2019-2020年高考物理二轮复习 专题整合突破五 物理实验 第13讲 电学实验素能特训.doc

2019-2020年高考物理二轮复习 专题整合突破五 物理实验 第13讲 电学实验素能特训1xx南昌一模某同学在测量一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，其主要实验步骤为：用多用电表测量该合金丝的电阻用刻度尺测出合金丝的长度，用螺旋测微器测出其直径再用伏安法测合金丝的电阻回答下列问题：.用多用电表测量合金丝的电阻(1)开始选用“10”倍率的电阻挡测量发现多用表指针偏转过大，为使测量比较精确，应将选择开关拨至_倍率的电阻挡。(填“1”或“100”)(2)每次换挡后，需重新_，再进行测量。(3)测量合金丝的电阻表的指针位置如图1所示，则该合金丝的电阻测量值是_。.用伏安法测合金丝的电阻并得出电阻率(1)现有电源(4 V，内阻可不计)，滑动变阻器(050 )，电流表(00.6 A，内阻约0.125 )，电压表(03 V，内阻约3 k)，开关和导线若干。为了减小测量误差，实验电路应采用图2中的_。(选填“甲”或“乙”)(2)实验得到的合金丝电阻率测_合金丝的真实电阻率真。(选填“大于”“小于”或“等于”)答案.(1)1(2)欧姆调零(3)7.0.(1)甲(2)小于解析.用10挡，欧姆表指针偏转角度过大，说明电阻阻值较小，应该换用1挡，换挡之后需要欧姆调零，读数为7.0 。.为了减小电流表的分压作用，要选用甲。甲的电阻测量值偏小，由电阻定律公式可知，测真。2. xx太原一模为测量电阻Rx(约600 )的阻值，实验室可供选择的器材有：A电流表(03 mA，内阻Rg100 )B电流表(010 mA，内阻未知)C定值电阻R1(300 )D定值电阻R2(30 )E滑动变阻器R(020 )F直流电源(E3 V，内阻不计)G开关S及导线若干某同学用图(a)的电路进行测量，回答下列问题：(1)定值电阻应选择_(选填“R1”或“R2”)。(2)按图(a)的电路将图(b)的实物连成实验电路(图中已画出部分电路)。(3)实验中，正确接入定值电阻后，闭合开关S，多次移动滑动触头，分别记录电流表、电流表的示数I1、I2如下表：I1/mA0.921.261.752.122.522.98I2/mA3.004.025.606.808.049.60在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_。(保留两位有效数字)(4)根据图线求得Rx_。(保留两位有效数字)答案(1)R1(2)如图(b)所示(3)如图(c)所示；3.2(4)5.6102解析(1)按图(a)可知，电流表G满偏时并联部分的电压为UIg(RgRx)3103(100600) V2.1 V，而R定300 ，因此定值电阻应选择R1；(2)连接电路实物图时注意电流由电流表正接线柱流入，负接线柱流出。电流表A的负接线柱连接滑动变阻器的滑动端接线柱；(3)根据表格中数据在坐标系中描点，然后用直线拟合各数据点，在图线中找出两点，计算出斜率k3.2；(4)由串并联规律可知：I2(1)I1，由(3)得：13.2Rx560 。3xx廊坊质监某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约4 V，内阻约50 )、双向电压表(量程为2 V，内阻约为2 k)、电阻箱(09999 )、滑动变阻器(0200 )、一个单刀双掷开关及若干导线。(1)该同学按如图所示电路图连线后，首先利用半偏法测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：将R2的滑片滑至最左端，将S拨向1位置，将电阻箱R1阻值调为0；调节R2的滑片，使电压表示数达到满偏；保持_不变，调节R1，使电压表的示数达到_；读出电阻箱的阻值，记为R1，则电压表的内阻RV_。(2)若测得电压表内阻为2 k，可分析此测量值应_真实值。(填“大于”“等于”或“小于”)(3)接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下：将开关S拨至_(填“1”或者“2”)位置，将R2的滑片移到最_端，不再移动；调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，作出图象。则可消除系统误差，如图所示，其中横轴截距为b，斜率为k，则电动势的表达式为：_，内阻的表达式为：_。答案(1)R2半偏(或1 V)R1(2)大于(3)2左(4)解析(1)开关掷向1，电阻箱调零，调节滑片位置使电压表满偏2 V；然后保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表半偏即1 V，根据串联分压规律确定电压表内阻RVR1。(2)调节电阻箱阻值由零开始增大到R1时，电路总电阻增大，路端电压增大，即电压表所在支路两端电压大于2 V；而电压表两端电压为1 V，则电阻箱两端电压大于1 V，由串联分压原理可知，电压表内阻测量值(电阻箱示数)大于电压表实际内阻，故测量值偏大。(3)用电阻箱和电压表测电源电动势和内电阻实验中，电压表测量电源的路端电压，故开关应掷于2位置，滑动变阻器滑片移到最左端。(4)由闭合电路欧姆定律可知，路端电压UR()，由题意知，k，b，解得：E，r。4xx衡水一调二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小。