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1、镇成立由镇委书记孙广东任组长，镇委副书记、镇长任副组长，镇直相关部门主要领导为成员的意识形态工作领导小组，统筹协调全镇意识形态工作考点13 电学实验1.(2014新课标全国卷)利用如图甲所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9),电阻R0(阻值为3.0),电阻R1(阻值为3.0),电流表(量程为200 mA,内阻为RA=6.0),开关S。实验步骤如下:将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;以为纵坐标,R为横坐标,作图线(用直线拟合);求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题:(1)
2、分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为。(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0时电流表的示数如图乙所示,读出数据,完成下表。答:,。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I-1/A-16.998.0010.011.011.913.0(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=A-1-1,截距b=A-1。(4)根据图线求得电源电动势E=V,内阻r=。【解题指南】本题要首先利用闭合电路欧姆定律得出I与R的函数关系,然后变形成y=kx+b这样的一次函数。【解析】本题考查
3、了测量电源电动势和内电阻。(1)电流表电阻是R1的2倍,所以干路电流为3I,根据闭合电路欧姆定律代入数据,化简得。(2)电流表每小格表示2 mA,因此电流表读数是0.110 A,倒数是9.09 A-1。(3)根据坐标纸上给出的点,画出一条直线,得出斜率k=1.0A-1-1,截距b=6.0A-1。(4)斜率,因此V,截距,。答案:(1) (2)0.1109.09(3)1.0(或在0.961.04之间)6.0(或在5.96.1之间)(4)3.0(或在2.73.3之间)1.0(或在0.61.4之间)2.(2014北京高考)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。(1)
4、应该选择的实验电路是图1中的(选填“甲”或“乙”)。(2)现有电流表(00.6A)、开关和导线若干以及以下器材:A.电压表(015 V)B.电压表(03 V)C.滑动变阻器(050)D.滑动变阻器(0500)实验中电压表应选用;滑动变阻器应选用。(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线。序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=V,内
5、电阻r=。(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图3的各示意图中正确反映P-U关系的是。【解析】(1)干电池的内阻较小,电压表的分流作用可以忽略,所以选甲图电路。(2)依据安全、精确、方便的原则:电源电压为一节干电池,大约为1.5 V,所以电压表应选B;滑动变阻器串联在电路中,其阻值应选与待测电阻阻值(大约几欧)相当的,应该选C。(3)先描点,再作图,第四个点误差较大,应该舍去,如图所示。(4)U轴的截距为电动势,为1.50V,直线的斜率为内阻r=0.83。(5)随着U的增大,外电阻是不断增大的,当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时,电源的输出功率
6、最大;当U与E相等时,则意味着外电阻为无穷大,处于断路状态,电路中电流为零,此时电源输出功率P为零,C正确。答案:(1)甲(2)BC(3)见解析(4)1.500.83(5)C【误区警示】本题计算斜率时容易写成r= 而出错,原因是没有看清U轴起点并不是0,应该写成r=才可;判断P-U关系时容易错选D,原因是没有考虑到U=E时外电路已断路,输出功率P一定为零。3. (2014安徽高考)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验。(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图甲所示,得出电压表的内阻为3.00103,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“
7、15”,表内电池电动势为1.5 V,则电压表的示数应为V(结果保留两位有效数字)。(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图乙所示的电路图,实验步骤如下:A.断开开关S,按图乙连接好电路;B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C.将电阻箱R0的阻值调到零;D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;G.断开开关S。实验中可供选择的实验器材有:a.待测电压表b.滑动变阻器:最大阻值2 000c.滑动变阻
8、器:最大阻值10d.电阻箱:最大阻值9 999.9,阻值最小改变量为0.1e.电阻箱:最大阻值999.9,阻值最小改变量为0.1f.电池组:电动势约6 V,内阻可忽略g.开关,导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用(选填“b”或“c”),电阻箱中选用(选填“d”或“e”)。电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比,R测R真(选填“”或“R真。RV越大,外电阻越大,干路电流越小,外电阻变化时,外电压的变化量越小,故R测误差越小,从而越小。答案:(1)1.0(2)cd小【误区警示】本题中电压表半偏时,电
9、阻箱的电压与电压表电压大小关系不清楚,导致答案错误。4.(2014浙江高考)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值。(1)图甲是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出。(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图乙所示。在图中,由电流表外接法得到的数据点是用(选填“”或“”)表示的。(3)请你选择一组数据点,在图乙上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为。【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)知道内接法和外接法的连接方式;(2)知道物理作图方式。【解析】(1)根据外接法的
10、连接方式连接实物图。(2)用“”表示的数据点是由电流表外接法得到的,R=(1.11.3)。(3)用“”数据点连线,R=(1.51.7)。答案:见解析5.(2014福建高考)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表,为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0的定值电阻。已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100A、内阻rg=2.0k,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只(保留一位小数)的定值电阻R1;根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;某次实验的数据如下表所示:测量次
11、数12345678电压表读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 。该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是。(填选项前的字母)A.电压表内阻的影响
12、B.滑动变阻器的最大阻值偏小C.R1的实际阻值比计算值偏小D.R0的实际阻值比标称值偏大【解题指南】解答本题时应明确以下三点:(1)电表的改装原理;(2)“逐差法”的理解与迁移;(3)等效内阻与误差分析。【解析】据(I-Ig)R1=Igrg可得R1=1.0。依电路图连接实物图如图所示借鉴逐差法有r内+R0=,电池组的内阻r内=r-R0=5.66-4.0=1.66,逐差法的优点是充分利用已测得的数据,减小偶然误差。若考虑电压表内阻的影响,则内阻的测量值比真实值小,滑动变阻器的最大值对测量结果无影响,A、B错误;据r内=r-R0可知R0的实际阻值比标称值大,则内阻的测量值总是偏大,D正确;R1的实
13、际阻值比计算值小,则实际通过电流表的电流大于示数,据可知内阻的测量值偏大,C正确。答案:1.0见解析图1.66充分利用已测得的数据,减小偶然误差C、D6.(2014四川高考)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10),R1是电阻箱(099.9),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小)。在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:()连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;()闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;()重复步骤(),再测量6组R1和I2值;()将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。根据实验回答以下问题:现有四只供选用的电流表:A.电流表(03mA,内阻为2.0)B.电流表(03mA,内阻未知)C.电流表(00.3A,内阻为5.0)D.电流表(00.3A,内阻
