2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題六物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)題題型專練二電學(xué)實(shí)驗(yàn).docx

實(shí)驗(yàn)題題型專練(二)電學(xué)實(shí)驗(yàn)1請(qǐng)讀出以下測(cè)量?jī)x器的示數(shù)，其中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_cm，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為_mm，多用電表擋位為直流電壓擋50 V時(shí)讀數(shù)為_V，若用歐姆表100擋時(shí)的讀數(shù)為_。解析根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為1.1 cm，游標(biāo)尺第8個(gè)刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，20分度游標(biāo)尺精度為0. 05 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為80.05 mm 0.40 mm，測(cè)量值為1.1 cm0.40 mm1.140 cm。根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為4.5 mm0. 215 mm4. 715 mm。多用電表擋位為直流電壓擋時(shí)，按照中間的刻度盤刻度讀數(shù)，為30.0 V；若用歐姆表100擋時(shí)讀數(shù)為10100 1 000 。答案1.1404.715301 0002某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路來測(cè)量定值電阻R0的阻值及電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)根據(jù)圖甲電路，將圖乙所示的實(shí)物圖連線補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)用U1、U2、I分別表示電表V1、V2 、A的讀數(shù)，定值電阻R0的計(jì)算表達(dá)式是：R0_(用測(cè)得的物理量表示)，若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得R0的值_(填“大于”、“等于”“小于”)實(shí)際值。(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到不同位置時(shí)，記錄了U1、U2、I的一系列值。實(shí)驗(yàn)小組在同一坐標(biāo)上分別作出U1I、U2I圖線，則所作的圖線斜率絕對(duì)值較小的是_圖線(填“U1I”或“U2I”)。若用該圖線來求電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，且電表V2的內(nèi)阻極大，則引起系統(tǒng)誤差的主要原因是_。解析(2)定值電阻R0兩端電壓為UU1U2，由歐姆定律可得定值電阻R0計(jì)算表達(dá)式為：R0。由于電壓表的分流，定值電阻中的實(shí)際電流大于電流表讀數(shù)，所以測(cè)量值大于真實(shí)值。(3)U1I圖線為電源的伏安特性曲線，其斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻；U2I圖線為把定值電阻視為電源內(nèi)阻一部分的等效電源的伏安特性曲線，其斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻與定值電阻之和；所以所作圖線斜率絕對(duì)值較小的是U1I圖線。若用該圖線來求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則引起實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表V1分流。答案(1)如圖(2)大于(3)U1I電壓表V1分流3某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r11.0 k，電阻R19.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R03.0 的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量a、a間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開：若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開。排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_。解析用電壓擋檢測(cè)電路故障，電壓表的表頭是電流計(jì)，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在ab間后有示數(shù)，說明電路被接通，即ab間有斷路故障，再測(cè)量aa間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到aa間，則一定是aa導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則說明電路仍未被接通，斷路故障的范圍被確定在bb間。根據(jù)閉合電路的歐姆定律：EI1(R1r1)(I1I2)(R0r)，I1I2，上式可簡(jiǎn)化為EI1(R1r1)I2(R0r)，讀出兩點(diǎn)坐標(biāo)：(60,0.12)和(260,0.05)，代入方程解得：電動(dòng)勢(shì)E1.41 V，內(nèi)阻r0.5 。答案aabb1.41(1.361.44均可)0.5(0.40.6均可)4實(shí)驗(yàn)室中有一塊量程較小的電流表G，其內(nèi)阻約為100 ，滿偏電流為100 A，將它改裝成量程為1 mA、5 mA的雙量程電流表，現(xiàn)有器材如下：A滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值50 ；B滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值50 k；C電阻箱R，最大阻值9 999 ；D電池E1，電動(dòng)勢(shì)3.0 V；E電池E2，電動(dòng)勢(shì)4.5 V；(所有電池內(nèi)阻均不計(jì))F單刀單擲開關(guān)S1和S2，單刀雙擲開關(guān)S3，及導(dǎo)線若干。(1)采用如圖甲所示電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為_，選用的電池為_(均填寫器材前的字母序號(hào))；采用此種方法電流表G內(nèi)阻的測(cè)量值_(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。(2)如果在步驟(1)中測(cè)得電流表G的內(nèi)阻為90 ，將電流表G改裝成雙量程電流表，設(shè)計(jì)電路如圖乙所示，則在此電路中，R1_，R2_。