而从负极流入时电阻比较大。(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零。将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断_ (填“左”或“右”)端为二极管的正极。(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：A直流电源E：电动势3 V，内阻忽略不计B滑动变阻器R：020 C电压表V1：量程5 V，内阻约50 kD电压表V2：量程3 V，内阻约20 kE电流表A：量程0.6 A，内阻约0.5 F电流表mA：量程50 mA，内阻约5 G待测二极管DH单刀单掷开关S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用_，电流表应选用_。(填写各器材前的字母代号)(3)为了达到测量目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图。答案(1)右(2)DF(3)如图解析(1)电流从红表笔流入，黑表笔流出，由于欧姆挡的电源在表内，因此，黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极。当黑表笔接触二极管左端，红表笔接右端时，指针偏角较小，读数很大，将红、黑表笔对调后，再测，指针偏角较大，读数很小，正向导通，所以右端为二极管的正极。(2)对加正向电压时的伏安特性曲线进行描绘，由于电源电动势3 V，因此电压表应选用V2，应选D。从厂家提供的伏安特性曲线图可知，正向电流最大30 mA左右，因此电流表应选F。(3)为达到测量二极管伏安特性曲线的目的，滑动变阻器必须用分压式，由厂家提供的伏安特性曲线可知，R50 ，与电压表V2电阻20 k比较是小电阻，应用电流表的外接。5xx厦门质监某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某种小灯泡L1(6 V2.5 W)的伏安特性曲线，设计了如图甲所示的电路，要求多次测量，尽可能减小实验误差，备有下列器材：A直流电源B电压表VC电流表AD滑动变阻器R1(020 ，5 A)E滑动变阻器R2(0200 ，1 A)F开关与导线若干请回答以下问题： (1)滑动变阻器应选择_(填选项前的字母)。(2)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路实物图连接完整。(3)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于_。(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)(4)如图丙所示为该种小灯泡的UI图象，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5 的定值电阻R连成如图丁所示的电路，电源的内阻为r2.5 ，开关S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率恰好均为P，则P_W，电源的电动势E_V。答案(1)D(2)如图所示(3)A端(4)0.26解析(1)绘制伏安特性曲线，要求小灯泡两端电压由零开始连续调节，故滑动变阻器采用分压式电路，因此选择阻值较小的滑动变阻器，选D。(2)小灯泡电阻较小，测量电路采用电流表外接。(3)为确保闭合开关时，小灯泡两端电压最小，滑动变阻器滑片应置于A端。(4) L1与电阻R并联，电压相等、功率相等，故此时小灯泡L1的电阻为5 ，由伏安特性曲线可知，此时小灯泡L1两端电压为1 V，通过的电流为0.2 A，所以功率PUI0.2 W；由并联电路知识可知，通过L2的电流为0.4 A，由伏安特性曲线可知，L2两端电压为4 V；故电路的路端电压为5 V；由闭合电路欧姆定律UEIr可知，EUIr5 V0.42.5 V6 V。6xx江西质检(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻Rx的阻值，甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，再进行_，使指针指在欧姆刻度的“0”处。若该同学将选择旋钮置于“1”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示，则所测量的值为_。(2)为进一步精确测量该电阻，实验台上摆放有以下器材：A电流表(量程15 mA，内阻未知)B电流表(量程0.6 A，内阻未知)C电阻箱(最大电阻99.99 )D电阻箱(最大电阻999.9 )E电源(电动势3 V，内阻1 )F单刀单掷开关2只G导线若干乙同学设计的电路图如图乙所示，现按照如下实验步骤完成实验：调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R1，仅闭合S1，使电流表指针有较大的偏转且读数为I；调节电阻箱，保持开关S1闭合，闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表读数仍为I。a根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择_，电阻箱应选择_。