【創(chuàng)新設(shè)計 簡易通】（江蘇專用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 第11講 電學(xué)實驗活頁規(guī)范訓(xùn)練.doc

第11講 電學(xué)實驗1某同學(xué)在實驗室測汽車電熱器的電功率，此電熱器額定電壓為12 v實驗室備有下列器材：a輸出電壓為16 v的學(xué)生電源b量程為03 a的電流表，內(nèi)阻約0.1 c量程為00.6 a的電流表，內(nèi)阻約0.5 d量程為03 v的電壓表，內(nèi)阻約3 ke量程為015 v的電壓表，內(nèi)阻約15 kf010 ，0.5 a的滑動變阻器g010 ，2 a的滑動變阻器h導(dǎo)線，開關(guān)該同學(xué)測量的數(shù)據(jù)記錄如下：u/v2.43.05.08.010.012.0i/a0.150.200.300.400.450.50(1)該電熱器的阻值是否恒定不變？答：_(填“是”或“不是”)(2)合理選擇實驗器材：電流表選_，電壓表選_，滑動變阻器選_(3)請畫出電路圖(4)電熱器的額定功率為_解析(2)因?qū)嶒炛须姛崞髯畲箅妷簽?2 v，最大電流為0.5 a，故選擇量程為015 v的電壓表，量程為00.6 a的電流表；如果采用滑動變阻器的限流接法，當(dāng)滑動變阻器阻值調(diào)到最大時，電熱器上的電壓仍然會大于2.4 v，所以采用分壓式，由于電熱器的最大電流為0.5 a，采用分壓式時，滑動變阻器的一部分處在干路，故滑動變阻器承受的最大電流必須大于0.5 a，故采用g.(3)由于電熱器的電阻在20 左右，故采用電流表外接法，電路圖如圖所示(4)pui120.5 w6 w.答案(1)不是(2)ceg(3)如圖所示(4)6 w2在“測定直流電動機的效率”的實驗中，用圖51121甲所示的電路測定一個額定電壓為6 v，額定功率為3 w的直流電動機的機械效率根據(jù)電路圖在圖乙中完成實物圖的連線；圖51121實驗中保持電動機兩端電壓u恒為6 v，重物每次勻速上升的高度h均為1.5 m，所測物理量及測量結(jié)果如下表所示：實驗次數(shù)12345電動機的電流i/a0.20.40.60.82.5所提重物的重力mg/n0.82.04.06.06.5重物上升時間t/s1.41.652.12.7重物不運動計算電動機效率的表達式為_(用符號表示)，前4次實驗中電動機工作效率的平均值為_在第5次實驗中，電動機的輸出功率是_，可估算出電動機線圈的電阻為_ .解析由題意可知效率100%.在第五次實驗中，重物不運動，因此電動機對外做功為0，電動機輸出功率為0，此時電壓全部加在了內(nèi)阻上，可得內(nèi)阻為2.4 .答案如圖100%74%02.43一實驗小組準(zhǔn)備探究某種元件q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖51122甲所示的電路圖請回答下列問題：圖51122(1)請將圖乙中的實物連線按電路圖補充完整(2)考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測量值_(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值(3)閉合開關(guān)s，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑片，總不能將電壓表的示數(shù)調(diào)為零原因可能是圖乙中的_(填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)處接觸不良(4)實驗測得表格中的7組數(shù)據(jù)請在坐標(biāo)紙上作出該元件的iu圖線.序號電壓/v電流/a10020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44(5)為了求元件q在iu圖線上某點的電阻，甲同學(xué)利用該點的坐標(biāo)i、u，由r求得乙同學(xué)作出該點的切線，求出切線的斜率k，由r求得其中_(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法正確解析(1)由電路圖可知，電流表為外接法，滑動變阻器為分壓式接法(2)由電流表外接的特點可知，該元件的測量值小于其真實值(3)當(dāng)圖中的f處接觸不良時，控制電路由分壓式變?yōu)橄蘖魇?，故無法將電壓表的示數(shù)調(diào)為零(4)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，先描點，再利用平滑的曲線連接起來(5)iu圖線上切線(即斜率)可反映電阻的大小，但不能用來計算電阻的大小，而r則可以用來計算電阻的大小答案(1)如圖所示(2)小于(3)f(4)如圖所示(5)甲4某實驗小組想通過實驗測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的實驗器材如下：a待測干電池(電動勢約為1.5 v，內(nèi)阻約為4 )b直流電流表a1(量程00.6 a，內(nèi)阻約0.5 )c直流電流表a2(量程03 a，內(nèi)阻約0.1 )d電壓表v1(量程02 v，內(nèi)阻約為2 000 )e電壓表v2(量程06 v，內(nèi)阻約為6 000 )f滑動變阻器r1(最大電阻20 ，額定電流2 a)g滑動變阻器r2(最大電阻200 ，額定電流1 a)h電阻箱r3(最大電阻99.9 ，額定電流1 