【全程攻略】江蘇省高考物理二輪復(fù)習(xí) 22 18分“實(shí)驗(yàn)題”是這樣拿下專(zhuān)題能力提升訓(xùn)練.doc

第2講18分“實(shí)驗(yàn)題”是這樣拿下的題型專(zhuān)練1(應(yīng)用型)如圖10甲所示為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測(cè)量一個(gè)阻值約為20 的電阻，測(cè)量步驟如下：(1)調(diào)節(jié)_，使電表指針停在指針對(duì)準(zhǔn)_的“0”刻線(xiàn)(填“電阻”或“電流”)(2)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋的_位置(填“1”、“10”、“100”或“1 k”)(3)將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)_，使電表指針對(duì)準(zhǔn)_的“0”刻線(xiàn)(填“電阻”或“電流”)(4)將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖10乙所示，該電阻的阻值為_(kāi).(5)測(cè)量完畢，將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“off”位置圖102(應(yīng)用型)如圖11所示是電子拉力計(jì)的示意圖，金屬?gòu)椈捎叶撕突瑒?dòng)觸頭p固定在一起(彈簧的電阻不計(jì)，p與r1之間的摩擦不計(jì))定值電阻r0；電阻r1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的(類(lèi)似于滑動(dòng)變阻器)，其長(zhǎng)度為10 cm，阻值r1300 ，電源電動(dòng)勢(shì)e3 v，內(nèi)阻不計(jì)理想電流表的量程為0100 ma.當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，觸頭p剛好不與電阻r1接觸(即電路斷開(kāi))彈簧的勁度系數(shù)為10 000 n/m.圖11(1)電路中連入的r0阻值至少應(yīng)為_(kāi).(2)設(shè)計(jì)中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值，那么在原電流表的40 ma處應(yīng)改為_(kāi)n分析可知，拉力計(jì)的刻度是否均勻_(填寫(xiě)“均勻”或“不均勻”)(3)為了使拉力計(jì)的量程增大應(yīng)采用的措施是(只填寫(xiě)一條)_ _3(測(cè)量型)某待測(cè)電阻rx(阻值約20 )現(xiàn)在要較準(zhǔn)確地測(cè)量其阻值，且測(cè)量時(shí)要求兩電表的讀數(shù)均大于其量程的，實(shí)驗(yàn)室還有如下器材：a電流表a1(量程150 ma，內(nèi)阻r1約為10 )b電流表a2(量程20 ma，內(nèi)阻r230 )c定值電阻rx(100 )d滑動(dòng)變阻器r(010 )e直流電源e(電動(dòng)勢(shì)約4 v，內(nèi)阻較小)f開(kāi)關(guān)s與導(dǎo)線(xiàn)若干(1)在下圖中虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電阻rx的電路圖，并將圖中元件標(biāo)上相應(yīng)符號(hào)；(2)用已知量和一組直接測(cè)得的量寫(xiě)出測(cè)量電阻rx的表達(dá)式為_(kāi)4(測(cè)量型)如圖12所示為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理圖該實(shí)驗(yàn)可用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻rx的阻值(約500 )實(shí)物圖所給兩電流表量程相同，內(nèi)阻都很小圖12實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值r與待測(cè)電阻的阻值接近；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端；(2)合上開(kāi)關(guān)s；(3)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左端滑動(dòng)，使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)；(4)記下兩個(gè)電流表和的讀數(shù)i1和i2；(5)多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，記下和的多組讀數(shù)i1和i2；(6)求rx的平均值回答下面問(wèn)題：(1)不計(jì)電流表內(nèi)阻的影響，用i1、i2和r0表示rx的公式為rx_.(2)考慮電流表內(nèi)阻的影響，用i1、i2、r0、的內(nèi)阻r1、的內(nèi)阻r2表示rx的公式為rx_.5. (測(cè)量型)(1)一微安表的刻度盤(pán)只標(biāo)注了表示量程ig100 a的刻度線(xiàn)，尚未標(biāo)注其他分刻度線(xiàn)，請(qǐng)用下列全部器材測(cè)量微安表的內(nèi)阻：待測(cè)微安表：內(nèi)阻rg約為2 k毫伏表：量程250 mv，最小分度5 mv，內(nèi)阻約為1 k滑動(dòng)變阻器r1：050 滑動(dòng)變阻器r2：03 k直流電源e：電動(dòng)勢(shì)e1.5 v，內(nèi)阻r約為1 單刀單擲開(kāi)關(guān)s，導(dǎo)線(xiàn)若干在如圖13所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖上標(biāo)明所選用的滑動(dòng)變阻器圖13(2)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫(xiě)在橫線(xiàn)上：第一步：斷開(kāi)s，按電路原理圖連接器材，將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器 r1、r2的觸頭分別置于合理的位置； 第二步：閉合s，分別調(diào)節(jié)r1和r2至適當(dāng)位置，_.