第三講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課前自測(cè)診斷卷考點(diǎn)一練習(xí)使用多用電表1.考查多用電表的使用和讀數(shù)小明同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，為了更準(zhǔn)確選取電壓表和電流表的合適量程，決定先用多用電表測(cè)量小燈泡的阻值。(1)在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如圖甲所示，該同學(xué)應(yīng)該調(diào)節(jié)哪個(gè)位置_(選“”或者“”)。(2)小明使用多用電表歐姆擋的“10”擋測(cè)量小燈泡電阻阻值，讀數(shù)如圖乙所示，為了更準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，小明應(yīng)該旋轉(zhuǎn)開關(guān)至歐姆擋_(填“100”或“1”)，兩表筆短接并調(diào)節(jié)_(選“”或者“”)。(3)按正確步驟測(cè)量時(shí)，指針指在如圖丙位置，則小燈泡阻值的測(cè)量值為_。解析：(1)由題圖甲可知，電表指針沒(méi)有指在左側(cè)零刻度處，故應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，故應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)旋鈕。(2)由題圖乙可知，測(cè)量電阻時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較大，表盤上示數(shù)偏小，則說(shuō)明所選擋位太大，故應(yīng)換用小擋位，故選：“1”擋；同時(shí)每次換擋后均應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零，故將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指到右側(cè)零刻度處。(3)由題圖可知，電阻R281 28 。答案：(1)(2)1(3)282考查利用多用電表進(jìn)行故障分析在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8 V,0.3 A”。合上開關(guān)S后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，A、B燈都不亮。(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障(只有一處故障)，選擇開關(guān)置于下列量程的_擋較為合適(用字母序號(hào)表示)；A2.5 VB10 VC50 VD250 V測(cè)得c、d間電壓約為5.8 V，e、f間電壓為0，則故障是_；AA燈絲斷開 BB燈絲斷開Cd、e間連線斷開DB燈被短路(2)接著換用歐姆表的“1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)歐姆調(diào)零，測(cè)試前，一定要將電路中的開關(guān)S_(填“斷開”或“閉合”)；測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí)，某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為_，此時(shí)測(cè)量的是_(填“c、d”或“e、f”)間電阻。根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為_ (保留三位有效數(shù)字)，它不等于測(cè)量值，原因是：_。解析：(1)由于4節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為6 V左右，所以選擇開關(guān)應(yīng)置于10 V擋較合適，故選B。A、B兩燈均不亮，說(shuō)明電路中有斷路沒(méi)有短路，根據(jù)歐姆定律以及“等勢(shì)”的概念可知，若c、d間電壓不為零說(shuō)明c、d間可能發(fā)生斷路，e、f間電壓為零說(shuō)明e、f間電勢(shì)相等即沒(méi)有斷路，則故障是A燈絲斷開，所以A正確。(2)根據(jù)歐姆表的使用方法可知，測(cè)試前應(yīng)將電路中的開關(guān)斷開。歐姆表的讀數(shù)為R61 6 ；此時(shí)測(cè)量的是e、f間的電阻，根據(jù)UIR計(jì)算出的電阻為R 12.7 ，大于歐姆表的測(cè)量值，說(shuō)明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。答案：(1)BA(2)斷開6e、f12.7小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大考點(diǎn)二以測(cè)電阻為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)3.考查探究“決定導(dǎo)線電阻的因素”(2019江蘇七市三模)為測(cè)定金屬絲的電阻率，提供實(shí)驗(yàn)器材如下：A待測(cè)金屬絲R(電阻約8 )B電流表A(0.6 A，內(nèi)阻約0.6 )C電壓表V(3 V，內(nèi)阻約3 k)D滑動(dòng)變阻器R1(05 ，2 A)E電源E(6 V)F開關(guān)，導(dǎo)線若干(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑如圖所示，則金屬絲的直徑為_ mm。(2)某同學(xué)采用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中將實(shí)物電路圖連接完整。(3)測(cè)得金屬絲的直徑為d，改變金屬夾P的位置，測(cè)得多組金屬絲接入電路的長(zhǎng)度L及相應(yīng)電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I，作出L如圖所示。測(cè)得圖線斜率為k，則該金屬絲的電阻率為_。(4)關(guān)于電阻率的測(cè)量，下列說(shuō)法中正確的有_。