答案(1)BE小于(2)285某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r和電阻R1的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r)；待測(cè)電阻R1；電壓表V(量程1. 5 V，內(nèi)阻很大)；電阻箱R(099. 99 )；開關(guān)S1；單刀雙擲開關(guān)S2；導(dǎo)線若干。(1)先測(cè)量電阻R1的阻值，請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整。閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b讀出電壓表的示數(shù)U2則電阻R1表達(dá)式為R1_。(2)該同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R14.95 ，繼續(xù)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_。(保留三位有效數(shù)字)解析(1)根據(jù)歐姆定律，電阻箱的電流I，R1的電壓為U2U1，所以可求：R1R0；(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律：EU(R1r)，整理得，所以圖象與縱軸的截距，可得電動(dòng)勢(shì)E1.43 V，斜率k，可求內(nèi)阻r1.05 。答案(1)R0(2)1.43 V；1.05 6某同學(xué)測(cè)量直流恒流源的輸出電流I0和定值電阻Rx的阻值，電路如圖1所示。實(shí)驗(yàn)器材如下：直流恒流源(電源輸出的直流電流I0保持不變，I0約為0.8 A)；待測(cè)電阻Rx(阻值約為20 )滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為50 )；電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為15 k)；電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 )；請(qǐng)回答下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)所用器材如圖2所示，圖中部分電路已經(jīng)連接好，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。(2)電路開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑動(dòng)到_處(選填“a”、“b”)，其理由是_；(3)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D3所示的直角坐標(biāo)系上畫出UI圖象。12345電流表的示數(shù)I/A0.200.300.400.500.60電壓表的示數(shù)U/V13.912.110.27.606.1(4)根據(jù)所畫UI圖象，可求得直流恒流源輸出電流I0_A，待測(cè)電阻的阻值Rx_。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)連線如圖(2)電路開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑動(dòng)到a處，其理由是開關(guān)S閉合后，流過電流表的電流不會(huì)超過電流表的量程；(3)圖象如圖(4)由圖象可知，當(dāng)U0時(shí)電流表示數(shù)即為恒流源電流I0.90 A；當(dāng)I0時(shí)，此時(shí)電流都通過Rx，則IRx18.0 V，解得Rx20 。答案(1)如圖。(2)a開關(guān)S閉合后，流過電流表的電流不會(huì)超過電流表的量程(4)0.87 A0.92 A19 22 7用伏安法測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約18 V，內(nèi)阻約2 )B電壓表(內(nèi)阻約幾十k，量程為6 V)C電流表(內(nèi)阻約為0.3 ，量程為3 A)D滑動(dòng)變阻器(050 ，3 A)E電阻箱(最大阻值999 999 )F開關(guān)G導(dǎo)線若干(1)為完成實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)將量程為6 V的電壓表擴(kuò)大量程，需測(cè)定電壓表的內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖所示的甲、乙兩個(gè)電路，經(jīng)過思考，該同學(xué)選擇了甲電路，該同學(xué)放棄乙電路的理由是：_。(2)該同學(xué)按照?qǐng)D甲連接好電路，進(jìn)行了如下幾步操作：將滑動(dòng)變阻器觸頭滑到最左端，把電阻箱的阻值調(diào)到零；閉合開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，使電壓表指針指到6.0 V；保持滑動(dòng)變阻器觸頭不動(dòng)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.0 V時(shí)，電阻箱的阻值如圖丙所示，示數(shù)為_：保持電阻箱的阻值不變，使電阻箱和電壓表串聯(lián)，改裝成新的電壓表，改裝后電壓表的量程為_V。(3)將此電壓表(表盤未換)與電流表連成如圖丁所示的電路，測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，讀出電壓表和電流表示數(shù)，作出的UI圖象如圖戊所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)為_V，內(nèi)阻為_。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案(1)電路中的電流太小，電流表無法準(zhǔn)確測(cè)量(2)50 45218(3)17.41.608某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻3 k)；電流表A(量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 )；固定電阻R0(阻值1 000 )；滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0 )；電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率_(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 )和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_W，最大功率為_W。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))解析(1)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如圖(2)由IU圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律R知，電阻率增大；(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為9 時(shí)，電路電流最小，燈泡實(shí)際功率最小，此時(shí)EUI(rR)得U410I，在