(填器材前字母)b根据实验步骤可知，待测电阻Rx_(用题目所给测量量表示)。(3)利用以上实验电路，闭合S2，调节电阻箱R，可测量出电流表的内阻RA，丙同学通过调节电阻箱R，读出多组R和I值，作出了R图象如图丙所示。若图象中纵轴截距为1 A1，则电流表内阻RA_。答案(1)欧姆调零18.0(2)ADR2R1(3)2解析(1)在使用多用电表欧姆挡测电阻时，换挡必进行欧姆调零。所测电阻值为18.0 。(2)因电源的电动势为3 V，要求电流表指针有较大的偏转，故电流表选用A，电阻箱选用D。根据串并联电路特点和闭合电路欧姆定律，对步骤可得：EI(rR1Rx)；对步骤可得：EI(rR2)，联立可得：RxR2R1。(3)根据串并联电路特点和闭合电路欧姆定律，EI(rRRA)，可得：R，即1 A，RA2 。7xx郑州质监为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制。光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)。(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.0 lx时的电阻约为_k。照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/k5.83.72.82.31.8(2)如图所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在_(填“AB”或“BC”)之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件。(3)用多用电表“10 ”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图所示，则线圈的电阻为_。已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时，继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势E6 V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(010 ，2 A)、R2(0200 ，1 A)、R3(01750 ，1 A)。要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择_(填R1、R2、R3)。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地_(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。答案(1)2.0(误差允许范围内均对)(2)AB如图(3)140R3减小解析(1)由描点绘测的图象可以找出照度为1.0 lx时光敏电阻的阻值为2.0 k；(2)电源与开关、滑动变阻器、光敏电阻和电磁铁串联起来。当受光照作用较强时，光敏电阻阻值较小，通过电磁铁的电流较大，对衔铁磁力增大，与触点C接通，此时应使路灯不亮，故路灯应接在AB之间；(3)多用电表读数为14，乘以倍数“10”，故线圈电阻为140 。由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻达到3 k时，电路接通，故滑动变阻器电阻应与光敏电阻同一数量级，故滑动变阻器选择R3。天色更暗，光敏电阻阻值增大，为使路灯此时点亮，则滑动变阻器电阻应减小。8xx石家庄模拟如图甲所示是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，R1是电阻箱(099.9 )，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势12 V，内阻忽略不计)。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大，具体实验步骤如下：闭合S，调节滑动变阻器R和电阻箱R1，使A2示数I20.20 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A1的示数I1；重复步骤且使A2示数仍为I20.20 A，测量多组R1和I1值；将实验测得的数据在坐标纸上描点，如图乙所示。根据实验回答以下问题：(1)现有四只供选用的电流表：A电流表(03 mA，内阻为2.0 )B电流表(03 mA，内阻未知)C电流表(00.3 A，内阻为10 )D电流表(00.3 A，内阻未知)请根据实验过程判断A1应选用_，A2应选用_(填写选项字母)。(2)在图乙中的坐标纸上画出R1与的关系图。(3)根据以上实验数据得出Rx_。答案(1)DC(2)如图所示(3)40解析(1)根据所给数据以及Rx和R1的电阻值差距不大，在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大，两电流表均选用量程为0.3 A的电流表；由串并联电路的特点，可知：(RxRA2)I2(R1RA1)I1，可得：R1(RxRA2)I2RA1，在R1图象中，图线的斜率k(RxRA2)I2，因此需要知道RA2的阻值，故电流表A1选用D，电流表A2选用C。(3)由k(RxRA2)I2，可得：RxRA240 。