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1、高中物理实验 电学实验“实物图连线” 电学实验“实物图连线” 1 （20XX 海南高考真题 ） 用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为：待测电流表 A（ （ 量程 10mA ，内阻约为 50? ）， 滑动变阻器 R 1 ，电阻箱 R ，电源 E（ （ 电动势约为 6V， ， 内阻可忽略）， 开关 S 1 和 S 2 ，导线若干。 （1 1 ） 根据实验室提供的器材 ， 在 图（ （a） ） 所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器起限流作用 ； （2 2 ） 将图（b ）中的实物按设计的原理图连线 ； （3 3 ） 若实验提供的滑动变阻器有两种规格 10?
2、，额定电流 2A 1500? ，额定电流 0.5A 实验中应该 取 。 。 （填“ ” 或“ ” ） 【答案】（ （1 ）电路图见解析； （ （2 ）实物连线见解析；（3） ） . 【解析】（ （1 ）电路原理图如图； （2 2 ） 实物连线如图： （3 3 ） 待测电流表两端允许的最大电压为 U A ? 0.01? 50V ? 0.5V ，当S 2 断开，电流表 满偏时，滑动变阻器的阻值 R ? E ?U A ? 6 ? 0.5 ? ? 550? ，故滑动变阻器 I g 0.01 选择 。 2 （xx 海南高考真题 ）图 图 1 中电源电动势为 E ，内阻可忽略不计； 电流表 具有一定的内
3、阻， ， 电压表 的内阻不是无限大， ，S 为单刀双掷开关，R 为待测电阻。当S 向电压表一侧闭合时，电压表读数为U 1 ，电流表读数为 I 1 ；当 S 向 R 一侧闭合时，电流表读数为 I 2 。 （1 1 ） 根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻 R 。 （2 2 ） 根据图 1 所给出的电路，在图 2 的各器件实物图之间画出连接的导线。 【答案】 R ? E ? E ?U1 I 2 I 1 【解析】（ （1 ）设电流表的内阻为 r ，当 S 向电压表一侧闭合时，电 第 3页，总 11 页 压表读数为 U 1 ，电流表读数为 I 1 ；根据闭合电路欧姆定律有 E ? U 1 ? I
4、1 r ； 得 r ? E ?U1 ；当S 向 R 一侧闭合 I 1 时，电流表读数为 I 2 。根据闭合电路欧姆定律有 E ? I 2 (R ? r) ，得 R ? E ? r ? E ? E ?U 1 I 2 I 2 I 1 （ （2 ）根据电路图连线如图所示： 3 （xx 重庆高考真题 ） 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E 阻 和内阻r ，并探究电极间距对E 和 和 r 的影响。实验器材如图所示。 量 测量E 和 和 r 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U 和 和流 流过电源的电流I ，依据公式 ，利用测量数据
5、作出U-I 图像，得出 E 和 和 r。 。 将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影 响，请在图中用笔画线代替导线连接电路 。 【答案】U=E-Ir 【解析】 量 测量E 和 和 r 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压 U 和 和 第 4页，总 11页 流 流过电源的电流I ，依据公式 U=E-Ir ，利用测量数据作出U-I 图 图像，U-I 图像与纵轴截距等于电源电动势E ，图线斜率的绝对值等于阻 电源内阻r。 。 由于将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的 影响，所以把电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路， 电压表并联在电源和开关两
6、端，实物图如图所示 4 （xx 海南高考真题） 某同学将量程为 200A 、内阻为 500 的表头A 改装成量程为 1mA 和 10mA 的双量程电流表，设计电路如图（ （a） ） 所示。定值电阻 R 1 =500 ，R 2 和 和 R 3 的值待定，S 为单刀双掷开关，A 、 B 为接线柱。回答下列问题： （1 1 ） 按图（ （a） ） 在图（ （b） ） 中将实物连线； （2 2 ） 表笔 a 的颜色为 色 （填“ 红” 或 “ 黑” ） （3 3 ） 将开关 S 置于“1” 挡时，量程为 为 mA； ； （4 4 ） 定值电阻的阻值 R 2 = ，R 3 = 。（结果取 3 位有 效数
7、字） （5 5 ） 利用改装的电流表进行某次洞里时，S 置于“2” 挡，表头指示如 第 5页，总 11页 图（c ）所示，则所测量电流的值为 mA。 。 【答案】（ （1） ） 如图所示 （ （2） ） 黑 （ （3 ）10 （4 ）225 25.0 （5 ）0.780 （ （0.78 同样给分） 【解析】 （1 1 ） 实物连线图见答案； （2 2 ） 红表笔接电源的正极，电流由红表笔流入，由电路图（a ）可看出表头右侧笔 为正极，故表笔a 为黑表笔； （3 3 ） 将开关 S 置于“1”挡时，表头跟 挡时，表头跟R 1 、 R 2 串联后再跟 串联后再跟R 3 并联，将关 开关S 置于“2
8、”挡时，表头跟 挡时，表头跟R 1 串联后再跟 串联后再跟R 2 、 R 3 并联，故前者的量程较大，故开关S 置于“1”挡时，量程为 挡时，量程为I 1 =10mA. （4 4 ） 由（3） ） 问的分析，结合欧姆定律可知开关S 置于“1” 挡时，有I g （ R g +R 1 +R 2 ） = （ I 1 I g ） R 3 ， 开 关 关 S 置 置 于 “2” 挡 时 ， I g (R g +R 1 )= （ I 2 I g ） (R 2 +R 3 ) ，代入已知数据可得R 2 =225， ， R 3 = 25 ? 0 。 （ （5 ）S 置于“2” 挡时，量程为 1mA ，表头示数为
