课后限时练21 电学实验（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与讲义

课后限时练21 1．解析：(1)闭合开关S2，将S1接1后，电路中的电流瞬间达到最大值，然后电源给电容器充电，电压表的示数逐渐增大，电路中的电流逐渐减小，当电压表示数稳定后，电路中的电流减为零，即电流表的示数先增大，后逐渐减小为零，B正确。 (2)闭合开关S2、S1接1时，电源正极与电容器上极板相连，则电容器上极板带正电，因此S1接2时电容器放电过程通过R的电流方向为a→b，根据I-t图像与坐标轴围成图形的面积表示电荷量可知，0~2 s过程电容器放出的电荷量Q1与2 s后至放电结束过程电容器放出的电荷量Q2之比为8∶7，根据电容的定义式可知，Q1＝C·ΔU1，Q2＝C·ΔU2，由电路图可知ΔU1＝U0－I1R，ΔU2＝I1R，代入数据解得R≈5.2 kΩ。 答案：(1)B　(2)a→b　5.2 2．解析：(1)题图(a)中电阻箱的读数为100×1 Ω＋10×0 Ω＋1×7 Ω＋0.1×4 Ω＝107.4 Ω。 (2)实物电路连线如图所示： (3)第一次测量时，按题图(b)中电路图连接，闭合开关，调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为R1，则通过电阻箱的电流等于通过待测电阻的电流； 检流计示数为零，说明电流计和R0左右两端的电势相等，可等效为一点，由闭合电路的欧姆定律可知，第一次，可得待测电阻 Rx＝。 答案：(1)107.4　(2)见解析图　(3)等于　 3．解析：(1)用多用电表的表笔直接与电芯的正负极连接进行测量，应选择50 V的量程。最小刻度为1 V，则测量结果读数为36.0 V。 (2)需要串联的定值电阻R0＝×15 kΩ＝25 kΩ。 (3)由电路可知U端＝U＋R0＝ 忽略通过电压表的电流，则E＝U端＋r 可得 由图像可知＝0.073，＝0.146 解得E≈36.5 V，r≈2.00 Ω。 答案：(1)50　36.0　(2)25　(3)36.5　2.00 4．解析：(1)实验要求测量多组数据并使测量结果尽量精准，要测量多组数据，需采用分压式电路，又因为电流表内阻已知，故电流表内接可以有效消除系统误差，使测量结果尽量精确，故电路连接为分压式电路和电流表内接，因为电源电压为12 V，故电压表需要选择量程15 V的，电路图如图所示。电压表最小刻度为0.5 V，只需要估读到本位即可，所以读数为9.5 V。 (2)要使UCD＝0，则需要满足R1∶R4＝R2∶R3，代入数据可得滑动变阻器接入电路的阻值R1＝600 Ω； 压力与应变片电阻增加量的关系为F＝kΔR，将电阻变化量ΔR＝6 Ω代入公式可得F＝1 800 N； 由于故障导致R2阻值增大，会导致D点电势降低，UCD变大，从而导致体重测量值偏大。 答案：(1)见解析　9.5　(2)600　1 800　偏大 2/2 学科网（北京）股份有限公司 $ 课后限时练21　电学实验 说明：本试卷共4小题，共28分。 1．(6分)(2024·海南卷)用如图(a)所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关S1、开关S2、导线若干。 (1)闭合开关S2，将S1接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3 V。在此过程中，电流表的示数________(填选项标号)。 A．一直稳定在某一数值 B．先增大，后逐渐减小为零 C．先增大，后稳定在某一非零数值 (2)先后断开开关S2、S1，将电流表更换成电流传感器，再将S1接2，此时通过定值电阻R的电流方向为________(选填“a→b”或“b→a”)，通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的I­t图像，如图(b)，t＝2 s时，I＝1.10 mA，图中M、N区域面积比为8∶7，可求出R＝________kΩ(保留2位有效数字)。 2．