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1 / 5 第17 讲 电学实验 1.（2024·河北张家口模拟）某同学为“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，他在实验室准备了可拆变压 器（如图甲所示）、低压交流电源、多用电表、开关和导线若干。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究 过程采用的科学探究方法是 （选填选项前的字母）。 A.控制变量法B.等效替代法 C.整体隔离法D.理想实验法 （2）该同学认真检查电路无误后，其中一次测量交流电压时选择2.5 V 挡位，多用电表读数如图乙所示，此时电 表读数为 V。 （3）某次实验中线圈N1接“0”“4”，线圈N2接“2”“14”，测得线圈N1两端的电压U1＝2.30 V，线圈N2两 端的电压U2＝7.60 V，分析可知 （选填“N1”或“N2”）是原线圈。 （4）实验发现原、副线圈电压比与匝数比不相等，可能的原因是 。 2.（2024·北京高考15 题节选）（1）用如图1 所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2 所示，分别 把条形磁体的 N 极或 S 极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A.需要记录感应电流的大小 B.通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C.图2 中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是 N 极还是 S 极有关 （2）某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水 果电池的电动势E 和内阻r，实验电路如图3 所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电 压表的读数U，绘出图像，如图4 所示，可得：该电池的电动势E＝ V，内阻r＝ kΩ。（结果保 留两位有效数字） 2 / 5 3.（2024·江西上饶模拟）要测定一个量程为3 V 的电压表的内阻，某同学进行了如下操作。 （1）先用多用电表粗测电压表内阻，将多用电表选择开关拨到欧姆挡“×1 000”挡位，欧姆调零后，将多用电 表的红表笔与电压表的 （填“正”或“负”）接线柱连接，黑表笔连接另一个接线柱，示数如图甲所 示，则粗测电压表的内阻为 Ω。 （2）为了精确测量电压表的内阻，该同学根据实验室提供的器材，设计了如图乙所示电路。请根据图乙所示的电 路将如图丙所示的实物图连接完整。连接好电路后，闭合开关前，图丙中滑动变阻器的滑片应先移到最 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调为 （填“最大”或“零”），闭合开关S，调节滑动变阻器滑 片，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数半偏，若此时电阻箱的 阻值为R0，则测得电压表的内阻为 。 （3）该同学发现电源的内阻很小，可以忽略不计，于是他又设计了如图丁所示的电路，按正确的操作，测得多组 电压表的示数U 及对应的电阻箱接入电路的电阻R，作R- 1 U 图像，得到图像与纵轴的截距为b，则电压表的内阻 RV＝ 。 4.（2024·浙江1 月选考16-Ⅱ题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱R（0～9 999 Ω）、一节干 电池、微安表（量程0～300 μA，零刻度在中间位置）、电容器C（2 200 μF、16 V）、单刀双掷开关组装成如 图1 所示的实验电路。 （1）把开关S 接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；然后把开关S 接2，微安表指针偏转情况是 。 A.迅速向右偏转后示数逐渐减小 B.向右偏转示数逐渐增大 3 / 5 C.迅速向左偏转后示数逐渐减小 D.向左偏转示数逐渐增大 （2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S 接1，微安表指针迅 速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA 时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2 所示位置时保持 不变，则电压表示数为 V，电压表的阻值为 kΩ（计算结果保留两位有效数字）。 5.（2024·江西高考12 题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身 的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图a 所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽 d＝0.07 m 和高h＝0.03 m。 （2）现有实验器材：电流表（量程300 μA，内阻RA＝2 500 Ω）、电压表（量程3 V 或15 V，内阻未知）、直 流电源（3 V）、滑动变阻器、开关和导线。请在图a 中画线完成电路实物连接。 （3）连接好电路，测量26 ℃的水在不同长度l 时的电阻值Rx。将水温升到65 ℃，重复测量。绘出26 ℃和65 ℃水的Rx-l 图线，分别如图b 中甲、乙所示。 （4）若Rx-l 图线的斜率为k，则水的电阻率表达式为ρ＝ （用k、d、h 表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为 8.0×10－3 m 的水管。若人体的安全电流为1.0×10－3 A，热水器出水温度最高为65 ℃，忽略其他电阻的影响 （相当于热水器220 V 的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为 m。（保留两位 有效数字） 6.（2024·吉林高考11 题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻 （阻值为R0）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 4 / 5 （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图a 连接电路，金属夹置于电阻丝的 （填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B 端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L 的值，作出图c 中图线Ⅰ； ④按照图b 将定值电阻接入电路， 多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L 的值，作出图c 中图线Ⅱ。 （2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E＝ 。 （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k1、k2，若k2 k1 ＝n，则待测电池的内阻r＝ （用n 和R0表示）。 7.（2024·全国甲卷23 题）电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电 流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量之间的对应 关系，这一过程称为定标。一同学用图a 所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的 氧气传感器（工作电流1 mA）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5 个气 瓶（氧气含量分别为1％、5％、10％、15％、20％）。 完成下列实验步骤并填空： （1）将图a 中的实验器材间的连线补充完整，使其能对传感器定标； （2）连接好实验器材，把氧气含量为1％的气瓶接到气体入口； （3）把滑动变阻器的滑片滑到 端（填“a”或“b”），闭合开关； （4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为1 mA，记录电压表的示数U； （5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）； （6）获得的氧气含量分别为1％、5％、10％和15％的数据已标在图b 中；氧气含量为20％时电压表的示数如图 c，该示数为 V（结果保留2 位小数）。 5 / 5 现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为1 mA，此时 电压表的示数为1.50 V，则此瓶气体的氧气含量为 ％（结果保留整数）。
