(江蘇選考)2021版高考物理二輪復(fù)習(xí)第一部分專(zhuān)題五物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題跟蹤檢測(cè)(二十三)電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新

1、專(zhuān)題跟蹤檢測(cè)二十三電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新1. 2021 鎮(zhèn)江一模小明在研究由某種新材料制成的圓柱體電學(xué)元件阻值較小的過(guò)程中，進(jìn)行了如下操作:1用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為 mm用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖1乙所示，其直徑為 mm111111111lh|1J11 1| II1I1H T1H5 cmQ1020甲 小明為研究通過(guò)該電學(xué)元件的電流I隨兩端電壓U變化的關(guān)系，設(shè)計(jì)了圖2所示實(shí)驗(yàn)電路。為使該電學(xué)元件兩端電壓能從零開(kāi)始調(diào)起，請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)幫他將電路實(shí)物圖連接完整。W2小明利用中實(shí)驗(yàn)電路測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你在如圖3所示的坐標(biāo)紙上繪出I U圖像。U/V00.40

2、0.600.801.001.201.321.50I /A00.200.450.801.251.802.202.814小明用一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為 1.5 V、內(nèi)阻為0.75 Q的干電池僅對(duì)該元件供電。那么該元件消 耗的電功率為W結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。解析：1游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50 mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為 0.05 X 9 mm= 0.45 mm，所以最終讀數(shù)為50.45 mm螺旋測(cè)微器固定刻度為4.5 mm可動(dòng)刻度為 0.01 X 20.0 mn= 0.200 mm所以最終讀數(shù)為 4.700 mm。2由于要求電學(xué)元件兩端電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，故應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)由于待測(cè)電學(xué)元件阻值較小，故應(yīng)采用電

3、流表外接法，連接實(shí)物圖如圖甲所示。3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的圖像如圖乙所示。4在上圖中作出電源的伏安特性曲線(xiàn)，如圖丙所示,電流I = 0.85 A，貝U功率 p= UI = 0.85 X 0.85 W 0.72 W。答案：150.454.7002見(jiàn)解析圖甲3見(jiàn)解析圖乙 40.722. 2021 泰州三模為描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：A. 小燈泡額定電壓6 V ,額定電流600 mAB. 電流表 Ai量程00.6 A，內(nèi)阻約為 0.5 QC. 電流表 A量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 QD. 電壓表 V量程06 V,內(nèi)阻約為10 k QE. 滑動(dòng)變阻器 R010 Q,

4、2 AF. 滑動(dòng)變阻器 R0100 Q, 1.5 AG. 直流電源E約6 VH. 開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)假設(shè)干1實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用 ;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 填器材前面的字母。2請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖甲電路連接完整。 MU MIH9 M ll-IUria MiM M za U BaJI - ! M. SI M BK 記錄電流表和(3) 實(shí)驗(yàn)電路連接正確，閉合開(kāi)關(guān)，從最左端向右端調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電壓表相應(yīng)示數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)如圖乙所示，那么電路發(fā)生的故障是解析：(1)小燈泡的額定電流為 600 mA,因此電流表應(yīng)選擇 00.6 A量程的A，即B; 本實(shí)驗(yàn)需采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)

5、選擇總阻值較小的R,即E。(2)根據(jù)原理可知，本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，同時(shí)小燈泡內(nèi)阻較小， 故電流表采用外接法，實(shí)物連接圖如下圖。(3)由伏安特性曲線(xiàn)可知，電路中電流和電壓都存在，說(shuō)明電路是完好的， 但明顯沒(méi)有測(cè)出較小的電流和電壓值，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器變成了限流接法，因此故障應(yīng)是電源負(fù)極和滑動(dòng)變 阻器左下接線(xiàn)柱間的電路斷路造成的。答案：(1)B E (2)見(jiàn)解析圖(3)電源負(fù)極和滑動(dòng)變阻器左下接線(xiàn)柱間的電路斷路3. (2021 蘇錫常二模)小華在測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，利用了如下實(shí)驗(yàn)器材：一只滿(mǎn)偏電流為100 (1A的表頭，一只開(kāi)關(guān)，兩只電阻箱(均為0999.9 Q)和導(dǎo)線(xiàn)假設(shè)干。圖