a)i開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)若用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精確度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的電流表是_，電壓表是_，滑動變阻器是_(填代號)(2)請將圖51123甲中實物連接成實驗電路圖51123(3)若用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻時，電流表出了故障，實驗小組如想方便且能較準(zhǔn)確地進行測量，需將實驗進行改進，只需去掉電流表，將上述器材中的_換成_即可(填寫器材前面的字母)(4)請畫出改進后的實驗電路圖(5)實驗小組在改進后的實驗中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對所得數(shù)據(jù)進行處理后，在坐標(biāo)紙上作出了如圖乙所示圖線由圖線得出：干電池的電動勢e_ v，內(nèi)阻r_ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)干電池通過的電流不超過0.5 a，因此電流表選用b；由于電池的電動勢約為1.5 v，因此電壓表選用量程為2 v的d；由于滑動變阻器起限流作用，要起到明顯的調(diào)節(jié)作用，只要選用最大阻值與電池內(nèi)阻差不多的滑動變阻器f即可(5)由eur得，根據(jù)截距和斜率可求得r3.3 ，電動勢e1.4 v.答案(1)bdf(2)如圖所示(3)fh(4)如圖所示(5)1.43.352013重慶卷，6(2)某同學(xué)對有故障的電熱毯進行探究圖51124甲是電熱毯的電路示意圖，其中電熱線和導(dǎo)線通過金屬接線片連接圖乙為測試電路實物圖，a、b為測試表筆，電壓表內(nèi)阻很大，可視為理想電表甲乙丙圖51124請在下面虛線框內(nèi)畫出與圖乙對應(yīng)的電路圖斷開k1，用上述測試電路在1和1之間檢測得知電熱線無故障，然后測得電熱線的ui曲線如圖丙所示，已知電熱線材料的電阻率為2.8107 m，電熱線的直徑為0.200 mm.可求得此電熱線的電阻為_ k，總長度為_ m(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)為了進一步檢查故障，該同學(xué)閉合開關(guān)k1和k2，用表筆a和b分別對圖甲中所示的各點進行測試，部分測試結(jié)果如下表所示由此測試結(jié)果可判斷出電路有斷路，位置在_之間(在“1和2”、“1和2”、“2和3”、“2和3”中選填一項).測試點3和31和11和31和22和3電表指針有無偏轉(zhuǎn)電壓表有有無有無電流表無有有無有解析電路圖如圖：由題圖可求r，由圖線斜率可求得r0.58 k(0.570.59均可)，由r，可得l65 m(6466均可)由題表可知，1和2之間，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為零，說明其間有斷路答案見解析圖0.58(0.570.59之間)65(6466均可)1和262013山東卷，21(2)霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進展如圖51125所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的p、q間通入電流i，同時外加與薄片垂直的磁場b，在m、n間出現(xiàn)電壓uh，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，uh為霍爾電壓，且滿足uhk，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)某同學(xué)通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)圖51125若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖51125所示，該同學(xué)用電壓表測量uh時，應(yīng)將電壓表的“”接線柱與_(填“m”或“n”)端通過導(dǎo)線連接已知薄片厚度d0.40 mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度b0.10 t不變，改變電流i的大小，測量相應(yīng)的uh值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示.i(103a)3.06.09.012.015.018.0uh(103v)1.11.93.44.56.26.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上畫出uhi圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為_103 vma1t1(保留2位有效數(shù)字) 該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計了如圖51126所示的測量電路s1、s2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)為使電流自q端流入，p端流出，應(yīng)將s1擲向_(填“a”或“b”)，s2擲向_(填“c”或“d”)為了保證測量安全，該同學(xué)改進了測量電路，將一合適的定值電阻串接在電路中在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串接在相鄰器件_和_(填器件代號)之間圖51126解析當(dāng)帶正電的粒子通過磁場時，根據(jù)左手定則可知，正粒子受到向左的洛倫茲力，正粒子向m側(cè)匯聚，m電勢高