高考物理二轮专题复习练案：第14讲 电学实验与创新 Word版含解析

专题五第14讲限时：40分钟1(2018苏锡常镇四市高三下学期模拟)某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻。A待测电压表(量程3V，内阻约几千欧)B电流表(量程0.6A，内阻约0.1)C电池组(电动势约3V，内阻可忽略)D滑动变阻器R0E变阻箱R(09999)F开关和导线若干(1)图甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是_D_；AR0阻值较小B电流表存在内阻C电压表无法准确读数D电流表无法准确读数(2)同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值为R，电压表的示数为U，为了根据图象能求得电压表的内阻，应该作R_图线(选“R”、填“UR”、U)；(3)请根据你选择的坐标轴和下表的数据，在图丙中标上合适的标度作出相应图线；R/k0.61.52345U/V2.521.81.51.31.13/k11.670.670.50.330.250.20/V10.400.500.560.670.780.88答案：如图所示(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势E_2.83.2_V，电压表内阻Rv_2.83.5_k(保留两位有效数字)。解析(1)设计者认为电压表测自身的电压，电流表测流过电压表的电流，据RV可求出电压表内阻。但图甲电路闭合开关后，电路中电流太小，电流表几乎不偏转。故D项是电路不可行的原因。(2)对乙图，由闭合电路欧姆定律可得EUR，整理得R，则根据图象能求得电压表的内阻，应该作R图线。(3)选择作R图线，描点连线如图。(4)据图线纵截距可得0.34，解得：E2.9V据图线斜率可得：，解得：RV3.0k。2(2018北京市丰台区高三下学期模拟)用如图所示的多用电表进行如下实验。(1)将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_BC_(填选项前的字母)的顺序进行操作，再将两表笔分别与待测电阻相接，进行测量。A将K旋转到电阻挡“1k”的位置B将K旋转到电阻挡“10”的位置C将两表笔短接，旋动部件T，对电表进行校准(2)测量二极管的正向导通电阻时，红表笔应接二极管的_负极_(填“正极”、“负极”)。解析(1)欧姆表指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换小挡进行测量，应将旋转开关K置于“10”，然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理实验步骤是BC。(2)测量二极管正向导通电阻时，应把红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极。3(2018海南省高三下学期高考压轴卷)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200)，实验室提供如下器材：电池组E(电动势3V，内阻不计)电流表A1(量程015mA，内阻约为100)电流表A2(量程0300A，内阻为2000)滑动变阻器R1(阻值范围020，额定电流2A)电阻箱R2(阻值范围09999，额定电流1A)开关S、导线若干要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下面问题：(1)将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为3.0V的电压表，需将电阻箱阻值调到_8000_；(2)在方框中完整画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号；答案：如图所示(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是_8.0_mA，电流表A2的示数是_150_A，测得待测电阻Rx的阻值是_191_。(计算结果保留整数)解析(1)将电流表A2与电阻箱串联组成电压表；改装后电压表量程是3V，则电阻箱阻值R8000；(2)用电流表A1测量电流，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值约为200，电流表A1内阻约为100，电压表内阻为RV8000200010000，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电路图如图所示：(3)由图示可知，电流表A1的示数为8.0mA，电流表A2的示数是150A；根据欧姆定律可得：Rx191.1。4(2018北京市海淀区高三下学期二模)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.0V，0.5A”，实验电路如图所示。现备有下列器材：A电流表A(量程00.6A，内阻约0.1)B电压表V(量程03V，内阻约3k)C滑动变阻器R1(05，3.0A)D滑动变阻器R2(0100，1.25A)E电源E(电动势为3.0V，内阻不计)F开关S和若干导线(1)为了调节方便，滑动变阻器应选用_C_(请填写选项前对应的字母)(2)请根据图中的电路，用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的实验电路。(不要改动已连接的导线)答案：如图所示(3)测得通过小灯泡的电流与加在它两端的电压数据，如下表所示。组数1234567U/V00.200.501.001.502.003.00I/A00.090.210.340.400.460.50根据上表中实验数据，在图所示的坐标图上作出该灯泡的IU图线。由图线发现在电流I增大过程中，小灯泡电阻_变大_(选填“减小”、“不变”或“增大”)。(4)由IU图线可知，小灯泡两端电压为2.4V时的实际功率是_1.2_W(结果保留两位有效数字)。(5)滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为RX，滑动变阻器最大阻值为RP，若在该实验中分别接入滑动变阻器R1、R2，调整小灯泡两端的电压U，则在额定电压范围内，U随变化的图象可能正确的是_B_。解析(1)灯泡的电流和电压从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于测量，滑动变阻器的阻值选小的(滑动变阻器R1(05，3.0A)，故选C；(2)根据图中的电路，用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的实验电路为(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示该小灯泡的IU图线如图所示，由图线可知，电阻随着电流增大而增大；(4)根据图可知，灯泡两端电压为2.4V时，通过灯泡的电流为0.49A，实际功率是PUI2.40.49W1.2W；(5)由图可得U，若在该实验中接入滑动变阻器R1调整小灯泡两端的电压U，Rx，整理可得URxE；若在该实验中接入滑动变阻器R2调整小灯泡两端的电压U，RL，整理可得U，随的增大而增大，故ACD错误，B正确；故选B。5(2018广西陆川县高三下学期二模)小明刚从超市购买一节干电池，于是他想测定该干电池的电动势和内阻，小明做实验中，备有下列器材：A干电池(电动势约为1.5V，内阻小于0.5)B电流表G(满偏电流1.5mA，内阻为10)C电流表A(00.6A，内阻约为0.1)D滑动变阻器R1(020，10A)E滑动变阻器R2(0100，1A)F定值电阻R30.5G定值电阻R4990H开关、导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器_D_(填写序号)；(2)小明按照自己设计的实验方案，画图处理数据，由于是新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍。请在下面所给方框内画出利用本题提供的器材帮助小明改进实验方案，要求测量误差尽可能的小；答案：实验原理图如图所示(3)某同学根据他设计的实验测出了六组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数)，请在所给坐标纸上使用适当的数据，做出I1和I2的关系图线；序号123456I1/mA1.401.361.351.281.201.07I2/A0.100.150.230.250.350.50答案：如图所示：(4)根据图线可得，被测电池的电动势为_1.48(1.471.49)_V，内阻为_0.30(0.250.35均正确)_。解析(1)为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D比较合适。(2)由于没有电压表，给定的电流表G可与定值电阻R4串联作电压表使用；图象的斜率等于电源的内阻，由于是新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍，所以电源串联一个电阻作等效内阻，实验电路如图所示；(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出I1I2图象如图所示(4)则由闭合电路欧姆定律可知：I1(R4RA)EI2(RR3)，变形I1EI2(rR3)，由图可知，图象与纵坐标的交点为1.48mA，解得E1.48V；由图象可知r0.32。