(3)用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示微安表的內(nèi)阻rg_.6(測(cè)量型)某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖14所示電路用來(lái)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中電流表內(nèi)阻為ra.圖14(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱電阻調(diào)到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱的阻值r，分別測(cè)出通過(guò)電流表的電流i.下列兩組r的取值方案中，比較合理的方案是_(填“1”或“2”)方案編號(hào)電阻箱的阻值r/1400.0350.0300.0250.0200.0235.030.025.020.015.0(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的r圖象是一條直線(xiàn)若直線(xiàn)的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)e_，內(nèi)阻r_.(用k、b和ra表示)7(設(shè)計(jì)型)用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)阻r，又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)a電壓表v1(量程6 v、內(nèi)阻很大)b電壓表v2(量程3 v、內(nèi)阻很大)c電流表a(量程3 a、內(nèi)阻很小)d滑動(dòng)變阻器r(最大阻值10 、額定電流4 a)e小燈泡(2 a、5 w)f電池組(電動(dòng)勢(shì)e、內(nèi)阻r)g開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線(xiàn)若干實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表v1的示數(shù)增大，則電壓表v2的示數(shù)減小(1)請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖15甲中補(bǔ)充完整(2)每一次操作后，同時(shí)記錄電流表a、電壓表v1和電壓表v2的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(i，u1)、(i，u2)，標(biāo)到ui坐標(biāo)中，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，最后描繪出兩條圖線(xiàn)，如圖乙所示，則電池組的電動(dòng)勢(shì)e_v、內(nèi)阻r_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在ui坐標(biāo)中兩條圖線(xiàn)在p點(diǎn)相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為_(kāi)，電池組的效率為_(kāi)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖158(應(yīng)用型)測(cè)量一螺線(xiàn)管兩接線(xiàn)柱之間金屬絲的長(zhǎng)度的器材如下：a待測(cè)螺線(xiàn)管l(符號(hào))：繞制螺線(xiàn)管金屬絲的電阻率為，電阻r約為100 b螺旋測(cè)微器c電流表a1：量程100 a，內(nèi)阻ra1500 d電流表a2：量程0.6 a，內(nèi)阻ra215 e電壓表v1：量程6 v，內(nèi)阻rv14 kf電壓表v2：量程3 v，內(nèi)阻rv22 kg定值電阻：rg50 h滑動(dòng)變阻器r：全電阻約為1 ki電源e：電動(dòng)勢(shì)9 v，內(nèi)阻忽略不計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑如圖16所示，其示數(shù)為d_mm.(2)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材，電流表選用_，電壓表選用_(填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)器材前面的字母)圖16(3)根據(jù)圖17中的實(shí)物圖，在圖下邊方框中作出實(shí)驗(yàn)原理圖. 圖17(4)若測(cè)得的金屬絲直徑用d表示，電流表g的讀數(shù)用i表示，電壓表v的讀數(shù)用u表示，則由已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示金屬絲的長(zhǎng)度l_.9(探究型)電子技術(shù)興趣小組為了研究某種二極管的特性，用如圖18甲所示的電路測(cè)定該元件的伏安特性曲線(xiàn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電源反接時(shí)，電路中無(wú)電流，當(dāng)正向電壓較小時(shí)也無(wú)電流，記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表圖18 電壓/v1.41.51.71.92.02.12.22.32.42.5電流/ma002.04.012.022.032.042.052.060.0(1)請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在圖乙的坐標(biāo)紙上作出這個(gè)二極管的ui圖線(xiàn)；(2)若加在該二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9 v后才以正常工作，則從圖線(xiàn)可以看出這種二極管正常工作前后的導(dǎo)電情況有何區(qū)別？_.(3)若電源的電動(dòng)勢(shì)為6 v，內(nèi)阻不計(jì)當(dāng)電流表示數(shù)為12.0 ma時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為_(kāi).10(測(cè)量型)有一內(nèi)阻未知(約25 k35 k)、量程未知(約25 v35 v)，共有30個(gè)均勻小格的直流電壓表.