高考物理二轮复习 第6章 物理实验 课时作业13 电学实验与创新-人教版高三全册物理试题.doc

课时作业13电学实验与创新
1．[2018·陕西宝鸡一模]在“测定金属丝的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地测出电阻丝的电阻Rx，设计了如图所示实验电路图来完成实验，实验器材如下：
A．待测金属丝(Rx约5Ω)
B．电压表V(量程为0～1V，内阻RV＝1kΩ)
C．电流表A(量程为0～0.6A，内阻RA＝1Ω)
D．定值电阻R1(阻值R1＝0.5kΩ)
E．定值电阻R2(阻值R2＝2kΩ)
F．滑动变阻器R3(0～10Ω)
G．滑动变阻器R4(0～1000Ω)．
H．电源(电动势为3V，内阻很小)
I．开关、导线若干
(1)实验中定值电阻应选用________，滑动变阻器应选用________(选填器材前面字母)；
(2)用图中电路测量该金属丝的电阻，若某次测量中，电压表的读数为U，电流表的读数为I，该金属丝电阻的表达式为：Rx＝________(用测出或已知的物理量的符号表示)．

解析：(1)电源的电动势为3V，而电压表V的量程为0～1V，内阻RV＝1kΩ，必须通过串联电阻来扩大量程，因此定值电阻应选用R2(阻值R2＝2kΩ)，从而达到0～3V量程，待测金属丝阻值Rx约5Ω，且滑动变阻器是限流式接法，因此滑动变阻器应选用R3(0～10Ω)．
(2)电压表的读数为U，那么金属丝与电流表两端的总电压为3U，由于电流表的读数为I，则金属丝电阻Rx＝eq\f(3U,I)－RA.
答案：(1)EF(2)eq\f(3U,I)－RA
2．某同学用伏安法测量待测电阻的阻值．现有器材为：
待测电阻R(阻值约为5Ω)
电源(电动势3V)
滑动变阻器(阻值范围0～10Ω)
电流表(量程0.6A,3A)
电压表(量程3V,15V)
开关，导线若干．
实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用．回答下列问题：
(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图．

(2)若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0.写出产生这种现象的一个原因：________________________________________________________________________.
(3)在连线正确后，闭合开关．电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示．由图可知，电压表读数为________V，电流表读数为________A．由此可得待测电阻的阻值为________Ω(结果保留3位有效数字)．

解析：(1)因为电源电动势为3V，则电压表的量程选用3V，根据欧姆定律知，电流的最大值大约0.6A，则电流表量程选择0.6A，根据实物图进行连线．
(2)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0，产生这种现象的原因是待测电阻R断路，由于电压表内阻非常大，导致电流表电流接近0，电压表电压测得是电源电压．
(3)由图可知，电压表的读数为2.20V，电流表的读数为0.48A，根据欧姆定律得，待测电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.20,0.48)Ω≈4.58Ω.
答案：(1)如图所示(2)待测电阻R断路
(3)2.200.484.58

3．[2018·湖南重点中学模拟]用下列器材组装成一个电路，使其既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1(量程6V，内阻很大)
B．电压表V2(量程4V，内阻很大)
C．电流表(量程3A，内阻很小)
D．滑动变阻器R(最大阻值10Ω，额定电流4A)
E．小灯泡L(2A,7W)
F．电池组(电动势E，内阻r)
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．
(1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．

(2)每一次操作后，同时记录电流表、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点(I，U1)、(I，U2)，标到U－I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果保留两位有效数字)．

(3)在U－I图象中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω，电池组的效率为________(结果保留两位有效数字)．

解析：(1)电路图如右图所示．
(2)由纵轴的截距可以求出电源的电动势E＝5.5V，U－I图线的斜率的绝对值表示内阻的大小，可以求出r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝|eq\f(5.5－2.0,3.5)|Ω＝1.0Ω.
(3)交点处两个电压表的示数相同，故滑动变阻器的电阻为0，由题图乙可知，交点处对应的电源的输出功率为P1＝IU＝2×3.5W＝