9、 156A ，故所测量 电流的值为 156 1mA =0.780mA. 200 1 （xx 江苏高三月考）在“ 测定某电源的电动势和内阻” 实验中， 实验电路如图甲所示，R 为电阻箱，阻值范围 0-9999 ，R 0 是保护电阻，V 为理想电压表该同学连接好电路后，闭合电键S ，改变电阻箱的电阻值，读取电压表的示数根据读取的多组数据，他画出了图 第 6页，总 11页 （丙）所示的图象 （1 1 ） 请在图（乙）中选择合适的器材根据电路图（甲）画线连接实 物图 （2 2 ） 在图（丙）所示图象中， 当 1 =0 10V -1 时，外电路处于 状 U 态（选填“ 通路” 、“ 断路” 或“ 短路”
10、 ） （3 3 ） 根据该图象可求得该电池的电动势 势 E= V ，内阻 r= 【答案】 断路 10 50 【解析】（ （1 ）根据电路图连接实物图，如图所示 （2 2 ） 在图（丙）所示图象中，当 1 =0 10V -1 时，知外电阻的倒数为 U 零，则外电阻趋向于无穷大，则外 电路处于断路状态 （3 3 ） 因为 E = U + U r ， 解 得 1 1 + r 1 ，可知图线的纵轴截 R+R 0 U E E R+R 0 距等于 A 1 0 ? 1 ，则 E=10V E 第 7页，总 11页 图线的斜率 k r = 0 ? 3 0 ? 1 = 5 ， r=50 E 0 ? 0 ? 2 为
11、了测定电流表 A 1 的内阻，采用如图 1 所示的电路。其中 A 1 是待测电流表，量程为 300A 内阻约为 100? ； A 2 是标准电流表，量程是200A ； R 1 是电阻箱，阻值范围 0 ? 999.9? ； R 2 是滑动变阻器； R 3 是保护电阻； E 是电池组，电动势为 4V ，内阻不计； S 1 是单刀单掷开关， S 2 是单刀双掷开关。 （1 1 ） 根据电路图，请在下面实物图（图 2 ）中画出连线，将器材连接成实验电 路 . 第 8页，总 11页 【答案】 3 （2018 河南高二期末 ） 可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用某同学利用如图甲所示的器材探究
12、在一定光照强度下硅光电池的路端电压 U 与总电流 I 的关系电表视为理想电表 (1) 在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接 ； (2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到 该电池的 U-I 图象如图乙所示 ， 由此可知在该光照强度下 ， 硅光电池内阻 ( 填“ 是” 或“ 不是”) 常数，短路电流为 mA ，电动势为 V ( 结果保留三位有效数字) (3) 若将 R=10k 的电阻接在该硅光电池两极上， ， 用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率 为 W ，此时该硅光电池的内阻为 k.( 结果保留两位有效数字) 【答案】 不是 0.295(0.293 0.29
13、7) 2.68(2.66 2.69) 3.010 4 (2.910 4 3.110 4 ) 5.4(4.9 5.6) 第 9页，总 11页 【解析】（ （1 ）本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法而电流表采用相对电源的外接法； 连接实物电路图，如图所示。 （2 2 ） 因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电的 池的U-I 图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电 流为 295A=0.295mA ；当I=0 ，U=E ，图线斜率的绝对值表示内阻。线 由图线a 可知E=2.68V； ； （3 3 ） 在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示， 与电源的伏安特性
14、曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I=175A ， U=1.7V ；故电源的输出功率P=UI=1.717510 -6 =3.010 -4 W ；根据闭 合电路欧姆定律可得： r = E U = 2 ? 68 1 ? h = 5 ? 6 10 3 fi = 5 ? 6 kfi I 1h510 6 4 （2018 福建高二期中）在实验室中测量电源的电动势和内电阻， 可以提供的器材有： （a a ） 待测电池：电动势E 、内电阻 r （b b ） 电流表 A1 ：量程 0.6A ，内阻 r1=0.5 （c c ） 电流表 A2 ：量程 1mA ，内阻r2=200 （d d ） 器 滑动变阻器R1
15、：阻值 0 20 ，额定电流 2.5A （e e ） 电阻箱 R2 ：9999 以及开关、导线、坐标纸等 为了测量待测电池的电动势和内电阻，请解答以下问题： （1 1 ） 由于没有电压表，需将电流表 A 2 和电阻箱 R 2 改装成量程为 2V 的电压表，R 2 的电阻值应 为 （2 2 ） 根据下图中设计的测量该电池电动势和内电阻的电路图，利用 笔画线代替导线，将实物图连接好。 （3 3 ） 根据实验所测数据画出 I 2 I 1 图象如图所示，由此图象可求得该电源电动势 势 E= V ，内阻 r= 。 【答案】 1800 1.8V 2.0 【解析】（ （1） ） 根据串联电路规律可知， 串联电阻阻值 。 （2 2 ） 根据电路图可得出对应的实物图，如图所示； （3 3 ） 由图乙所示图象 可知 ， 图象纵轴截距是 ， 电源电动势： ； 路端电压 ，当纵轴表示路端电压时，图象斜率的绝对值 等于电源内阻， ?U
