高考物理三輪沖刺題型歸納講練專題36 電學(xué)實驗（原卷版）

專題36電學(xué)實驗[題型導(dǎo)航]題型一測定金屬的電阻率（練習(xí)使用螺旋測微器） 1題型二描繪小電珠的伏安特性曲線 2題型三測定電源的電動勢和內(nèi)阻 4題型四練習(xí)使用多用電表 7題型五電表的改裝與應(yīng)用 9[考點(diǎn)分析]題型一測定金屬的電阻率（練習(xí)使用螺旋測微器）（2022?武江區(qū)模擬）某學(xué)校電工從市場買來一大捆粗銅導(dǎo)線，如圖甲所示，他覺得其實際長度與所標(biāo)的長度相差較大，為此請物理科技興趣小組同學(xué)幫助他通過實驗進(jìn)行檢測。（1）為了得到該銅絲的橫截面積S，興趣小組先用小刀割去銅導(dǎo)線外絕緣皮，再用螺旋測微器測定裸露的銅絲的直徑d，如圖乙所示，則可讀得d＝mm；（2）興趣小組設(shè)計如圖丙所示的電路來測定銅絲電阻，請根據(jù)電路圖丙把圖丁實物連接完整。（3）首先閉合開關(guān)S1，把開關(guān)S2撥向1，記下電壓表的示數(shù)為U0，接下來把開關(guān)S2撥向2，調(diào)節(jié)，使得電壓表的示數(shù)為，此時電阻箱R0的阻值為2.0Ω；（4）根據(jù)研究小組設(shè)計方案，計算銅導(dǎo)線長度的表達(dá)式L＝（用銅導(dǎo)線的電阻R、橫截面積S、電阻率ρ表示），根據(jù)以上測得的數(shù)據(jù)可計算出該銅導(dǎo)線的長度為m。（已知銅的電阻率ρ＝1.80×10﹣8Ω?m，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2022?遼寧模擬）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的金屬絲的有效長度L，再用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D，如圖甲所示，則D＝mm。（2）該同學(xué)接著用歐姆表粗測該金屬絲的電阻，他進(jìn)行了如下操作：先用“×100”擋測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，則應(yīng)該換用（選填“×10”或“×1000”）擋，正確換擋、重新歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量，指針靜止時位置如圖乙所示，則該金屬絲的電阻Rx＝Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）若用伏安法測量該金屬絲的阻值，電路如圖丙所示。除電源（電動勢為4V，內(nèi)阻不計）、電流表A（量程為30mA，內(nèi)阻約1Ω）、待測金屬絲、導(dǎo)線、開關(guān)外，電壓表應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用（以上兩空均選填以下給定器材前的字母）。電壓表的左端應(yīng)與電路中的（選填“a”或“b”）點(diǎn)相連。A．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ）B．電壓表V2（量程為15V，內(nèi)阻約15kΩ）C．滑動變阻器R1（總阻值為50Ω，額定電流為2A）D．滑動變阻器R2（總阻值為200Ω，額定電流為2A）若某次測量中，電壓表和電流表示數(shù)分別為U和I，請用上述直接測量的物理量（D、L、U、I）寫出金屬絲的電阻率ρ的表達(dá)式，即ρ＝。題型二描繪小電珠的伏安特性曲線（2023?歷城區(qū)校級一模）發(fā)光二極管具有耗能少、體積小、亮度高等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已逐步取代傳統(tǒng)光源。某同學(xué)研究某發(fā)光二極管的伏安特性。經(jīng)正確實驗操作后，繪制的U﹣I圖像如圖乙所示，下列為實驗備選器材：A．電壓表V1（量程0﹣3V，內(nèi)阻約20kΩ）B．電壓表V2（量程0﹣15V，內(nèi)阻約100kΩ）C．電流表A1（量程0﹣50mA，內(nèi)阻約40Ω）D．電流表A2（量程0﹣6A，內(nèi)阻約2Ω）E．滑動變阻器R1（0﹣10Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器R2（0﹣1000Ω，額定電流0.1A）G．電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）實驗時，電壓表應(yīng)選用，電流表選用，滑動變阻器選用（填選項字母）；（2）圖甲為實驗時的部分電路實物圖，請用連線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整；（3）已知該發(fā)光二極管的最佳工作電流為15mA?，F(xiàn)將它與電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電池組相連，根據(jù)乙圖，還需串聯(lián)一個阻值R＝Ω的電阻才能使它工作在最佳狀態(tài)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2022?