2019届高考物理二轮复习 专题六 物理实验 考点2 电学实验限时集训.doc

考点2电学实验限时45分钟1(2018武昌区调研)测量一干电池组的电动势和内阻所用器材如下。连线图如图6215甲所示：A电流表A：量程0100 mA、内阻为16.0 B电压表V：量程03 V、内阻约为30 kC干电池组E：电动势待测、内阻待测D滑动变阻器R：010 E定值电阻R0：阻值为4.0 F单刀单掷开关S，导线若干实验时测量出电流表A的示数I和电压表V的示数U，用对应的数据画出如图乙所示的UI图象，利用图象可求出该干电池组的电动势为E_V、内阻为r_ 。图6215小电珠L的额定电压为3.8 V，现已测出其伏安特性曲线如图丙所示，它的额定电功率P额_W。将L接在上面所测干电池组的两极上并接通电路，则L消耗的实际电功率P_W。解析根据题图甲中电路，电流表并联一阻值为4.0 的定值电阻，相当于把电流表量程扩大为原来的5倍。由闭合电路欧姆定律可得EU5Ir，变化为UE5rI，对照由实验得到的UI，图线可知，图线在纵轴的截距等于电池组的电动势，E3.0 V，图线斜率的绝列值105r，解得内阻r2.0 。小电珠L的额定电压为3.8 V，对应的电流为2.4 A，小电珠的额定电功率P额UI3.8 V2.4 A9.12 W。在题图丙中作出干电池组的伏安特性曲线，如图所示，两图线交点的纵、横坐标乘积即为小电珠消耗的实际电功率P0.81.1 W0.88 W。答案3.02.09.120.882(2018济宁二模)热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)，正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小。某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻Rx的导电特性。A电流表A1(量程10 mA，内阻r11 )B电流表A2(量程0.6 A，内阻r2约为0.5 )C滑动变阻器R1(最大阻值200 )D滑动变阻器R2(最大阻值20 )E定值电阻R3(阻值1 499 )F定值电阻R4(阻值149 )G电源E(电动势15 V，内阻忽略)H开关与导线若干(1)实验采用的电路图如图甲所示，则滑动变阻器选_，定值电阻R选_。(填仪器前的字母序号)图6216(2)该小组根据测量数据作出热敏电阻的UI图象如图乙所示，请分析说明该曲线对应的是_热敏电阻。(选填“PTC”或“NTC”)。(3)若将此热敏电阻直接接到一电动势为9 V，内阻10 的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为_ 。(结果保留三位有效数字)解析(1)本实验研究热敏电阻Rx的导电特性，测量范围尽可能大，因此采用了分压电路，为便于调节，滑动变阻器选用R2。因电源电动势为15 V，因此可粗略计算定值电阻阻值Rr11 499 。故选R3。(2)由图象可知该电阻元件的电阻随电流增大而减小，因此该热敏电阻为NTC。(3)在乙图中作出电源的UI图象，两图象的交点为I0.1 A，U8.0 V。因此热敏电阻的阻值为Rx80.0 。答案(1)DE(2)NTC(3)80.0 3为了测量某电池的电动势E和内阻r，采用如图6217甲所示的电路，其中定值电阻R05.0 ，电压表V1内阻约为5.0 k。实验中，移动滑动变阻器滑片，测出电压表V1和V2的多组U1、U2数据，记录的数据如下表所示：实验次数123456U1/V0.501.001.501.702.002.50U2/V8.457.907.607.136.806.27图6217(1)根据表中的数据，在给定图乙的坐标纸上画出U2U1的图线；(2)根据(1)中所画图线可得出该电源的电动势E_V，内阻r_；(结果保留两位小数)(3)为提高实验的精确度，下列做法可行的是_。A适当减小R0可使内阻测量值更接近真实值B适当增大R0可使内阻测量值更接近真实值C将纵坐标改为U1U2可以使电动势测量值更接近真实值D将纵坐标改为U1U2不能使电动势测量值更接近真实值解析(1)先描点，后连线，舍去偏离连线较远的点。(2)对题图甲电路，由闭合电路欧姆定律得，EU1U2r，则U2EU1，由U2U1图象在纵轴截距等于电源电动势，可得E9.00 V，由图象斜率大小k1.1，解得内阻r0.50 。(3)适当减小R0，可减小电压表V1内阻的影响，可使电源内阻的测量值更接近真实值，选项A正确，B错误。将纵坐标改为U1U2，不能使电动势测量值更接近真实值，选项D正确，C错误。答案(1)如图所示(2)9.00(8.959.05)0.50(0.270.65)(3)AD4理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为03 V、内阻约为3 k的电压表的阻值。实验室备有以下器材：A待测电压表V1：量程为03 V、内阻约为3 kB电压表V2：量程为06 V、内阻约为6 kC滑动变阻器R1：最大值20 、额定电流1 AD定值电阻R0E电源：电动势6 V、内阻约1 F开关一个、导线若干(1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路，请你按图示电路将实验仪器连接起来；图6218(2)请写出按该电路测量电压表V1内阻Rv的表达式，并指出表达式中各物理量的含义_；(3)在正确连接电路后，闭合开关S，不断地调节滑动变阻器R1滑片的位置，记录多组电压表V1、V2的示数U1、U2作出U2U1图线如图丙所示。若R01 480 ，由图线上的数据可得Rv_。解析由并联电路两端电压相等可知，定值电阻R0两端的电压为U0U2U1，由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流为I0IV1，因此电压表V1的内阻Rv，解以上三式得：RvR0，将其变形得到：U2U1，图象斜率k1.51则Rv2 960 。答案(1)如图(2)RvR0U1为待测电压表V1的示数，U2为电压表V2的示数，R0为定值电阻阻值(3)2 9605图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡。图6219(1)图(a)中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_ ，R4_ 。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”连接的，则读数为 _；若此时B端是与“5”连接的，则读数为_。(结果均保留三位有效数字)解析(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R1R2160 ；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻r120 ，新表头的量程是1 mA，所以R4 r 120 880 。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”连接的，测量时多用表是量程为2.5 mA的电流表，则多用电表读数为1.47 mA；若此时B端是与“3”连接的，此时多用表是欧姆100 挡，则读数为1.10103 ；若此时B端是与“5”连接的，量程为5 V电压表，则读数为2.95 V。答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V6某同学利用如图6220(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A，内阻大约为2 500 )的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1，R2(其中一个阻值为20 ，另一个阻值为2 000 )：电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 )；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀双掷开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。图6220(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。(2)完成下列填空：R1的阻值为_ (填“20或“2 000”)为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的_端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_(填“相等”或“不相等”。)将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R2的阻值置于2 601.0 ，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_ (结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_。解析实物连线如图：(2)滑动变阻器R1要接成分压电器，则要选择阻值较小的20 的滑动变阻器；为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的左端对应的位置；将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1 ；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等；设滑片P两侧电阻分别为R21和R22，因B与D所在位置的电势相等，可知：；同理当Rz和微安表对调时，仍有：；联立两式解得：RA2 550 。(3)为了提高测量精度，调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。答案(1)连线见解析图(2)20左相等2 550(3)调节R1的分压，尽可能使微安表接近满量程