(1)某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中想通過(guò)上述電壓表測(cè)量一個(gè)多用表中歐姆擋的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)，他們從多用表刻度盤(pán)上讀出電阻刻度中間值為30.a請(qǐng)你在圖19中將他們的實(shí)驗(yàn)電路連接起來(lái)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，歐姆擋的選擇開(kāi)關(guān)撥至倍率“_” .b在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為u，歐姆表指針?biāo)傅目潭葹閚，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一切操作都是正確的，請(qǐng)你導(dǎo)出歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式圖19(2)若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得該電壓表內(nèi)阻為30 k，為了測(cè)出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度標(biāo)準(zhǔn)電壓表：量程3 v，內(nèi)阻3 k電流表：量程03 a，內(nèi)阻未知滑動(dòng)變阻器：總阻值1 k穩(wěn)壓電源e：30 v，內(nèi)阻不能忽略電鍵、導(dǎo)線(xiàn)若干a在下邊方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖b選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫(xiě)出計(jì)算量程的表達(dá)式ug_.式中各字母的意義是：_.參考答案1解析使用多用電表歐姆擋，先機(jī)械調(diào)零中值電阻為15 ，測(cè)量20 的電阻時(shí)，要使用1的倍率，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零；由刻度盤(pán)和倍率可知，測(cè)量電阻的阻值為19 .答案(1)調(diào)零螺絲電流(2)1(3)調(diào)零旋鈕電阻(4)192解析(1)當(dāng)p移動(dòng)到r1的最右端時(shí)，電流表恰好滿(mǎn)偏，則有r030 .(2)rxr045 ，解得x8.5 cm，fkx850 n；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均勻(3)換勁度系數(shù)更大的彈簧，彈簧伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度時(shí)，需要的拉力更大答案(1)30(2)850不均勻(3)更換勁度系數(shù)更大的彈簧3解析從題目給出的器材中知，這里對(duì)電阻rx的測(cè)量可用伏安法來(lái)設(shè)計(jì)電路由于沒(méi)有電壓表，而電流表a2的內(nèi)阻r2已知，因此電壓表可由電流表a2和固定電阻r0(100 )串聯(lián)通過(guò)計(jì)算我們不難發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)完全符合題中的測(cè)量要求考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路完整的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)成如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)在某次合適的測(cè)量中，記下a1表與a2表的示數(shù)分別為i1 與i2，則有(i1i2)rxi2(r2r0)，故rx.答案(1)如解析圖所示(2)rx4解析(1)若不計(jì)電流表內(nèi)阻，則有：i1r0i2rx，故rxr0，(2)若考慮電流表內(nèi)阻，則有：i1(r1r0)i2(r2rx)，故有：rxr2.答案(1)r0(2)r25解析(1)微安表內(nèi)阻比較大，因而把阻值較小的滑動(dòng)變阻器用作分壓接法，從而粗調(diào)電壓；而阻值較大的滑動(dòng)變阻器用作限流接法，從而微調(diào)電壓而微安表和毫伏表的內(nèi)阻比較接近，因而兩者并聯(lián)，所作電路圖如右圖所示(2)因要使用微安表的刻度，故而必須使微安表滿(mǎn)偏，記下此時(shí)毫伏表的示數(shù)(3)根據(jù)歐姆定律可知，微安表的內(nèi)阻為.答案(1)如解析圖所示(2)使微安表滿(mǎn)偏，記下這時(shí)毫伏表的示數(shù)u(3)6解析(1)為保護(hù)電流表，將電阻箱的電阻調(diào)到最大值；(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，若電阻箱的阻值太大，電流很小，實(shí)驗(yàn)誤差大，所以比較合理的是方案2；(3)由閉合電路的歐姆定律有：ei(rrar)，整理得r，所以k，b，解得e，rra.答案(1)最大值(2)2(3)ra7解析(1)先作出測(cè)量電源內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)的電路圖，然后在此基礎(chǔ)上增加伏安特性曲線(xiàn)電路，需要注意，小燈泡額定電壓為2.5 v，且電阻較小，故伏特表直接與小燈泡并聯(lián)，而電壓表則測(cè)量路端電壓，電路如圖所示(2)根據(jù)圖象可知，傾斜的直線(xiàn)為計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的圖線(xiàn)，該圖線(xiàn)的縱截距為電動(dòng)勢(shì)大小，圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻大小據(jù)此可知電動(dòng)勢(shì)e4.5 v，r1.0 .(3)由圖象可知，小燈泡兩端電壓為2.5 v，電源內(nèi)電壓為2 v，故滑動(dòng)變阻器連入電路阻值為0.電源的效率為100%56%.答案(1)如解析圖所示(2)4.51.0(3)056%8解析(1)讀數(shù)為1.1250.001(2)由于電源電動(dòng)勢(shì)為9 v，故電壓表采用e.估算電流最大為0.09 a，故電流表選c.(3)實(shí)驗(yàn)原理如右圖所示(4)電壓表通過(guò)的電流為，r0兩端的電壓為r0，rl兩端的電壓為irlr0irg，又由電阻定律rl可解得，l答案(1)1.1250.001(2)ce(3)如解析圖所示(4)9(1)如圖所示(2)正常工作前導(dǎo)電性能差(或電阻大)，正常工作后導(dǎo)電性能好(或電阻小)(3)10310解析(1)a