2021届高三年级上册学期期末考试物理全解全析汇编16 电学实验（解析版）

2021届高三期末物理试题全解全析汇编

电学实验

1、（2020•北京市海淀区区高三上学期期末）.某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极

管的正负极。

（1）他选择“xlOO”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很大，如图中虚线①

的位置所示•为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到的挡位（选填“xlO”或“xlk”）；并

把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向O。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上

述未知电阻，表针指在如图中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为________C。

（2）若用已调好的多用电表欧姆挡“xlO”挡来探测一只二极管的正、负极（如图所示）。当两表笔分别接二

极管的正、负极时，发现表针儿乎不发生偏转（即指示电阻接近无限大）；再将两表笔与二极管两极的连接

情况对调，发现表针指在如图中的虚线①的位置,此时红表笔接触的是二极管的极（选填“正”或"负”）。

正极负极

PN

【答案】⑴.xlO⑵.0⑶.1.6x102（或［60）（4）.负

【解析】

（1）［1］指针偏转角度过大，说明待测量阻值较小，所以更换较小的“xlO”挡位；

⑵欧姆调零的目的是需要将指针调至欧姆表盘的0刻度位置，即使指针指向0。；

［3］欧姆挡读数需要用刻度值乘以倍率:

16xl0Q=160Q:

(2)[4]红表笔与欧姆挡内部的电源负极相连，根据题意可知二极管的电阻较小，此时电流从二极管的正极

流入，负极流出，所以红表笔接触的是二极管的负极。

2、(2020•北京市海淀区区高三上学期期末).现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r(已知E

约为1.5V,r约为1C)。

(1)第一组采用图所示电路。

①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的“、b两点间可接入的器件是。

A.一个定值电阻B.电阻箱C.滑动变阻器

②为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选—(选填选项前的字母)。

A.电流表(0~0.6A),电压表(0~3V)B.电流表(0~0.6A),电压表(0-15V)

C.电流表(0-3A),电压表(0~3V)D.电流表(0-3A),电压表(0-15V)

③经过多次测量，他们记录了多组电流表示数/和电压表示数U,并在图中画出了图像。由图像可以得

出，此干电池的电动势的测量值E=V(保留三位有效数字)，内阻的测量值尸C(保留两位

有效数字)。

(2)第二组在没有电压表的情况下，设计了如图所示的电路，完成了对同一电池的测量。

①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数/和电阻箱示数R，通过研究;-R图像的信息，

他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上

述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的

是(选填选项前的字母)。

A.第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果

B.第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果

C.造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零

D.造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小

②第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图

像以电流表读数/为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积/R记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读

数R为横坐标，电流表读数的倒数;为纵坐标。图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表

内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是(选填选项前的字母)。

【答案】(1).BC⑵.A(3).1.48(1.48或1.49)(4).0.80(0.78-0.82)(5).BC(6).AC

【解析】

(1)①[1心、人两点间接入电阻箱或滑动变阻器，通过改变阻值，改变电路中电压表和电流表的示数，测量

多组数据；

②⑵电动势约1.5V,电压表选择0D3V即可，根据题中描绘的U-/图像可知，电流表的量程选用

0L10.6A即可,故A正确,BCD错误:

③[3]根据闭合电路欧姆定律推导:

U=E-Ir

U-/图线与纵轴的交点即为电动势：E=L48V

[4]斜率为内阻:

7=1.48-1.00。=08OQ：

0.60

(2)①⑸第二组采用的电路中将电阻箱的分压作为路端电压，实际测量的是电源和电流表组成的等效电源

两端的电压，测量的内阻也是电源内阻和电流表内阻之和，所以测量的内阻偏大，故BC正确，AD错误;

②f6]AB.根据闭合电路欧姆结合所选电路:

E=U+Ir

可知干路电流测量准确，所以电动势测量准确，而虚线中电流表内阻不可忽略，所以内阻测量偏大，斜率

变大，故A正确，B错误；

CD.根据闭合电路欧姆定律：

E=IR+Ir

11r

—=—RH—

IEE

电动势测量值与真实值相等，图像的斜率不变，而虚线中电流表内阻不可忽略，内阻测量偏大，图线与纵

轴的截距变大，故C正确，D错误。

故选AC。

3、(2020・北京市东城区区高三上学期期末)做“测量金属丝的电阻率”实验。

(1)用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图甲所示，则金属丝直径的测量值gmm。

（2）在设计测量金属丝电阻Rx的实验电路时需要思考两个问题:

①如何选择电流表的接法？

如图乙所示，某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到8点和C点。他发现电

压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。据此应该选择电流表（填写“内接”或"外接”）

的电路。

图乙

②如何选择滑动变阻器的接法？

已知待测金属丝的电阻约为20C,实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为5C,电源电动势为3V,需要选

择滑动变阻器的（填写“分压式”或“限流式”）接法。

图内

（3）图丙是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器

的最左端。请根据（2）中选择的电路，完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表和电流表均处于

安全状态。

(4)请你写出金属丝电阻率的计算式(用待测金属丝电阻的测量值&、直径的测量值“、长

度的测量值L表示)。

【答案】(1).0.127+0.001(2).外接(3).分压式(4).

【解析】

(1)[1].金属丝直径的测量值启0.01mmxl2.7=0.127mm。

(2)①[2].某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到8点和C点。他发现电

压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。说明电流表的分压作用不可忽略，据此应该选择电流

表外接的电路。

②[3].因滑动变阻器的阻值小于待测电阻阻值，可知滑动变阻器应该选择分压电路;

(3)[4],电路连接如图:

(4)[5].根据

cLL

R.=p—S="p-------

4

解得

7id-Rx

P=

4L

4、（2020•北京市石景山区高三上学期期末）某实验小组为测量某一电源的电动势和内阻，设计的实验电路

如图所示，用到的器材有：待测电源E,保护电阻Ro=1.0C,电阻箱以（阻值范围0~9999.9C）,电压表V

（量程0~3V,内阻等于3kC）,开关S,导线若干。

（1）实验小组的同学连接好电路，闭合开关S,将电阻箱的阻值由零开始逐渐增大，记录若干组电阻箱的阻

值R和对应的电压表读数将得到的数据在U-R坐标系中描点连线，得到如图所示的曲线，其中虚线

U=1.50V为曲线的渐近线，由此可知电源的电动势斤V,内阻尸

（2）若以能为纵坐标，以为横坐标，则根据本实验数据作出的图线为一条直线。.

U2

（3）实验小组的同学根据尸=弁，描绘了以消耗功率P随电阻箱的阻值以变化的曲线如图所示.请推测

图线的顶点坐标值约为Ri=C,P=W,其理由是o

P/W

,U

(4)实验小组的同学计算通过4的电流/="，进一步描绘以消耗功率P随电流/的变化曲线。下列各

示意图中正确反映R/关系的是.

ABCD

I

【答案】(1).1.50(2).0.5(3).—(4).1.5(5).0.375(6).电源E和保护电阻岛可看

&

作等效电源，当4=&)+尸1.5C时，消耗功率最大。(7).C

【解析】

⑴⑴⑵由实验原理有

E=U+二(R+r)

当凡趋近无穷大时有

E=U=1.50V

当4=3.0。时，U=1.00V,则有

E=1.00+—(1.0+r)=1.50

3.0

解得

r=0.500

(2)[3]由实验原理有

E=U+二(0+r)

显

整理得

1—1=-R--.1-+-r!---1----

UEER\

11

所以若以「为纵坐标，以彳为横坐标，则根据本实验数据作出的图线为一条直线;

(3)[4][5][6]电源E和保护电阻R)可看作等效电源时，电阻4消耗的功率即为等效电源的功率，当等效电源

的内阻等于用时，功率最大，即

R=&+尸=1.5C

最大功率为

E21.502八…、、,

—r=---W=0.375W

4r4x1.5

(4)[刀电阻箱的功率为尸=/24，当/=。时，即电路断路，所以电阻箱功率为0,当电阻箱短路时，电阻箱

功率也为0,此时电流较大，故C正确。

故选C。

5、(2020•北京市海淀区区高三上学期期末反馈题)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判

断二极管的正负极。

（1）他选择“xlOO”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很大，如图中虚线①

的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到的挡位（选填“x10”或“x1k”）；并

把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向Qo调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上

述未知电阻，表针指在如图中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为C。

（2）若用已调好的多用电表欧姆挡“xlO”挡来探测一只二极管的正、负极（如图所示）。当两表笔分别接二

极管的正、负极时，发现表针几乎不发生偏转（即指示电阻接近无限大）；再将两表笔与二极管两极的连接

情况对调，发现表针指在如图中的虚线①的位置,此时红表笔接触的是二极管的极（选填“正”或"负”）。

正极负极

PN

【答案】（1）,xlO⑵.0⑶.1.6x1（或160）（4）.负

【解析】

（1）UJ指针偏转角度过大，说明待测量的阻值较小，所以更换较小的“X10”挡位；

⑵欧姆调零的目的是需耍将指针调至欧姆表盘的0刻度位置，即使指针指向0。；

⑶欧姆挡读数需要用刻度值乘以倍率：

16x100=160。：

（2）[4]红表笔与欧姆挡内部电源负极相连，根据题意可知二极管的电阻较小，此时电流从二极管的正极

流入，负极流出，所以红表笔接触的是二极管的负极。

6、（2020•北京市海淀区区高三上学期期末反馈题）.现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已

知E约为1.5V,r约为IC）。

（1）第一组采用图所示电路。

①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的4、人两点间可接入的器件是

A.一个定值电阻B.阻值适当的不同阻值的定值电阻C.滑动变阻器

②为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选一，电压表可选—。

A.电流表（0-0.6A）B.电流表（0~3A）C.电压表（0~3V）D.电压表（0~15V）

③第一小组经过多次测量，记录了多组电流表示数/和电压表示数U,并在图中画出了U-/图像。由图像可

以得出，若将该干电池与一个阻值为2.2C的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为A（保留两

位有效数字）。

（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图所示的电路，完成了对同一电池的测量。

①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数/和电阻箱示数R,通过研究;-R图像的信息，

他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上

述实验重复进行了若干次，结果依然如此。请说明哪个组内阻的测量结果较大？并说明形成这个

结果的原因_________o

②A.第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可以忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一

类图像以电流表读数/为纵坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积/R记为U作为横坐标。第二类图像以电阻

箱读数R为纵坐标，电流表读数的倒数;为横坐标。请在图甲、乙两坐标系中分别用实线代表电流表内阻

可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，定性画出相关物理量之间关系。

②B.在第二组的实验中电阻箱(最大阻值为999.9C,可当标准电阻用)、电流表(量程/g=0.6A,内阻仆=

0.1Q)o通过改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数/和电阻箱示数R,并画出了如图所

示的图像。根据图像中的信息可得出这个电池的电动势6=V,内电阻r=

②C.某同学利用传感器、定值电阻扁、电阻箱均等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图

所示。实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计

算机上显示出如图所示的"关系图线。由图线可知电池的电动势E=V,内阻r=

。上

月JL&&

数据电压~T~[1

丰集器r传感制sL物

/T

计算机'

-2.004/Q1

Vd111图]

图2”尺

【答案】(1).BC(2).A(3).C(4).0.48-0.52(5).第二组的测量结果较大(6).电流表

k17

内阻不能忽略引起的误差(7).F'-X//(8).1.5(1.46-1.54)(9).

ol^---------f

甲。乙"y'

0.3(0.25〜0.35)(10).2.0V(11).0.5Q

【解析】

(1)①[1].根据E=U+〃，要测电动势£和内阻r,必须要改变电路的电流，则在电路的a、〃两点间可接

入的器件是：B.阻值适当的不同阻值的定值电阻或者C.滑动变阻器；故选BC.

②为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选量程为(0~0.6A)的A,电压表可选量

程为(0-3V)的C即可。

③[4].由图中读出：E=1.48V,内阻为

则若将该干电池与一个阻值为2.2C的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为

(2)①在第一组测量值内阻的测量值比真实值偏小；而第二组的测量中由于安培表内阻的影响使得

内阻的测量值偏大；即第二组中是电流表内阻不能忽略引起的误差：

②[7].根据

E=l(R+r)=Ir+U

若考虑电流表内阻，则

1=------------------

则图像如图甲所示;

根据E=/(R+r)可得

R-E----r

若考虑电流表内阻，则

1

R=EW+RA)

则图像如图乙所示;

③由图像可知:

6.0+0.4

k=E==1.52V

4.2

厂+々=0.4

则

r=0.3Q

@[10][11].由闭合电路的欧姆定律可知:

E^U+—r

R

则

11r1

---=-----P—•—

UEER

则由图像可知:

—=0.5

E

F^=0-25

解得

E=2V

r=0.5Q

7、（2020•北京市丰台区高三上学期期末）某实验小组做“观察电容器充、放电现象”的实验。

（1）同学甲用图所示的电路做实验。实验器材有电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关。

关于电源和电流表的选取，下列说法正确的是（）

A.交流电源、零刻度线在左侧的电流表

B.交流电源、零刻度线在中间的电流表

C.直流电源、零刻度线在左侧的电流表

D.直流电源、零刻度线在中间的电流表

（2）同学乙将同学甲电路中电流表和电压表换成电流传感器和电压传感器。

同学乙先使开关S与I端相连，稳定后得到图甲和图乙所示的图像，然后把开关S掷向2端，稳定后得到

图丙和图丁所示的图像。根据图像，在表格内各空格处填上合理的答案。

J

电容器是在充电还电流传感器中的电流正在电容器两端的电压正

是在放电增大还是减小在增大还是减小

开关位置

S与1端相连

S与2端相连———

(3)同学丙多次测量，获取某电容器实验数据，绘制出的图形如下所示，其中正确的是(

【答案】(1).D(2).充电(3).减小(4).增大(5).放电(6).减小(7).减小

(8).BCD

【解析】

(1)”］因为要观察电容器充、放电现象，只能选择直流电源，若选择交流电源，电流表将一直有示数。电

流表要往左右两个方向偏，所以要选零刻度线在中间的电流表。故ABC错误，D正确。

故选D。

(2)⑵⑶⑷⑸⑹⑺开关S与1端相连后，是电容器充电过程，此时由图像可知电流传感器中的电流正在

减小，电压传感器中的电压正在增大。开关S掷向2端后，是放电过程，此时由图像可知电流传感器中的

电流正在减小，电压传感器中的电压正在减小。

(3)［8］由电容定义式C=^可知，C是定值，与QU无关,。和(/成正比。故A错误，BCD正确。

故选BCD。

8、(2020•北京市大兴区高三上学期期末)在测量电阻的实验中，提供的器材有：3V稳压电源E、滑动变阻

器R、电压表V、电流表A、待测电阻以及开关S、导线等。

实验要求：

①电流表内接；②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0〜3V间变化.

（1）在实验中，有的同学连成如图所示的电路，其中a,b,c,…，A是表示接线柱的字母.请将图中接线

错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（用“改接”、“撤销”或“增添”等词语描述），

分别填在相应的表格中«

接线错误引起的后果改正的方法

（2）实验中所用电压表的内阻约为20kC,电流表的内阻约为10。，按正确的电路操作，读得的各组数据

用+标于坐标图上，如图所示.根据各点表示的数据描出/-U图线,由此求得该电阻的阻值&=

_______________Qo

（3）本实验中电阻的测量值比真实值偏（填“大”或“小”），其原因是

【答案】(1).

接线错误引起的后果改正的方法

缺而（或dg或加）连线电压表的示数无法调到0V增添加（或dg或小）连线

hj电流表短路，指针无示数撤销hj连线

（2）.见解析（3）.2000。（4）.大（5）,因电流表内阻导致电压表读数偏大，故测量结果偏大。

【解析】

（1）[1].

接线错误引起的后果改正的方法

缺的（或dg或外）连线电压表的示数无法调到0V增添db（或dg或d/k）连线

hj电流表短路，指针无示数撤销何连线

（2）[2][3].画出的/-U图像如图，则

U3

R=—=---------=2000Q

“11.5x10-3r

（3）f4][5],本实验中电阻的测量值比真实值偏大，其原因是因电流表内阻导致电压表读数偏大，故测量结

果偏大。

9、（2020•北京市朝阳区高三上学期期末）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。

(1)用刻度尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径，某次测量结果如图所示，在此次测量中该金属丝

的长度为cm,直径为mm。

(2)已知待测金属丝的电阻值&约为5Qo可供选择的器材有:

电源E：电动势3V,内阻约1C

电流表Ai：量程0〜0.6A,内阻约0.125C

电流表A2：量程0〜3A,内阻约0.025C

电压表VK量程。〜3V,内阻约3k。

电压表V2：量程0〜15V,内阻约15kC

滑动变阻器Ri：最大阻值5C,允许最大电流2A

滑动变阻器R2：最大阻值1000C,允许最大电流0.6A

开关一个，导线若干。

在上述器材中，应该选用的电流表是，应该选用的电压表是。若想尽量多测几组数据，应该

选用的滑动变阻器是(填写仪器的字母代号)。

(3)用所选的器材，在答题纸对应的方框中画出电路图__________。

(4)关于本实验的误差，下列说法正确的是o

A.对金属丝的直径多次测量求平均值，可消除误差

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.利用电流/随电压U的变化图线求&可减小偶然误差

【答案】(1).49.40(49.37〜49.41)(2).0.385(0.383〜0.387)(3).A|(4).V|(5).(6).

【解析】

(1)[1][2].金属丝的长度为49.40cm,直径为0.01mmx38.4=0.384mm。

E3

(2)[3][4][5J.电路中可能出现的最大电流/=w-=wA=0.6A,则应该选用的电流表是A”应该选用的

电压表是V|。若想尽量多测几组数据，滑动变阻器要接成分压式，应该选用的滑动变阻器是Ri；

(3)L6J.电压表的内阻远大于待测电阻阻值，则采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，如图:

（4）[7].A.对金属丝的直径多次测量求平均值，可减小误差，但是不能消除误差，选项A错误;

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，选项B错误；

C.利用电流/随电压U的变化图线求心可减小偶然误差，选项C正确；

故选C.

10、（2020•北京市朝阳区高三上学期期末）某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与

匝数的关系可拆变压器如图甲、乙所示.

甲可拆变压器零部件乙组装后的变压器

（1）下列说法正确的是。

A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数

B.变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”

C.可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响

D.测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量

E.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈

F.变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化

成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用

(2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，

副线圈接小灯泡。下列说法正确的是。

A.与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力

B.若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变

C.若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起

丙

(3)理想变压器是一种理想化模型。请分析说明该模型应忽略哪些次要因素；并证明：理想变压器

an\

原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即h=’.

U2n2

【答案】(1).CDF(2),AC(3).见解析

【解析】

A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，使得次级电压较小，选项A错误；

B.变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，选项B错误；

C.可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，选项

C正确；

D.测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，防止烧坏电表，

选项D正确；

E.变压器开始正常工作后，通过电磁感应，把电能由原线圈输送到副线圈，选项E错误；

F.变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化

成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用，选项F正确；

故选CDF.

(2)[2].A.变压器线圈通电后会产生磁场，从而对变压器匕端的横条铁芯有吸引作用，则与变压器未通

电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，选项A正确；

B.若仅增加原线圈绕制的圈数，则次级电压减小，小灯泡的亮度将变暗，选项B错误；

C.若仅增加副线圈绕制的圈数，则次级电压变大，学生电源的过载指示灯可能会亮起，选项C正确；

故选AC.

(3)[3].理想变压器模型应忽略的次要因素如下：

①不计漏磁，即通过原副线圈每匝线圈的磁通量都相等，因而不计磁场能损失：

②不计原副线圈的电阻，因而不计线圈的热能损失；

③不计铁芯中产生的涡流，因而不计铁芯的热能损失。

综上，理想变压器在传输能量时没有能量损失。

根据法拉第电磁感应定律，原、副线圈产生的感应电动势分别为

耳

…丝

_Ar

因理想变压器不计原、副线圈的电阻，则线圈两端的电压等于它产生的感应电动势，即

仇=用

联立以上各式可得

4=3

U2n2

11、(2020•北京新学道临川学校高三上学期期末)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要

求尽量减小实验误差.

(1)应该选择实验电路是图1中的(选项“甲”或“乙”).

图1图2

(2)现有电流表(0-0.6A),开关和导线若干，以及以下器材:

A.电压表(0-15V)B.电压表(0-3V)

C.滑动变阻器(0-50Q)D.滑动变阻器(0-500Q)

实验中电压表应选用;滑动变阻器应选用：(选填相应器材前的字母)

(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下

一组数据的对应点，并画出U-I图线.

序号123456

电压U(V)1.451.401.301.251.201.10

电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480

(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=v,内电阻r=C

(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化.各示

意图中正确反映P-U关系的是.

【答案】(1).(1)甲(2).(2)B(3).C(4).(3)

(5).(4)1.50(6).0.81到0.85(7).(5)C

【解析】

(1)干电池的内阻较小，电压表的分流作用可以忽略，可以用滑动变阻器中的电流来代替干路中的电流,

所以选甲图电路.(注意：两种实验电路都存在系统误差，题图甲实际测量的电阻是电源内阻与电压表的并

联电阻，而图乙测量的电阻是电池内阻与电流表内阻之和)

(2)一节干电池的电动势为1.5V,依据精确测量的原则，电压表应该选用B,电源的内阻较小，为了调节

方便，滑动变阻器应该选C.

