2014屆高考物理三輪沖刺專題附3年高考題:電學實驗
考點一 基本儀器的原理及使用 ★★★★
1.(2013年新課標全國卷Ⅰ,23,8分)某學生實驗小組利用圖(a)所示電路,測量多用電表內電池的電動勢和電阻“×1
k”擋內部電路的總電阻.使用的器材有:
多用電表;
電壓表:量程5 V,內阻十幾千歐;
滑動變阻器:最大阻值5 kΩ;
導線若干.
回答下列問題:
(1)將多用電表擋位調到電阻“×1 k”擋,再將紅表筆和黑表筆 ,調零點.
(2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和 (選填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端.
(3)將滑動變阻器的滑片調到適當位置,使多用電表的示數如圖(b)所示,這時電壓表的示數如圖(c)所示.多用電表和
電壓表的讀數分別為 kΩ和 V.
(4)調節滑動變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零.此時多用電表和電壓表的讀數分別為12.0 kΩ和4.00
V.從測量數據可知,電壓表的內阻為 kΩ.
(5)多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯而成的電路,
如圖(d)所示.根據前面的實驗數據計算可得,此多用電表內電池的電動勢為 V,電阻“×1
k”擋內部電路的總電阻為 kΩ.
解析:(1)使用多用電表歐姆擋時,首先應將兩表筆短接進行歐姆調零.
(2)無論多用電表測哪類物理量,電流必從紅表筆流入、黑表筆流出,歐姆擋中黑表筆接內部電源正極,紅表筆接負極
,因此紅表筆應接“1”.
(3)從圖(b)可以看出指針指向歐姆擋15.0位置,電阻擋為“×1 k”,故讀數為15.0 kΩ;由于電壓表量程為5
V,指針所指位置為3.60,故讀數為3.60 V.
(4)當滑動變阻器連入電路中的電阻為零時,多用電表讀數即為電壓表內阻,所以電壓表內阻為12.0 kΩ.
(5)設多用電表內電池的電動勢為E、多用電表內阻為R,由(3)、(4)問可得[pic]=[pic],[pic]=[pic],兩式聯立解得
:E=9.00 V,R=15.0 kΩ.
答案:(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60
(4)12.0 (5)9.00 15.0