专题13 电学实验-五年（2017-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）

专题18 电学实验 近5年（2017-2021）高考物理试题分类解析 江苏省特级教师 戴儒京 1. 2021全国甲卷第10题. 某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有： 小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A） 电压表（量程300mV，内阻300 ） 电流表（量程300mA，内阻0.27 ） 定值电阻R0 滑动变阻器R1（阻值0-20 ） 电阻箱R2（最大阻值9999.9 ） 电源E（电动势6V，内阻不计） 开关S、导线若干。 完成下列填空： （1）有3个阻值分别为10 、20 、30 的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线，R0应选取阻值为___________ 的定值电阻； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的___________（填“a”或“b”）端； （3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为___________ （保留1位有效数字）； （4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为_______ 。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示： U/mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0 I/mA 140.0 160.0 180.0 2000 220.0 240.0 260.0 2800 300.0 （5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻___________（填“增大”“减小”或“不变”）； （6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率W1=_______W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为W2，则 =_______（保留至整数）。 【答案】 (1). 10 (2). a (3). 0.7 (4). 2700 (5). 增大 (6). 0.074 (7). 10 【解析】 （1）[1]因为小灯泡额定电压2.5V，电动势6V，则滑动滑动变阻器时，为了保证电路安全，需要定值电阻分担的电压 则有 则需要描绘小灯泡在0~300mA的伏安特性曲线，即R0应选取阻值为10 ； （2）[2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端； （3）[3]由图可知当流过电流表的电流为10mA时，电压为7mV，则小灯泡的电阻为 （4）[4]由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时，有 解得 （5）[5]由图（b）和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中 变大，则灯丝的电阻增大； （6）[6]根据表格可知当电流为160mA时，电压表的示数为46mA，根据（4）的分析可知此时小灯泡两端电压为0.46A，则此时小灯泡电功率 W1=0.46V×0.16A≈0.074W [7]同理可知当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡两端电压为2.5V，此时小灯泡电功率 W2=2.5V×0.3A=0.75W 故有 。 2. 2021全国乙卷第10题. 一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约 ）和内阻r（小于 ）。图中电压表量程为 ，内阻 ：定值电阻 ；电阻箱R，最大阻值为 ；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空： （1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路电阻值可以选___________ （填“5.0”或“15.0”）； （2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U； （3）根据图（a）所示电路，用R、 、 、E和r表示 ，得 ___________； （4）利用测量数据，做 图线，如图（b）所示： （5）通过图（b）可得 ___________V（保留2位小数）， ___________ （保留1位小数）； （6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为 ，由此产生的误差为 ___________%。 【答案】 (1). 15.0 (2). (3). 1.55 (4). 1.0 (5). 5 【解析】（1）[1]为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大，则由并联电路分压可得 代入数据解得 因此选 。 （3）[2]由闭合回路的欧姆定律可得 化简可得 （5）[3][4]由上面公式可得 ， 由 图象计算可得 k=(1.45-1.03)/(22.5-10)=0.034 ， 求b方法如上图，因为原图原点不是（0,0），而是（5,0.8），所以要