2024届高考物理二轮专项训练：专题1 电学实验

高中物理电学实验专题 专题一 描绘小灯泡的伏安特性曲线 【典例1】在测量“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供的实验器材有： A.电源(电压为4.5V)， B.电流表A1(量程为0—0.6A，电阻为5Ω) C.电流表A2(量程为0—3A，电阻为0.5Ω ) D.电压表V1(量程为3V，内阻为3kΩ) E.电压表V2(量程为15V，内阻为1kΩ) F.滑动变阻器R1(阻值0—10Ω) G.滑动变阻器R2(阻值0—100Ω) H.定值电阻R0=800Ω I.待测小灯泡L(额定电压为3.8V，额定功率大约是1.0W) J.开关S一个，导线若干 实验要求:既要保证电路安全，又要提高测量精确度；要求电压表示数从0开始读数。则 (1)根据实验要求，电流表应选_________，电压表应选_________,滑动变阻器选_________(选填器材前的字母代号)。 (2)根据实验要求，在虚线方框内画出实验电路图。 (3)正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，仔细检查电路各部分均接触良好，其原因可能是_____________。 【典例2】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材： 直流电源（电动势3.0V，内阻不计） 电流表（量程3A，内阻约0.1Ω） 电流表（量程600mA，内阻约5Ω） 电压表（量程3V，内阻约3kΩ） 电压表（量程15V，内阻约200kΩ） 滑动变阻器（阻值0~10Ω，额定电流1A） 滑动变阻器（阻值0~1kΩ，额定电流300mA） （1）在该实验中，电流表应选择_________（填“”或“”），电压表应选择________（填“”或“”），滑动变阻器应选择________（填“”或“”） （2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，若用该电路测得灯泡的工作电压U和电流I，根据计算此时灯泡的，则灯泡电阻的测量值________真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）该同学连接电路后检查所有元件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好，但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调零，则断路的导线为_______________（填导线代号） （4）图乙是在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线，若将一个该种灯泡和一个6.0Ω的定值电阻一起串联与题中的电源组成闭合回路，请估算小灯泡的实际功率P=_____W（保留两位有效数字）。 【过手训练1】 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有： 小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）： 电压表V（量程3V，内阻3k）; 电流表A（量程0.5A,内阻0.5）; 固定电阻（阻值1000）； 滑动变阻器R（阻值0~9.0）； 电源E（电动势5V，内阻不计）； 开关S；导线若干。 （1）实验要求能够实现在0~3V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。 （2）实验测得小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。 （1）由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率______（填“增大”“不变”或“减小”）。 （2）用另一电源（电动势4V，内阻10.0）和题给器材连接成图（b）所示的电路。调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最大功率为_______W.（结果保留两位小数） 【过手训练2】（2023高考全国甲卷）某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为，电流表内阻约为。实验中有图（a）和（b）两个电路图供选择。 （1）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图（c）所示，该同学选择的电路图是图________（填“a”或“b”） （2）若选择另一个电路图进行实验，在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图______。 专题二 测电源电动势和内阻 类型一 伏安法测电源电动势和内阻 【典例3】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差. (1)应该选择的实验电路是图甲、图乙中的____________(填“甲”或“乙”)电路图. (2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材: A.电压表(0~15 V) B.电压表(0~3 V) C.滑动变阻器(0~50Ω) D.滑动变阻器(0~500Ω) 实验中电压表应选用__________;滑动变阻器应选用____