(6分)(2025·1月八省联考陕晋青宁卷)在使用各种测量仪表进行电学实验时，由于测量仪表的接入，电路状态发生变化，往往难以得到待测物理量的精确测量值。某同学在电阻测量实验中为提高测量结果的精确度，尝试使用以下电路测量未知电阻的阻值： (1)该实验中用到四转盘电阻箱，图(a)中电阻箱的读数为________ Ω。 (2)请按图(b)电路图完成图(c)的实物电路连线。 (3)如图(b)所示，Rx为待测电阻，R0为检流计(小量程电流表)的保护电阻，实验中直流稳压电源的输出电压始终保持不变。第一次测量时，按图(b)中电路图连接，闭合开关，调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为R1，则通过电阻箱的电流________(选填“大于”“等于”或“小于”)通过待测电阻的电流；第二次测量时，将图(b)中电阻箱R与待测电阻Rx位置互换，闭合开关，再次调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为R2；则待测电阻Rx＝________。(结果用R1、R2表示) 3．(8分)(2025·山西临汾一模)某新能源汽车采用刀片电池技术，一实验小组将其中一块电芯(由多节刀片电池串联而成)拆解下来，测其电动势E(约30～40 V)和内阻r(约几欧)，利用实验室现有器材设计了如下实验： (1)该小组先粗测电芯的电动势，某多用电表的直流电压挡有2.5 V、10 V、50 V、250 V多个量程，他们欲将多用电表的表笔直接与电芯的正负极连接进行测量，应选择________ V的量程。正确选择量程后，测量电芯两端的电压，测量结果如图1所示，读数为________ V。 (2)为进一步测量，实验室现有一个量程为15 V、内阻为15 kΩ的电压表V，需将此电压表改装成量程为40 V的电压表使用，需要串联一个________ kΩ的定值电阻R0。 (3)该小组将(2)中改装好的电压表(电压表表盘没有改变)与其他器材连接成如图2所示电路，测量该块电芯的电动势E和内阻r，操作如下： ①多次调节电阻箱R，记下电压表V的示数U和电阻箱R相应的示数； ②以为纵轴，为横轴，作出­图像； ③根据实验所得数据，作出图像如图3所示，则该块电芯的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω(结果均保留3位有效数字)。 4．(8分)(2025·广东深圳市高三下学期第二次调研考试)学习小组组装一台体重测量仪，进行如下操作。 (1)应变片为体重测量仪的核心元件，当对台秤施加压力时，应变片形状改变，其阻值增大。为测量应变片在无形变时的阻值，实验室提供了如下实验器材： A．电源(恒压输出12 V) B．电流表(量程0～60 mA，内阻为10 Ω) C．电压表(量程0～3 V/15 V，内阻约3 kΩ/15 kΩ) D．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω) E．待测应变片Rx(阻值几百欧) H．开关S、导线若干 请完善实验步骤： ①为得到多组数据并使测量结果尽量精准，请在图1中用笔画线代替导线连接成完整电路； ②闭合开关S，调节滑动变阻器，记下电压表和电流表的示数。某次测量中电压表指针如图2所示，读数为________ V； ③正确操作后，对多组数据进行处理，得到应变片的阻值为300 Ω。 (2)查阅相关资料得知体重测量仪的原理如图3所示，现进行组装和校准。其中R1为滑动变阻器，R4为上述应变片，定值电阻R2、R3阻值分别为1 000 Ω、500 Ω。当台秤受到压力时，测量电路将电阻增加量转化为电压UCD信息，再转换成体重输出。已知压力与应变片电阻增加量的关系为F＝kΔR，k＝300 N/Ω。 ①适当调节R1，使UCD＝0，这时输出体重值为零，则滑动变阻器接入电路的阻值为________ Ω； ②该应变片阻值增加量ΔR的变化范围为0～6 Ω，则该体重仪的最大测量值为________ N； ③使用中，由于故障导致R2阻值增大，此时体重的测量结果与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $