2025届高考物理一轮复习导学案：实验综合

实验综合 1、测一阻值约为20kΩ的电阻，备有下列器材 A．电流表A1（量程100μA，内阻rA1=1kΩ） B．电流表A2（量程500μA，内阻rA2=500Ω） C．电压表V1（量程10V，内阻约为100kΩ） D．电压表V2（量程50V，内阻约为500kΩ） E．直流稳压电源（电动势15V，内阻不计） F．滑动变阻器（最大电阻1KΩ） G．电键一个，导线若干 ①为使测量结果较准确，电流表应选 （填A1或A2），电压表应选 （填V1或V2） ②将图中的实物连成测量所需的电路图（假定电表符合电路要求） ③若电压表读数为U，电流表读数为I，则待测电阻Rx的阻值为 2、为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω； 变阻箱R1阻值范围为0—9999Ω； 变阻箱R2阻值范围为0—99.9Ω； 滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K，导线若干。 （1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。 （2）写出计算电压表V的内阻RV的计算公式为RV= 。 3、 测量电源B的电动势E及内阻（E约为4.5V，约为1.5Ω）。可选用的器材如下： 量程为3V的理想电压表V； 量程为0.5A的电流表A（有一定内阻）； 固定电阻R=4Ω； 滑动变阻器R′； 电键K，导线若干。 （1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。 （2）实验中，当电流表的读数为I1时，电压表的读数为U1；当电流表的读数为I2时，电压表的读数为U2，则可求出E= ，r= 。（用I1、I2、U1、U2及R表示）。 4、为了测量某一未知阻值的电阻Rx，某实验小组找来以下器材：电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、电流表（0~0．6A，内阻约1Ω）、滑动变阻器（0~15Ω，2A）、电源（E=3V，内阻很小）、开关与导线，该小组同学实验操作如下，请你按要求填写： ①断开开关，请按图甲所示的电路图在图乙中连接实物图； ②如图乙，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于_______端。 ③闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，建立合适的坐标系作出I-U图如下； ④整理仪器根据I-U图可得，该未知电阻的阻值为Rx=______。（保留两位有效数字）由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学实验测出的电阻值_____________ 真实值（填“>”、“<” 或 “=” ）。 5、为测量某一玩具电动机中导线圈的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下： （1）用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径d如图1所示，则d= mm； （2）用多用电表测量电动机中导线圈的电阻Rx：选择“×1Ω”欧姆挡，并按正确步骤操作后，指针的位置如图2所示（此过程电动机不转动），则Rx= Ω。 （3）为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻Rx： 电流表A1（0～3A、约5Ω）； 电流表A2（0～30mA、约10Ω）； 滑动变阻器R1（1kΩ）； 滑动变阻器R2（50Ω）； 定值电阻R0=60Ω； 电源（4V、约1Ω）及开关等，导线若干。 ① 实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图3 所示的电路图，应选择的电流表是 ，滑动变阻器是 ；（填写符号） ② 按照实验要求，多用表已选择“直流电压2.5V”档作为电压表使用，请依据图3将图4实验电路中的仪器连接欠缺的两处补完整； ③ 图5是该实验小组测得的数值描绘出的图象，其斜率值表示的是 （填选项）。 A、导线圈的电阻； B、导线圈的电阻与R0阻值之和 6、某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻 A．待测干电池两节，每节电池电动势约为，内阻约几欧姆 B．直流电压表、，量程均为，内阻约为 C．定值电阻未知 D．滑动变阻器R，最大阻值 E、导线和开关 （1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图 （2）实验之前，需利用该电路图测出定值电阻，方法：先把滑动变阻器R调到最大值，再闭合开关，电压表和的读数分别为、，则 （用、、表示）。 （3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表和的多组数据、，描绘出图像如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则： 两节干电池的总电动势 ； 总电阻 （两个答案请用k、a、表示）。 7、某实验小组用伏安法测量一个定值电阻的阻值，现有实验器材如下表 器 材 代码 规 格 待测电阻 Rx 约100Ω 电流表 A1 量程0～30mA，内阻50Ω 电流表 A2 量程0～200mA，内阻10Ω 电压表 V 量程0～3V，电阻5kΩ 稳压电源 E 输出电压4V，内阻不计 滑动变阻器 R1 阻值范围0～1KΩ，允许最大电流0.5A 滑动变阻器 R2 阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A 开关一个，导线若干 （1） 为了准确测量，并多读几组数据，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填器材代码）。 （2）在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路。 ( R x ) 8、用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V； 电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω； 滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量 程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。 （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量 表示Rx的公式为Rx＝_________________。 9、 利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有： 待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表A(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，开关S. 实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R； ③以为纵坐标，R为横坐标，作 ­R图线(用直线拟合)； ④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b. 