2014届高考物理第二轮复习方案新题之电学实验2
某同学要测定一电源的电动势和内电阻，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用表示），一只电阻箱（阻值用表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图所示的电路进行实验和采集数据。
（1）该同学设计实验的原理表达式是 (用、、表示)；
（2）该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到 （填“最大值”、“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为 Ω；
（3）该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的—R图像，则由图像可求得，该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位有效数字）
1.答案：. (1)I(R+r)
(2)最大值 21
(3)6.3（6.1－6.4） 2.5（2.4－2.6）
解析：根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是I(R+r)。根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值。根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω+1×10Ω=21Ω；由I(R+r)可得=R+r。—R图像斜率等于，E=6.3V，图象在纵轴截距等于r ，r=2.5Ω.
2.如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
为了检测小灯泡、开关以及3根导线：
①在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表
的 挡，进行检查；
②在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用
电表的 挡，进行检查；
③在开关闭合情况下，若测得3、4两点间的电压接近电源的电动势，则表明 。
答案：① 电压
② 欧姆
③ 小灯泡断路
解析：在连接点1、2已接好的情况下，电源接入电路，应当选用多用电表
的电压挡，进行检查；在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用
电表的欧姆挡，进行检查；在开关闭合情况下，若测得3、4两点间的电压接近电源的电动势，则表明多用电表电压档与电源构成通路，表明小灯泡断路。
3、在“练习使用多用电表”实验中，某同学进行了如下的操作：
（1）用多用电表电阻档测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零（如图a所示），然后用两表笔接触待测电阻的两端（如图b所示），这两步操作是否合理？ （填“a合理”或“b合理”或“都不合理”）
（2）用多用电表电流档测量电路中电流，该同学将选择开关置于直流“50mA”档,连接的电路如图c所示，图中多用电表测定的是__ __ （填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流），测得的值是___________。
（3）该同学要测量多用电表直流2.5 V档的内阻RV (约为20kΩ)。除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个（电动势E为2V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R为10kΩ），电键一个，导线若干。要求： （I）画出实验电路图（多用电表符号用 表示）； （II）写出RV的表达式（用字母表示）。
4、（１）某同学先后用两种方式测量一个电阻的阻值。
①他先用多用电表的欧姆挡“×1”挡测量，在正确操作的情况下，表盘指针如图甲所示，可读得该待测电阻的阻值Rx= Ω。
②他再用如图乙所示的电路图进行实验，某次测量时两个电表的指针如图所示，由两电表示数可算得待测电阻的阻值Rx= Ω（计算结果保留二位有效数字）。
③根据这两个测量值，可估算出图乙中电流表的内阻约为 Ω。由此可知：采用如图乙的电路测量较小阻值的电阻时，电流表的内阻对测量值的影响 （填“很大”或“很小”）。
(1)答案：①6.0（或6)（2分）；②6.7（2分）；③0.7（2分）；很大（2分）。
解析：①根据欧姆表读数规则，该待测电阻的阻值Rx=6.0Ω。
②电压表示数为2.4V，电流表示数为0.36A，由两电表示数可算得待测电阻的阻值Rx=6.7Ω。
③根据这两个测量值，可估算出图乙中电流表的内阻约为6.7Ω-6.0Ω=0.7Ω。由此可知：由于待测电阻较小，采用如图乙的电流表内接电路测量较小阻值的电阻时，电流表的内阻对测量值的影响很大。
5．发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。发光二极管的符号为，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“—”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示。
（1）实验室提供的器材如下：
A．电压表（量程0—3V，内阻约20k）
B．电压表（量程0—15V，内阻约100k）
C．电流表（量程0—50mA，内阻约40）
D．电流表（量程0—0.6A，内阻约2）
E．滑动变阻器（阻值范围0—20，允许最大电流2A）
F．电源（电动势6V，内阻不计）
G．开关，导线
该同学做实验时，电压表选用的是 ，电流表选用的是 （填选项字母）。
（2）请在图9甲所示的方框内画出测量时使用的电路图。
（3）根据表中数据，在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I—U图线。
（4）若此发光二极管的最佳工作电流为20mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R= Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态。
5．答案：（每空2分，每图2分，共10分）
（1）A C
（2）如图1所示 （3）如图2所示 （4）（在20～30之间均算对）
解析：根据发光二极管的最佳工作电流为I=20mA，由该发光二极管的I—U图线可知对应电压2.45V，串联电阻分压U=3V-2.45V=0.55V，需串联一个阻值R=U/I=27.5Ω的电阻。
6．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中：
（1）某实验小组采用镍铬合金和康铜丝为对象，用如图所示电路进行探究，
a、b、 c、d是四种不同的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示：
电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝，则d应选上表中的 ▲ （用表中编号A、B、C、D、E、F表示）。
编号
材料
长度L/m
横截面积S/mm2
A
镍铬合金
0.80
0.80
B
镍铬合金
0.50
0.50
C
镍铬合金
0.30
0.50
D
镍铬合金
0.30
1.00
E
康铜丝
0.30
0.50
F
康铜丝
0.80
0.80
（2）另一小组用一个滑动变阻器来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。可供使用的器材如下：
A．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω
B．电压表V2，量程3V，内阻约3kΩ
C．滑动变阻器Rx，全电阻约15Ω（电阻丝 绕制紧密，匝数清晰可数）
D．滑动变阻器R，全电阻约10Ω
E．直流电源E，电动势6V，内阻不计
F．游标卡尺
G．毫米刻度尺
H．电键S，导线若干
①为了较精确测量出滑动变阻器Rx的阻值，
将实物测量电路图中的连接线补充完整（要求Rx两端电压从0开始变化）。
②探究中需要测量滑动变阻器Rx的电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，要测电阻丝的直径和总长度需要直接测量的物理量是（写出测量工具和物理量的文字及符号） ▲ 。
电阻丝的直径表达式为： ▲ 。
电阻丝的长度表达式为： ▲ 。
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