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高考真题电学实验专题
在电学实验部分根据考纲要求以及历年高考分析，我们需要重点掌握以下几个实验:
一、 测量电压表或电流表〔电表〕的内阻
二、 测定电源的电动势和内阻
三、 测定金属的电阻率〔同时练习使用螺旋测微计〕
四、 描绘小电珠的伏安特性曲线
五、 练习使用多用表
六、 传感器的简单应用

热点考法：
〔1〕对实验操作能力的考法.如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新，电学实验中的故障分析等.
〔2〕对基本实验仪器的读数、构造、使用方法的考查.
〔3〕设计性实验.近几年中各地设计性实验题型比较多，此类实验综合性比较强，考查考生对已学知识、方法、原理，灵活处理陌生的实验问题，需要较高的知识迁移能力和实验设计能力.

测量电压表或电流表〔电表〕的内阻
1.【2017年高考真题〔全国Ⅱ卷〕23】 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：__________________________________.

2.【2016年高考真题〔全国Ⅱ卷〕23】某同学利用图〔a〕所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻〔内阻为数千欧姆〕，可供选择的器材有：电阻箱R〔最大阻值99999.9 Ω〕，滑动变阻器R1〔最大阻值50 Ω〕，滑动变阻器R2〔最大阻值5kΩ〕，直流电源E〔电动势3V〕.开关1个，导线若干.实验步骤如下：
①按电路原理图〔a〕连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图〔a〕中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值.
回答下列问题：
〔1〕试验中应选择滑动变阻器_______〔填“R1”或“R2”〕.
〔2〕根据图〔a〕所示电路将图〔b〕中实物图连线.

〔3〕实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω〔结果保留到个位〕.
〔4〕如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为____〔填正确答案标号〕.
A. 100 μA B. 250 μA C. 500 μA D. 1 mA

3.【2015年高考真题〔新课标全国Ⅱ卷〕23】电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻〔半偏法〕实验室提供材料器材如下： 　　
待测电压表〔量程3V，内阻约为3000Ω〕，电阻箱R0〔最大阻值为99999.9Ω〕，滑动变阻器R1〔最大阻值100Ω，额定电压2A〕，电源E〔电动势6V，内阻不计〕，开关两个，导线若干.
〔1〕虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图〔图3〕补充完整 　　
〔2〕根据设计的电路写出步骤：
_____________________________________________.　　
〔3〕将这种方法测出的电压表内阻记为RV′与内阻的真实值RV相比RV′______ RV 〔填“>”“=”或“<”〕
主要理由是_________________________.

测定电源的电动势和内阻
1.【2014年高考真题〔全国课标Ⅰ卷〕23】〔9分〕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999.9Ω〕，电阻R0〔阻值为3.0 Ω〕，电阻R1〔阻值为3.0Ω〕，电流表A〔量程为200 mA，内阻为RA=6.0Ω〕，开关S.
实验步骤如下：
① 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和电阻箱相应的阻值R；
③以 为纵坐标，R 为横坐标，作 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 .
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 =3.0Ω  时电流表的示数如图〔b〕所示，读出数据，完成下表.答：①：________，②___________.
〔3〕在图〔c〕的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k =____A-1Ω-1 ，截距b =______A-1.
〔4〕根据图线求得电源电动势E =_____V，内阻 r = _____Ω.
2.【2014年高考真题〔全国大纲卷〕23】〔12分〕现要测量某电源的电动势和内阻.可利用的器材有：电流表，内阻为1.00Ω；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干.某同学设计的测量电路如图〔a〕所示.

〔1〕按图〔a〕在实物图〔b〕中画出连线，并标出导线1和其P端.

〔2〕测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I. 数据如下表所示.根据表中数据，在图〔c〕中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U-I图线.