A開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器R1的滑片應(yīng)置于最左端B實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置確定后不可移動(dòng)C待測(cè)金屬絲R長(zhǎng)時(shí)間通電，會(huì)導(dǎo)致電阻率測(cè)量結(jié)果偏小D該實(shí)驗(yàn)方案中電流表A的內(nèi)阻對(duì)電阻率測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響解析：(1)螺旋測(cè)微器主尺刻度0 mm，分尺刻度40.20.402 mm，所以讀數(shù)為0.402 mm。(2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖如下：(3)設(shè)電流表內(nèi)阻RA，根據(jù)歐姆定律可知待測(cè)電阻：R，根據(jù)電阻定律：R，截面積：S2，聯(lián)立解得：LRA，圖像斜率：k，所以電阻率。(4)為了保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)使待測(cè)回路電流最小，滑動(dòng)變阻器滑片處于最左端，A正確；實(shí)驗(yàn)要測(cè)量多組電壓、電流值，通過(guò)改變滑片位置，改變電壓表示數(shù)，滑動(dòng)變阻器滑片需要移動(dòng)，B錯(cuò)誤；待測(cè)金屬絲R長(zhǎng)時(shí)間通電，因?yàn)殡娏鳠嵝?yīng)存在，溫度升高，電阻率變大，C錯(cuò)誤；根據(jù)LRA可知，電流表的內(nèi)阻存在不會(huì)改變圖像的斜率，對(duì)電阻率沒(méi)影響，D正確。答案：(1)0.402(2)見(jiàn)解析圖(3)(4)AD4考查描繪小燈泡的伏安特性曲線(2019蘇北三市一模)某同學(xué)用圖甲所示電路來(lái)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線，器材如下：A小燈泡(額定電壓2.5 V，額定電流0.25 A)；B電流表(00.6 A)；C電壓表(03 V)；D滑動(dòng)變阻器R1(010 )；E滑動(dòng)變阻器R2(01 000 )；F干電池(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V)兩節(jié)；G開關(guān)，導(dǎo)線若干。(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(選填器材前的代號(hào))。(2)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出小燈泡的UI圖像，由圖像可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而_(選填“增大”“減小”或“不變”)。U/V0.200.400.601.001.401.802.002.20I/A0.040.080.110.150.180.200.210.22(3)某同學(xué)用一節(jié)干電池與阻值為5 的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖丙所示電路，測(cè)得電壓表讀數(shù)為0.8 V，結(jié)合圖乙中圖像求得小燈泡實(shí)際消耗的功率為_ W，干電池內(nèi)阻為_ 。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由于小燈泡的額定電壓為2.5 V，額定電流為0.25 A，則小燈泡的電阻約為：Rx 10 ，而且電路采用分壓式接法，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選項(xiàng)D正確；(2)通過(guò)描點(diǎn)、畫線，則小燈泡的UI圖像如圖所示：圖像的斜率代表電阻，則由圖可知：隨著電流的增大即隨著溫度的升高小燈泡的電阻增大；(3)當(dāng)電壓表讀數(shù)為U0.8 V時(shí)，則通過(guò)小燈泡的電流約為I0.13 A，則根據(jù)功率的公式可以知道小燈泡實(shí)際消耗的功率為：PUI0.80.13 W0.10 W；此時(shí)小燈泡的電阻為：Rx則根據(jù)閉合電路歐姆定律可以得到：I代入數(shù)據(jù)可以得到：r0.38 。答案：(1)D(2)見(jiàn)解析圖增大(3) 0.10 0.385考查電表內(nèi)阻的測(cè)量(2019南師附中模擬)某同學(xué)要測(cè)量量程為6 V的電壓表Vx的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)先用多用電表粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻，將多用電表功能選擇開關(guān)置于“1 k”擋，調(diào)零后，將紅表筆與電壓表_(選填“正”或“負(fù)”)接線柱連接，黑表筆與另一接線柱連接，指針位置如圖所示，電壓表內(nèi)阻為_ 。(2)為了精確測(cè)量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材：電源E(電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻約為1 )開關(guān)和導(dǎo)線若干電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約為3 )電壓表V(量程10 V，內(nèi)阻約為15 k)定值電阻R0(阻值為5 k)滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5 ，額定電流為1 A)滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為50 ，額定電流為1 A)請(qǐng)選用合適的器材，在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(需標(biāo)注所用實(shí)驗(yàn)器材的符號(hào))。