 I /這個電阻的真實值是 Q（2）該歐姆表換了一個電動勢為1.5V,內(nèi)阻為10a的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值，其測量結(jié)果 （選填“偏大”或“偏小”或“準(zhǔn)確”）2.12015 山東 22】如圖甲所示的電路圖中，恒流源可作為電路提供恒定電流I。，R為定值電阻，電流

24、表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動變阻器Rl消耗的電功率。改變Rl的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的 U-I關(guān)系圖線。圖印回答下列問題：（1）滑動觸頭向下滑動時，電壓表示數(shù)將 （填“增大” 或“減小”）。10= A 。R消耗的最大功率W（保留一位有效數(shù)字）。3.12015 四川 8 （2）】用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值 R。已知電池的電動勢約 6V,電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有： 電流表 A （量程030mA）； 電流表A （量程0100mA ； 電壓表V （量程06V）;滑動變阻器R （阻值05Q）;滑動變阻器 R （阻值0300 a ）;開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下：I .設(shè)計如圖3所示的電路圖，正確連接電路。n.將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組 U和I的值，并記錄。以 U為縱軸，I為橫軸，得到如圖4所示的圖線。JI圖線,m.斷開開關(guān)，將 R改接在R C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)n的步驟，得到另一條 圖線與橫軸I的交點坐標(biāo)為（I% 0）,與縱軸U的交點坐標(biāo)為（0, U）。 回答下列問題：電流表應(yīng)選用 ,滑動變阻器應(yīng)選用 ；由圖4的圖線，得電源內(nèi)阻 r =Q ；用I。、U0和r表示待測