2020年高考物理二轮重点专题整合强化练
专练十六：电学实验与创新
1、要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有： 直流电源（电压为4 V）；
电流表（量程为0~0.6 A，内阻约0.5 Ω)； 电压表（量程为0~3 V，内阻约3 kΩ)； 电键一个、导线若干。
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_______（填字母代号）。 A．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流1 A） B．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.3 A）
（2）如图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接。
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（4）如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是_______Ω（保留两位有效数字）。
（5）根据实验得到的小灯泡伏安特性曲线，下列分析正确的是______________。 A．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起 B．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起 C．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起 D．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起
【答案】
答案：（1） A
(2)
(3) 增大 （4） 12Ω (5) C
解析：(1)由于采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择总电阻A；
(2)描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻为：
，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于灯泡电
阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示,
(3)由图示图象可知，随电压增大通过灯泡的电流增大，电压与电流表的比值增大，灯泡电阻增大。 (4)电压表量程为3V，由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.3V，由图示图象可知，2.3V对应的
电流为0.2A，此时灯泡电阻为：
；
(5)电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流I偏大，测得的小灯泡正常发光的功率P=UI偏大，故选C；
2、描绘一个标有“6V 3W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材： a．标有“6V 3W”字样的小灯泡一个； b. 9伏学生电源一个；
c．量程为0-9V的电压表，内阻约为15千欧； d．量程为0-3V的电压表，内阻约为3千欧； e．量程为0-0.6A的电流表，内阻约为0.5欧； f．量程为0-3A的电流表，内阻约为0.1欧；
g．滑动变阻器（阻值范围0-500欧，允许通过的最大电流0.5A）；
h．滑动变阻器（阻值范围0-50欧，允许通过的最大电流1.5A）；电键一个，导线若干．
（1）为减小实验误差，方便调节，请在图给定的四个电路图和上述所给的器材中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是 ，电压表应选 ；电流表应选 ；滑动变阻器应选取 ．
（2）根据实验测定的数据，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出图线，在图2中给出的四个I-U图线中，最能反映实际情况的是 ，简要说明理由 ．
【答案】（1）C , c , e , h; （2）C，灯丝电阻随温度升高而增大
解析： (1)因要求小灯泡电压从零调节，所以滑动变阻器应用分压式，由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，
电流表应用外接法，故选取的电路应为C；
本实验应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻；故滑动变阻器应选择h；灯泡额定电压为6V，故电压表选c，灯泡中的电流最大为
P?0.5A，故为了准确和安全，电流表应选用e； UU可知，小灯泡电阻应等于图线上的点与原点连线的斜率值，而斜I(2)根据欧姆定律可知，小灯泡电阻R?率逐渐增大，所以小灯泡电阻随温度T的关系是T升高R增大；
3、某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100?A,内阻大约为2500?)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1,R2(其中一个阻值为20?,另一个阻值为2000?);电阻箱Rz(最大阻值为99999.9?);电源E(电动势约为1.5V);单刀双掷开关S1和S2.C,D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1).按原理图(a)将图(b)中的实物连线。 (2).完成下列填空:
①R1的阻值 ?(填“20”或“2000”)
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的 端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近;
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0?,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势 (填“相等”或“不相等”)
④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0?时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待微安表的内阻为 ?(结果保留到个位) (3).写出一条提高测量微安表内阻精度的建议。
【答案】(1).如图所示
(2).20; 左; 相等; 2550; （3）.调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程
解析：(2).①由于电源电动势为1.5V,所以应选择阻值较小的滑动变阻器,故R1?200?;
②为了保护微安表,通过微安表的电流应从零逐渐增大,当滑片C滑到滑动变阻器的最左端时,通过微安表的电流为零,所以开始时,滑片C应滑到滑动变阻器的最左端;
③S2接通前后,微安表的示数保持不变,则微安表两端的电压不变,又微安表右端电势在S2接通前后保持不变,所以说明S2接通前B与D所在位置的电势相等; ④设微安表内阻为Rx,根据题意有
Rx2500?,解得Rx?2550?; ?Rx2601?(3).为了保证外电路电压恒定,可以使R1阻值小些。
2020年高考物理二轮重点专题强化练习十六：电学实验与创新(带答案解析)
