專題限時練(十二)電學(xué)實驗 (時間：40分鐘，滿分：80分)1.(12分)(2020·福建高考)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖12­4甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接圖12­4實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_A；該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將_只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為_W(保留兩位小數(shù))2(12分)(2020·廣東高考)某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 k)、電流表(內(nèi)阻約為1 )、定值電阻等圖12­5使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖12­5(a)所示，讀數(shù)為_，據(jù)此應(yīng)選擇圖中的_(填“b”或“c”)電路進(jìn)行實驗連接所選電路，閉合S，滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸_(填“增大”或“減小”)；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實驗(a)(b)圖12­6圖12­6(a)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U­I圖線，由圖可判斷元件_(填“X”或“Y”)是非線性元件該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R21 的定值電阻，測量待測電池的電動勢E和內(nèi)阻r，電路如圖12­6(b)所示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00 V；斷開S2，讀數(shù)為1.00 V利用圖12­6(a)可算得E_V，r_(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表)3(12分)(2020·全國卷)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍某同學(xué)利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實驗室提供的器材如下：待測電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約為3 000 )，電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 )，滑動變阻器R1(最大阻值100 ，額定電流2 A)，電源E(電動勢6 V，內(nèi)阻不計)，開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整圖12­7(2)根據(jù)設(shè)計的電路，寫出實驗步驟：_(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV，與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比，RV_RV(填“>”、“”或“<”)，主要理由是_4(14分)(2020·山東高考)如圖12­8甲所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、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U­I關(guān)系圖線甲乙圖12­8回答下列問題：(1)滑動觸頭向下移動時，電壓表示數(shù)_(填“增大”或“減小”)(2)I0 _A.(3)RL消耗的最大功率為_W(保留一位有效數(shù)字)5(14分)(2020·四川高考)用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx.已知電池的電動勢約6 V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐可選用的實驗器材有：電流表A1(量程030 mA)；電流表A2(量程0100 mA)；電壓表V (量程06 V)；滑動變阻器R1(阻值05 )；滑動變阻器R2(阻值0300 )；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條某同學(xué)的實驗過程如下：.設(shè)計如圖12­9甲所示的電路圖，正確連接電路.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.斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變重復(fù)的步驟，得到另一條U­I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標(biāo)為(I0，0)，與縱軸U的交點坐標(biāo)為(0，U0)甲乙圖12­9回答下列問題：電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_由圖乙的圖線得電源內(nèi)阻r_.用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx_，代入數(shù)值可得Rx.若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍_，電壓表示數(shù)變化范圍_(選填“相同”或“不同”)6(16分)(2020·浙江高考)圖12­10甲是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖圖12­10(1)根據(jù)圖甲畫出實驗電路圖；(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的、所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V所示讀數(shù)為：_、_、_、_兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為_和_【詳解答案】1解析：電流表示數(shù)要從零開始逐漸增大，滑動變阻器要用分壓接法，如圖1所示圖1電流表示數(shù)為0.44 A.當(dāng)外電路的總電阻與電源內(nèi)阻相等時，電源有最大的輸出功率，即小電珠的總功率最大，此時R外r1 ，I A1.5 A，U外1.5 V，即每只小電珠兩端的電壓為1.5 V，通過圖象可知每只小電珠的電流為I00.38 A，n4(只)；通過每只小電珠的電流為I0，兩端電壓為U，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：UnI0rE，而U4I03 V，U4I03 V，如圖2所示，圖線的交點縱、橫坐標(biāo)分別為U1.5 V，I00.38 A，PUI00.57 W，P總nP0.57×4 W2.28 W.圖2答案：見解析0.4442.282解析：用多用電表的歐姆擋測電阻時，電阻值示數(shù)×倍率，故X的讀數(shù)為10 ×110 ，由于<，或RXRV，故用伏安法測元件X的電阻時，電流表應(yīng)外接，故選b電路進(jìn)行實驗滑片P從左向右滑動過程中，元件X兩端的電壓越來越大，電流越來越大，故電流表示數(shù)逐漸增大由U­I圖線可知Y是非線性元件由中的U­I圖線，可知線性元件的電阻RX10 ，當(dāng)S1、S2都閉合時，回路中的電流I10.3 A，當(dāng)S1閉合，S2斷開時，回路中的電流I20.1 A，根據(jù)閉合電路歐姆定律，得EI1(RXr)，EI2(RXRr)，聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得E3.2 V，r0.50 .答案：10b增大Y3.20.503解析：(1)因滑動變阻器阻值較小，所以選擇滑動變阻器的分壓接法實驗電路圖如圖所示(2)移動滑動變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻(3)斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大；此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故RV>RV(其他合理說法同樣給分)答案：見解析4解析：(1)滑動觸頭向下移動，RL變小，RL與R并聯(lián)后的總電阻R總變小，由于電路連接恒流源，根據(jù)UIR總可得電壓表示數(shù)減小(2)若滑動觸頭滑至最下端，RL0，定值電阻R被短路，電流表示數(shù)即為干路電流，由U­I圖象，當(dāng)U0時，I0I1.0 A.(3)由U­I圖象得解析式U20I20，根據(jù)PUI得：P20I220I，則當(dāng)I0.5 A時，P有最大值，Pmax5 W.答案：(1)減小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正確)(3)55解析：由題U­I圖線可知電流表量程應(yīng)為0100 mA，故選A2.路端電壓大于5.5 V，而電源電動勢E6 V，故R外r，則滑動變阻器選R2.由題圖得：r25 .Rxr，Rxr.電流I，rRx一定，R從300 變到某同一阻值，電流變化范圍相同Rx接AB間時，U(RRx)，Rx接BC間時，UR，故兩種情況下電壓變化不同答案：A2R225r相同不同6解析：(1)實驗電路圖如圖所示(2)電流表量程為0.6 A，每一小格代表0.02 A，讀數(shù)時估讀到精度的本位即可；電壓表量程為3 V，每一小格代表0.1 V，讀數(shù)時估讀到精度的下一位讀數(shù)分別為：0.10 A、0.24 A、2.00 V、0.27 V應(yīng)用R求電阻時，電流為0.10 A時對應(yīng)的電壓為0.27 V；電流為0.24 A時對應(yīng)的電壓為2.00 V，求得的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)的電阻分別為2.7 和8.3 .答案：(1)見解析圖(2)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V27(±0.1)8.3(±0.1)如填為2.7(±0.1)、8.3(±0.1)也行