I(mA)
193
153
111
69
30
U(V)
2.51
2.59
2.68
2.76
2.48

〔3〕根据U-I图线求出电源的电动势E＝_______V，内阻r＝_______Ω

3.【2013年高考真题〔全国课标Ⅰ卷〕23】某学生实验小组利用图〔a〕所示电路，测量多用电表内电池的
电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：
多用电表
电压表：量程5V，内阻十几千欧；
滑动变阻器：最大阻值5kΩ
导线若干．
回答下列问题：
〔1〕将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡，再将红表笔和黑表笔______，调零点．
〔2〕将图〔a〕中多用电表的红表笔和______〔填“1”或“2”〕端相连，黑表笔连接另一端．
〔3〕将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多角电表的示数如图〔b〕所示，这时电压表的示数如图〔c〕所示．多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V．

〔4〕调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为kΩ．
〔5〕多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图〔d〕所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为
______V，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为______kΩ．
测定金属的电阻率
1.【2013年高考真题〔全国课标Ⅱ卷〕23】〔8分〕某同学用量程为1mA、内阻为120Ω 的表头按图〔a〕所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
〔1〕根据图〔a〕所示的电路，在图〔b〕所示的实物图上连线．
〔2〕开关S闭合时，多用电表用于测量____ 〔填“电流”、“电压”或“电阻”〕；开关S断开时，多用电表用于测量______ 〔填“电流”、“电压”或“电阻”〕．
〔3〕表笔A应为______色〔填“红”或“黑”〕．
〔4〕定值电阻的阻值R1=______Ω，R2=______Ω．〔结果取3位有效数字〕

描绘小电珠的伏安特性曲线
1．【2017年高考真题〔全国Ⅰ卷〕23】 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3.8 V，额定电流0.32 A〕；电压表〔量程3 V，内阻3 kΩ〕；电流表〔量程0.5 A，内阻0.5 Ω〕；固定电阻R0〔阻值1 000 Ω〕；滑动变阻器R〔阻值0～9.0 Ω〕；电源E〔电动势5 V，内阻不计〕；开关S；导线若干.
〔1〕实验要求能够实现在0～3.8 V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〕实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示.
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”〕.
〔3〕用另一电源E0〔电动势4 V，内阻1.00 Ω〕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，小灯泡的最小功率为_________W，最大功率 为___________W.〔结果均保留2位小数〕

练习使用多用表
1.【2017年高考真题〔全国Ⅲ卷〕23】 图〔a〕为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250uA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连.该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡.
〔1〕图〔a〕中的A端与___________〔填“红”或“黑”〕色表笔相连接.
〔2〕关于R6的使用，下列说法正确的是__________________〔填正确答案标号〕.
　　A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
　　B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
　　C.使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
〔3〕根据题给条件可得R1+R2=____________________Ω，R4=_____________Ω.
〔4〕某次测量时该多用电表指针位置如图〔b〕所示.若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为_____________;若此时B端是与“3”连接的，则读数为___________若此时B端是与“5”连接的，则读数为____________.〔结果均保留3为有效数字〕

2.【2015年高考真题〔新课标全国Ⅰ卷〕23】图〔a〕为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路.
〔1〕已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA.由题给条件和数据，可求出R1=______Ω，R2=_______Ω.
〔2〕 现用—量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.52.0、2.5、3.0mA.电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格， 阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选用阻值为________Ω的电阻，R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器.
〔3〕若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图〔b〕 的电路可以判断出损坏的电阻.图〔b〕中的RI 为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图〔a〕 虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱________ 〔填”b”或”c”〕相连.判断依据是：________.

传感器的简单应用
1.【2016年高考真题〔全国Ⅰ卷〕23】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60°C时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报警器〔内阻很小，流过的电流超过时就会报警〕，电阻箱〔最大阻值为999．9Ω〕，直流电源〔输出电压为U，内阻不计〕，滑动变阻器〔最大阻值为1000Ω〕，滑动变阻器〔最大阻值为2000Ω〕，单刀双掷开关一个，导线若干.
在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在60°C时阻值为650．0Ω.
〔1〕在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线.

〔2〕在电路中应选用滑动变阻器________〔填“R1”或“R2”〕.

〔3〕按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一定的阻值，根据实验要求，这一阻值为______Ω；滑动变阻器的滑片应置于______〔填“a”或“b”〕端附近，不能置于另一端的原因是______.
②将开关向______〔填“c”或“d”〕端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至______.

〔4〕保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用.

【2016年高考真题〔全国Ⅲ卷〕23】某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验.两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁〔未画出〕的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直.
〔1〕在图中画出连线，完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动.
〔2〕为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：
A.适当增加两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
其中正确的是_________________〔填入正确选项前的标号〕.

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