道里區(qū)校級模擬）某同學(xué)做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，已知小燈泡L“”標(biāo)稱值為“5V；2.5W”，實驗室中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ）電流表A1（量程為0.6A，內(nèi)阻約為10Ω）電流表A2（量程為3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）滑動變阻器R1（0～10Ω，額定電流為2A）滑動變阻器R2（0～1kΩ，額定電流為0.5A）定值電阻R3（阻值為10Ω）定值電阻R4（阻值為3kΩ）電源E（E＝12V，內(nèi)阻不計）（1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選用，電流表應(yīng)選用，定值電阻應(yīng)選用。（均填器材的符號）（2）實驗中得到的該燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，如果將小燈泡與另一個電動勢為4V，內(nèi)阻為8Ω的電源直接相連，則小燈泡的實際功率為W。（保留兩位有效數(shù)字）題型三測定電源的電動勢和內(nèi)阻（2023?武漢模擬）某同學(xué)利用如圖甲所示的電路，測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，所用器材如圖乙所示。請回答下列問題：（1）按照圖甲所示的電路圖，將圖乙中的實物連線補(bǔ)充完整見解析；（2）將滑動變阻器滑片滑到最左端，單刀雙擲開關(guān)S2與“1”連通，再閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，記錄下多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)（U1，I1），斷開開關(guān)S1。作出U﹣I圖像如圖丙中的“I”所示，根據(jù)圖線“Ⅰ”可得：電源電動勢為V，內(nèi)阻為Ω；（結(jié)果均保留2位小數(shù)）（3）將滑動變阻器滑片滑到最左端，S2與“2”連通，再閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，記錄下多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)（U2，I2），斷開開關(guān)S1，作出U﹣I圖像如圖丙中的“Ⅱ”所示；（4）只考慮電表內(nèi)阻所引起的誤差：i.根據(jù)上述實驗計算可得：電源電動勢的真實值為V，內(nèi)阻的真實值為Ω，電流表內(nèi)阻為Ω；（結(jié)果均保留2位小數(shù)）ii.圖線“Ⅰ”和“Ⅱ”相交于P（0.34A，2.36V）點(diǎn)，當(dāng)電路工作于P點(diǎn)所示的狀態(tài)時，若S2與“2”連通，則滑動變阻器連入電路的阻值為Ω（結(jié)果保留2位小數(shù)）。（2023?合肥一模）某實驗小組要測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r．實驗室僅能提供如下器材：A．待測干電池B．電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻r1約為0.5ΩC．電流表A2：量程0～300μA，內(nèi)阻r2為1000ΩD．滑動變阻器R：阻值范圍0～20Ω，額定電流2AE．電阻箱R'：阻值范圍0～9999.9Ω，額定電流1AF．開關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）小組根據(jù)給定的器材設(shè)計了兩種測量電路圖，其中較為合理的電路圖為（選填“甲”或“乙”）；（2）將電流表A2和電阻箱R'串聯(lián)，改裝成一個量程為3.0V的電壓表，電阻箱R'的阻值應(yīng)調(diào)到Ω；（3）如表是小組在實驗中記錄的多組數(shù)據(jù)，其中第三組的I2沒有記錄，該數(shù)據(jù)如圖丙A2表盤示數(shù)所示，請讀出I2并記錄在下表空格處；測量次數(shù)123456A1示數(shù)I1/A0.120.200.360.380.500.57A2示數(shù)I2/μA137132114110105（4）請根據(jù)該實驗小組記錄的數(shù)據(jù)，在圖丁的直角坐標(biāo)系上畫出I2﹣I1圖象；依據(jù)畫出的圖象可以得到電池的電動勢E＝V，內(nèi)電阻r＝Ω。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）題型四練習(xí)使用多用電表（2022?東方校級二模）（1）某實驗小組要對未知電阻Rx進(jìn)行測量。如圖甲所示，他們先用多用電表歐姆擋進(jìn)行粗測，若多用電表的電阻擋有三個倍率，先用“×100”擋測量電阻Rx時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針的偏轉(zhuǎn)角度過大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，下列說法正確的是。A.先將選擇開關(guān)撥到“×1K”擋，再將紅黑表筆短接歐姆調(diào)零，且測量結(jié)果為1.40×104ΩB.先將紅黑表筆短接歐姆調(diào)零，再將選擇開關(guān)撥到“×1K”擋，且測量結(jié)果為1.40×104ΩC.先將選擇開關(guān)撥到“×10”擋，再將紅黑表筆短接歐姆調(diào)零，且測量結(jié)果為140ΩD.先將紅黑表筆短接歐姆調(diào)零，再將選擇開關(guān)撥到“×10”擋，且測量結(jié)果為140Ω（2）為準(zhǔn)確測定該電阻的阻值，甲同學(xué)設(shè)計圖（a）所示的電路進(jìn)行實驗。