专题13.9 电学创新实验

1.（10分）（2018广东湛江调研）某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为5Ω）和旧电池（电动势约为3V）。实验室备有如下器材：

A．直流电压表V1、V2（量程均为3V，内阻均约为3kΩ） B．电流表A（量程300mA，内阻为5Ω） C．滑动变阻器R1，最大阻值为20 D．开关S一只，导线若干

（1）为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小组设计了一个电路，如图所示为其对应的实物图，请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。

（2）为测量电池的电动势E和内阻r，小组设计了如图乙所示的电路图。某次实验中电压表的示数如图丙所示，则电压表读数是 V.

（3）根据图乙所示的电路图，分别用E、r、R0表示电源的电动势、内阻和定值电阻值，则U1与U2的函数关系式为 。实验中移动滑动变阻器触头，读出直流电压表V1、V2的多组数据U1、U2，描出U1——U2图象如图丁所示，图中直线的斜率为k，与横轴的截距为b， 则电源的电动势E= ，内阻r= （用k、b、R0表示） 。 【参考答案】2（9分） （1） 如右图。（2分）

（2）2.24~2.26（2分） （3）U1=

r?R0ER0U2- （2分） rrRbk（2分） 0（2分） k?1k?1【命题意图】 本题考查电阻测量和电源电动势和内阻测量实验、实物电路连线、电压表读数、图象法处理实验数据及其相关的知识点。

（3）对图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律，E=U2+Ir，I=

U2?U1r?R0ER0，两式联立解得：U1=U2- 。R0rrU1——U2图象的斜率k=

距b=

r?R0Rr?R0ER0，解得电池内阻r=0；由U2- =0得U1——U2图象在横轴的截rk?1rrER0bk，解得：电池电动势E=。 r?R0k?12.（2016全国理综III丙卷）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与两导轨垂直。

（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） 【参考答案】（1）如图所示（2）AC

考点：考查了研究安培力实验

3.(2017南昌三模)电源的输出功率与外电路的电阻有关。图1是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源E（图中虚线框内部分）。 （1）在图2中，按图1画出连线，把所示的器件连接成实验电路。（电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.1Ω）

（2）实验中，多次调节电阻R，读出电压表和电流表的示数U（单位：V）和I（单位：A）。根据测量数据，通过电脑描绘出UI图，拟合图线，得到的函数解析式为U=4-5I，则电源E输出最大功率的最大值是 ，对应的外电阻的阻值是 。 【参考答案】（1）如图所示。（3分）

（2）0.8W（3分） 5Ω（3分）.

4.（2017太原二模）容量和内阻是电池的两个重要参数，电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时(A·h)或毫安小时(mA·h)做单位。某实验小组为粗略测量手机电池在25℃下充满电时的内阻和容量，进行了如下实验： ①控制电池温度为25℃；

②正常使用手机至自动关机，取出电池，用数字电压表 （视为理想电压表）测出电池电压U0=2.75V; ③将电池装入手机，用充电器对手机充电至100%；