图(a) 回答下列问题： (1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 与R的关系式为________． (2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0 Ω时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表．答：①________，②________． R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 I－1/A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 图(b) 10、其同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验． (1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103 Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字) 　　　　 图1　　　　　　　　　　　　　　　图2 (2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下： A．断开开关S，按图2连接好电路； B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端； C．将电阻箱R0的阻值调到零； D．闭合开关S； E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V位置； F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值； G．断开开关S. 实验中可供选择的实验器材有： a．待测电压表 b．滑动变阻器：最大阻值2000 Ω c．滑动变阻器：最大阻值10 Ω d．电阻箱：最大阻值9999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ω e．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ω f．电池组：电动势约6 V，内阻可忽略 g．开关，导线若干 按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题： ①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(填“d”或“e”) ②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真(填“>”或“<”)；若RV越大，则越________(填“大”或“小”)． 11、在描绘一个标有“6．3V 0．3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6．3V，并便于操作。 已选用的器材有： 学生电源（电动势为9V，内阻约1Ω）； 电流表（量程为0~0．6A，内阻约0．2Ω；量程为0~3A，内阻约0．04Ω）； 电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ）； 开关一个、导线若干。 （1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的 （选填选项前的字母）。 A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，最大允许电流1A） B．滑动变阻器（最大阻值1500Ω，最大允许电流0．3A） （2）实验电路图应选用图中的 （选填“甲”或“乙”）。 （3） 请根据（2）中所选的电路图，补充完成图中实物电路的连线。 （4）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择0~0．6A量程，电压表选择0~15V量程，电流表、电压表示数如图所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值 Ω（计算结果保留两位有效数字）。 （5）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将 （选填“变大”或“变小”）。 12.(普通班选做)某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω）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 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关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的阻值为 Ω（填“20”或“2 000”）。 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2 500.0 Ω，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2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 Ω（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： 。 13．.(普通班选做)在“练习使用多用电表”的实验中，某同学用多用电表的欧姆档测量阻值约为十几千欧的电阻Rx。 ①该同学列出了以下可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上：_____________。 a．将两表笔短接，调节P使表针指向欧姆零点，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S至×1k位置 d．旋转S至×100位置 e．旋转S至OFF位置，并拔出两表笔 ②该同学按正确的步骤测量Rx，表针位置如图所示，被测电阻Rx的阻值约为_________Ω。 实验综合答案 1.①A2 V1 4.②a ④ > 5. （1）0.153 （2）2.5 (3)① A2 R2 ③ B 7.（1）A1 R2 9.（2）①0.110A ②9.09 10.（1）1.0 （2）①c d ② > 小 11.（1）A （2）乙 12.（1）连线如图。 （2）①20 ②左 ③相等 ④2 550 （3）调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程 13.①cabe ②1.4×104 【解析】 试题分析：（1）欧姆表每次使用应该先选档位，然后欧姆调零，最后测量，欧姆表指针指在中间附近时，读数最准确，故即选“×1k”挡，欧姆调零，测量读数；最后旋到交流最大挡，防止漏电，故在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，操作步骤必须的是：选档和欧姆调零．故有用的操作顺序为：c、a、b、e． （2）欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值，即为：14×1000=1.4×104Ω 学科网（北京）股份有限公司 $$