(3)画线时第4个点的误差较大，将其舍去，其他点连成直线，就得到电源的U-I图线.

(4)在(3)中图线中，U轴上的截距为该电源的电动势，则E=1.5V,图线的斜率为该电源的内阻

1.5-1.0

Q=O.83Q

0.6

（5）当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即电源的输出功率随着U先变大再变小，

A、B错误；输出功率与路端电压的关系可以表示为：尊J"-"）",由数学知识可得C正确，D错误.故

选C.

12、（2020•北京市通州区高三上学期期末）在“测定一节干电池的电动势和内阻”的实验中，回答下列问题:

（1）请根据图甲、图乙，图丙的实验电路原理图，分别写出这三种测量方法所对应的电动势E的表达式（用

电压表示数U、电流表示数/、外电阻R、内电阻，表示）。

图甲：E=图乙：E=图丙：E=

（2）若想利用电流表和电压表来完成实验，要求尽量减小实验误差，在图甲和图丁中，应选择图

（选填“甲”或“丁”），因为，所以实验误差较小。

【答案】(I).U+Ir(2).Z(7?+r)(3).U+^r(4).甲(5).电源内阻较小，丁电路中

R

的电流表分压影响较大

【解析】

（1）”］根据题意可知图甲电动势E的表达式为:

E=U+什

[2]图乙电动势E的表达式为:

E=I(R+r)

⑶图内电动势E的表达式为:

E=U+—r

R

(2)[4][5]根据:

U=E—Ir

测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流/,电压表和电流表内阻影响会造成

实验误差：电源内阻较小，所以丁电路中的电流表分压影响较大，因此应选择甲电路。

13、（2020•北京市通州区高三上学期期末）小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线

管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：

（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是

（选填选项前的字母）。

A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管

B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管

C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动

D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动

（2）在（1）的研究中，小红发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中

的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关（选填选项前的字母）。

A.螺线管的匝数

B.磁铁的磁性强弱

C.磁铁运动的方向

D.磁铁运动的速度大小

(3)小红又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺

线管B与电流计构成闭合电路，螺线管8套在螺线管A的外面，为了探究影响感应电流方向的因素，闭合

开关后，以不同速度移动滑动变阻器的划片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是

(选填选项前的字母)。

乙

A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小

B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向

C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小

D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向

(4)在(3)的研究中，完成实验后未断开开关，也未把两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突

然被电击了一下，则被电击是在拆除(选填"A”或“8”)螺线管所在电路时发生的。试分析被电

击的原因：。

【答案】(l).AB(2).C(3).BC(4).A(5).电流快速减小，由于自感作用，螺线管A会产

生很大的感应电动势

【解析】

（1）[1]AB.螺线管不动磁铁不管是匀速还是加速插入或拔出螺线管磁通量都会发生改变，会产生感应电流,

电流计指针发生偏转，故A正确，B正确；

CD.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动或一起在水平面内做圆周运动，螺线管磁通量都不发

生变化，故不会产生感应电流，电流计指针不偏转，故C错误，D错误。

故选AB。

（2）⑵根据（1）的操作会发现磁铁插入或拔出时螺线管时电流计指针偏转方向会有不同，故可知感应电流方向

与磁铁运动的方向有关，故C正确，ABD错误；

故选C。

（3）⑶以不同速度移动滑动变阻器的划片可以改变螺线管A的磁性强弱及其强弱变化快慢，通过操作可以判

断螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小；故BC正确，

AD错误。

故选BC。

（4）⑷⑸在拆除螺线管A时，电流快速减小，由丁•自感作用，螺线管A会产生很大的感应电动势，所以被电

击一下。

14、（2020•北京市房山区高三上学期期末）用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内电阻。除电

池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

双量程电流表：A（量程0〜0.6A,0〜3A）

双量程电压表：V（量程0〜3V,0-15V）

滑动变阻器：Ri（阻值范围。〜10C,额定电流2A）

滑动变阻器：必（阻值范围0〜100C,额定电流1A）

（1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为A,应选用滑动变阻器

（填写滑动变阻器符号）。

(2)通过多次测量并记录对应的电流表示数/和电压表示数U