高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷（提升篇）（Word版
含解析）
一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）
1．用图甲中所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8V，内阻r约为30Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有:
A．电流表A(量程0.05A，内阻约为0.2Ω) B．电压表V(量程6V，内阻20kΩ) C．定值电阻R1(阻值100Ω，额定功率1W) D．定值电阻R2(阻值200Ω，额定功率1W) E.滑动变阻器R3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A) F.滑动变阻器R4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A) G.导线和单刀单掷开关若干个
(1)为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选___________；滑动变阻器应该选___________．(均填写器材名称代号)
(2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E为___________V，内阻r为___________Ω．(结果均保留2位有效数字) 【答案】R2 R4 7.8 29 【解析】 【分析】
（1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．
（2）电源的U-I图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻． 【详解】
（1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻
R最小?保护电阻阻值至少为
8Ω?200Ω， 0.040
200Ω?30Ω?170Ω?100Ω，
则保护电阻应选定值电阻R2；
[2]电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器R4．
（2）[3]由电源U-I图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是7.8，则电源电动势E=7.8V， [4]图象斜率
k?电源内阻
?U7.8??229?， ?I0.034r?k?R2?229??200??29?．
2．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：
两个相同的待测电源（内阻r约为1Ω） 电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω） 电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω） 电压表V（内阻未知） 电流表A（内阻未知） 灵敏电流计G，两个开关S1、S2 主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；
②反复调节电阻箱R1和R2（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。 回答下列问题：
(1)步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势差UAB=______ V；A和C两点的电势差UAC=______ V；A和D两点的电势差UAD=______ V；
(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω，电流表的内阻为______Ω；
(3)结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E为___________V，内阻为________Ω。 【答案】0 12.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2][3]．步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中AB两点电势相等，即A和B两点的电势差UAB=0V；A和C两点的电势差等于电压表的示数，即UAC=12V；A和D两点的电势差UAD= =-12 V；
(2)[4][5]．利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为
RV?U12???1530?U12 I?0.4?R130.6电流表的内阻为
RA?UDA12?R2??28.2?1.8? I0.42E=2UAC+I?2r
(3)[6][7]．由闭合电路欧姆定律可得 即
2E=24+0.8r
同理
'2E?2UAC?I'?2r
即
2E=2×11.7+0.6?2r
解得
E=12.6V r=1.50Ω
3．某位同学用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关和两个部件下列步骤完成电阻测量:
．请根据
(1)在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则他应调节__________ (选填或或)． (2)正确处理完上述步骤后,他把开关打在欧姆则他应调节__________ (选填或或)．
(3)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,则他应采取的措施是①___________________;②____________________．
(4)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在定值电阻两端,发现指针如图戊所示,则该定值电阻的阻值
___________．
挡； ②将两表笔短接,重新调节,使
【答案】（1）S （2）T （3）①将打到欧姆指针指在欧姆零刻度线处 （4）【解析】 【分析】 【详解】
（1）在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则应机械调零，即他应调节S使针调到电流的零档位． （2）把开关打在欧姆
挡,把红黑表笔短接,即欧姆调零，应该调到电阻的零档位，此时
要调节欧姆调零旋钮，即T
（3）他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示，说明待测电阻较小，应该换小挡，即换
挡，换挡必调零，所以要重新调零即将两表笔短接,重新调节,使指针指
在欧姆零刻度线处．
（4）根据欧姆表读数原则可知欧姆表的读数为【点睛】
要熟练万用表的使用规则，并且要注意在换挡时一定要欧姆调零．
挡,把红黑表笔短接,发现指针如图丙所示,
4．（1）如图所示为某多用电表内部简化电路图，作电流表使用时，选择开关S应接________(选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大．
（2）某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻(如图乙)，主要步骤如下：
① 把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
② 把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
③ 把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
④ 换用________(选填“×10”或“×1 k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；
⑤ 把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕．
（3） 实验中(如图丙)某同学读出欧姆表的读数为_________Ω，这时电压表读数为___________V.
（4）请你计算欧姆表内部电源电动势为________V．(保留两位有效数字) 【答案】1 负 ×1k 4.0×104 2.20 3.0 【解析】
（1）当做电流表使用时，电阻应和表头并联分流，故连接1和2时为电流表，根据欧姆定律可知并联支路的电压相等，并联支路的电阻越大，分流越小，故当接1时量程最大； （2）③根据“红进黑出”原理，即电流从红表笔流进可知红表笔接电压表的负极； ④欧姆表在测量电阻时指针从无穷大处开始偏转，故欧姆表指针偏转很小，说明被测电阻大，档位应提升一级，即换×1k的测量；
4（3）欧姆表的读数为RV?40.0?1000?4.0?10?；电压表分度值为0.1V，故读数为
2.20V；
（4）根据（3）采用的档位可知中值电阻即欧姆表内阻为r?1.5?104?，根据闭合回路欧姆定律可得2.2?RV4.0E?E，解得E?3.0V． RV?r4.0?1.5
5．在测定一节干电池E的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：
电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷(提升篇)(Word版 含解析)