①實驗室提供了兩種滑動變阻器；滑動變阻器R1（0～1000Ω）、滑動變阻器R2（0～10Ω），則實驗中滑動變阻器應(yīng)選（選填“R1”或“R2”）；②實驗操作時，按電路圖（a）先將滑動變阻器的滑動觸頭移到A端，保持S2斷開，閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表指針偏轉(zhuǎn)至某一位置，并記下此時電流表讀數(shù)I1；③依次斷開S和S1，保持滑動變阻器阻值不變，調(diào)整電阻箱R0阻值在150Ω左右，再閉合S2和S，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流表讀數(shù)為時，R0的讀數(shù)即為待測電阻Rx的阻值；（3）乙同學(xué)利用電路圖（b）進(jìn)行實驗，多次改變電阻箱R0的阻值，讀出電流表相應(yīng)的電流I，因電源和電流表內(nèi)阻較小，乙同學(xué)忽略不計，由測得的數(shù)據(jù)作出1I?R0圖像，根據(jù)圖像的斜率和截距求出待測電阻Rx的阻值。若電源和電流表內(nèi)阻是未知且不可忽略的，考慮實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，則上述電路（a）中，電阻Rx的測量值真實值；電路（b）中電阻Rx的測量值真實值。（均選填“大于”“小于”或（2022?汕頭三模）多用電表的“×1Ω”歐姆擋的電路簡化圖如圖（a）所示，其刻度盤如圖（b）所示，已知電流表的電阻Rg＝2.0Ω，滿偏電流Ig＝100mA，R1為可變電阻。（1）某同學(xué)在使用前將兩表筆短接，調(diào)節(jié)可變電阻R1，但因電源老化發(fā)現(xiàn)指針始終無法對齊“0Ω”刻度線，指針偏轉(zhuǎn)角度最大時在圖（b）中的位置A，此時可變電阻R1的滑動片位于（選填“M”或“N”）端，通過電流表的電流為mA。（2）使指針偏轉(zhuǎn)角度最大后保持可變電阻R1阻值不變，在兩表筆間接入電阻箱，逐漸減小電阻箱的阻值R，指針偏轉(zhuǎn)角度隨之（選填“增大”或“減小”）。（3）當(dāng)電阻箱阻值為12.0Ω時指針位置如圖（b）中的位置B，則電源的電動勢為V，內(nèi)阻為Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）題型五\o"電表的改裝與應(yīng)用"電表的改裝與應(yīng)用（2023?信陽二模）物理興趣小組想要用圖1所示的器材精確測量微安表（量程100μA，內(nèi)阻幾百歐）的內(nèi)阻，并將其改裝成一個量程為1mA的電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的電壓表。圖中MN是固定在刻度尺上的電阻絲，P是可調(diào)節(jié)的鱷魚鋏。（1）已知電源的電動勢為4V，內(nèi)阻很小，實驗室提供了兩個滑動變阻器，且兩種滑動變阻器都能正常使用，此實驗中應(yīng)選擇；A．滑動變阻器R1（阻值范圍0～500Ω）B．滑動變阻器R2（阻值范圍0～10Ω）（2）因橋式電路測量電阻比較準(zhǔn)確，實驗時要求采用橋式電路進(jìn)行測量。圖中已連接了兩條導(dǎo)線，請用筆畫代替導(dǎo)線將未完成的電路連接好。實驗中發(fā)現(xiàn)鱷魚鋏P到右側(cè)N的距離是MN長度的25時靈敏電流計中恰無電流。此時若將P向MN中點(diǎn)移動而不改變電阻箱的阻值，則此時流過靈敏電流計的電流應(yīng)是（選填：P向Q、Q向P）。反復(fù)調(diào)整鱷魚鋏P和電阻箱，直到P處在MN的中點(diǎn)時，靈敏電流計示數(shù)為零，電阻箱的示數(shù)如圖2所示時，則靈敏電流計的電阻為（3）然后興趣小組設(shè)計了圖3所示的改裝電路圖，并標(biāo)出R3和R4，其中最左端為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱，電阻箱的阻值應(yīng)取R3＝Ω，R4＝Ω（保留到個位）（2022?天心區(qū)校級一模）某同學(xué)要將量程為3mA的毫安表G改裝成量程為30mA的電流表。他先測量出毫安表G的內(nèi)阻，然后對電表進(jìn)行改裝，最后再利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表對改裝后的電流表進(jìn)行校準(zhǔn)，可供選擇的器材如下：毫安表頭G（量程3mA，內(nèi)阻約為幾百歐姆）A．滑動變阻器R1（0～1kΩ）；B．滑動變阻器R2（0～10kΩ）；C．電阻箱R（0～9999.9Ω）；D．電源E1（電動勢約為1.5V）；E．電源E2（電動勢約為9V）；開關(guān)、導(dǎo)線若干具體實驗步驟如下：①按電路原理圖a連接電路；②將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1后調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使毫安表G的指針滿偏；③閉合S2，保持滑動變阻器不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使毫安表G的指針偏轉(zhuǎn)到量程的三分之一位置；④記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：（1）為減小實驗誤差，實驗中電源應(yīng)選用（填器材前的字母），滑動變阻器應(yīng)選用（填器材前的字母）；（2）如果按正確操作步驟測得電阻箱的阻值為90.0Ω，則毫安表G內(nèi)阻的測量值Rg＝Ω，與毫安表內(nèi)阻的真實值Rg'相比，Rg（填“＞”“＝”或“＜”）Rg'；（3）若按照第（2）問測算的Rg，將上述毫安表G并聯(lián)一個定值電阻