待測(cè)電壓表Vx內(nèi)阻測(cè)量值的表達(dá)式為Rx_。(可能用到的數(shù)據(jù)：電壓表Vx的示數(shù)為Ux，電壓表V的示數(shù)為U，電流表A的示數(shù)為I)解析：(1)紅表筆是歐姆表的負(fù)極，所以應(yīng)該接電壓表的負(fù)接線柱。電壓表的內(nèi)阻為10.01 000 1.00104 。(2)滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)該選擇分壓接法，若使用R1會(huì)使流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流超過(guò)1 A，故要選擇R2，電路圖如圖。根據(jù)歐姆定律可得電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值為：Rx。答案：(1)負(fù) 1.00104(2)見(jiàn)解析圖 考點(diǎn)三以測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)6.考查伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻某同學(xué)做“測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下：A一節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)電阻約為1 ；B電壓表：量程03 V，內(nèi)阻約為3 k； C電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.2 ；D滑動(dòng)變阻器R1：阻值為010 ； E滑動(dòng)變阻器R2：阻值為050 ； F開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)電路可供選擇，選擇_(填“甲”或者“乙”)電路測(cè)量較好。為了調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇_(填“R1”或者“R2”)。(2)根據(jù)你選擇的電路圖連接圖丙中的實(shí)物圖。(3)在進(jìn)行了正確的操作后，某同學(xué)得到了七組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并描在UI圖像中，如圖丁所示。該干電池電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ 。解析：(1)本實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)測(cè)量路端電壓，電流表應(yīng)測(cè)量通過(guò)電源的電流，由于電壓表和電流表都有一定的內(nèi)阻，兩種電路都存在系統(tǒng)誤差。甲電路中，電流表讀出的不是通過(guò)電源的電流，比電源的電流小，其讀數(shù)等于電源的電流與通過(guò)電壓表電流之差，誤差來(lái)源于電壓表的分流，而乙電路中，電壓表測(cè)量的電壓不等于路端電壓，是由于電流表的分壓。由于電源的內(nèi)阻較小，若采用乙電路，測(cè)得的內(nèi)阻誤差較大，而甲電路中，電壓表分流較小，測(cè)量誤差較小，故可采用甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；從實(shí)驗(yàn)器材選擇的操作方便性原則選擇R1較好。(2)本實(shí)驗(yàn)采用滑動(dòng)變阻器控制電流，電流表相對(duì)于電源采用外接法，測(cè)量電路如圖所示。(3)按照實(shí)驗(yàn)值作出的UI圖線如圖所示：由圖可知，電池的電動(dòng)勢(shì)E1.48 V，內(nèi)阻為r 0.86 。答案：(1)甲R(shí)1(2)見(jiàn)解析圖(3)1.48(1.471.49均可)0.86(0.840.88均可)7考查安安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A待測(cè)的干電池一節(jié)B電流表A1(量程03 mA，內(nèi)阻Rg110 )C電流表A2(量程00.6 A，內(nèi)阻Rg20.1 )D滑動(dòng)變阻器R1(020 ，1.0 A)E電阻箱R0(09 999.9 )F開關(guān)和若干導(dǎo)線(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒(méi)有電壓表，他想利用其中的一個(gè)電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表，其量程為03 V，并設(shè)計(jì)了圖甲所示的a、b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路(虛線框內(nèi)為改裝電壓表的電路)，其中合理的是_(選填“a”或“b”)電路；此時(shí)R0的阻值應(yīng)取_ 。(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)合理電路所繪出的I1I2圖像(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))。根據(jù)該圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ 。解析：(1)首先需要剩余一個(gè)電流表測(cè)量電流，又因?yàn)殡娐分械碾娏鞑粫?huì)小于3 mA，所以要用A2來(lái)測(cè)量電流，因此需要將A1進(jìn)行改裝，故選b電路；其次根據(jù)電表的改裝原理可知，UI(rR0)，即30.003(10R0)，解得R0990 。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，I11 000EI2r，將圖像延長(zhǎng)，根據(jù)縱截距知該電源的電動(dòng)勢(shì)為1.48 V，根據(jù)斜率可得內(nèi)阻為0.84 。答案：(1)b990(2)1.48 (1.461.49均可)0.84(0.820.87均可)8