6、 IHI2(1) 小華先將表頭與圖1中電阻箱1進(jìn)行連接，將電阻箱調(diào)節(jié)至圖2所示阻值時(shí)，把表頭改裝成了量程為50 mA的電流表，電阻箱接入電路的阻值為Qo(2) 用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，請(qǐng)將圖 1所示實(shí)物電路連接圖補(bǔ)充完整。(3) 通過(guò)改變電阻 R測(cè)得相應(yīng)的電流I，并且經(jīng)過(guò)相關(guān)計(jì)算后一并記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456R Q95.075.055.045.035.025.0I /mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.431.401.361.331.261.20 請(qǐng)?jiān)趫D3中描繪出IR I圖線(xiàn); 根據(jù)圖線(xiàn)可求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r =Qo (計(jì)算結(jié)果均保存三位有效數(shù)字)解析

7、： 根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可知，電阻箱示數(shù)R= 5X 10 Q = 50 Qo(2)由題意可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用改裝后的電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進(jìn)行，要擴(kuò)大電流表量程應(yīng)將電阻箱1與表頭并聯(lián)，再與電阻箱 2串聯(lián)，實(shí)物圖如圖甲所示。甲(3)根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖像如圖乙所示。根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，IR = E Ir，那么可知圖像與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì), 故 E= 1.54 V , r =豊二 7.33 Qo答案：(1)50(2)見(jiàn)解析圖甲(3)見(jiàn)解析圖乙 1.547.334. (2021 徐州二模)在探究“決定電阻絲電阻的因素實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)下表中給 出的電阻絲，分別探究電阻與長(zhǎng)度、橫截

8、面積、材料的關(guān)系。(1) 為探究電阻絲電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系，應(yīng)選擇表中 (填寫(xiě)編號(hào))電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。編號(hào)ABCDEFG材料鎳鉻合金康銅錳銅長(zhǎng)度(m)1.00.51.01.51.01.01.0橫截面積(mm)1.01.00.51.02.01.01.0(2)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的電路，其中 R和R2為兩段電阻絲，為能直觀反映局地兩電阻大小比例關(guān)系，應(yīng)選擇 (選填“甲或“乙)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。I_甲乙(3)實(shí)驗(yàn)小組采用圖丙所示裝置測(cè)量電阻絲的電阻率，通過(guò)改變鱷魚(yú)嘴夾子在電阻絲的位置，改變接入電路電阻絲長(zhǎng)度，測(cè)出接入電路電阻絲長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)I。 請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)在圖丙中將實(shí)物電路連接完整；

9、1 實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組I和L的數(shù)據(jù)，作出-L圖線(xiàn)，測(cè)得圖線(xiàn)斜率為 k，電源電動(dòng)勢(shì)為E,電阻絲橫截面積為 S,那么電阻絲的電阻率 p =; (多項(xiàng)選擇)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和誤差分析，以下說(shuō)法中正確的有 。A. 開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)將圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端B. 閉合開(kāi)關(guān)，假設(shè)電流表指針不偏轉(zhuǎn)，可用多用電表電壓擋直接檢查電路C. 測(cè)量過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)保持不變D. 實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源是電流表和電源有內(nèi)阻解析：(1)探究電阻絲電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系應(yīng)保持電阻絲的材料與橫截面積相同而長(zhǎng)度不 同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，可以選擇A B、D材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 由題圖甲、乙可知，由圖甲所示電路可以測(cè)出電阻R兩

10、端電壓及兩電阻串聯(lián)時(shí)的電壓，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出電阻R2兩端電壓，然后求出兩電阻阻值之比；圖乙所示電路不能直接求出兩電阻阻值之比，因此應(yīng)選擇圖甲所示電路。(3)由實(shí)驗(yàn)原理知，應(yīng)把電源、開(kāi)關(guān)、電流表、待測(cè)金屬絲與滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路, 電路圖如下圖：Ee1 pr骨+ r 1由閉合電路歐姆定律可知：I = R+ R + r = L，整理得：= 詁+Lp g+ Rt+ r圖像的斜率:那么電阻率:p = kSE為保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)將圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端，故A錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)，假設(shè)電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電路可能存在斷路，可用多用電表電壓擋直接檢查電路，故B正確；測(cè)量過(guò)程中，改變接入電路

11、電阻絲長(zhǎng)度過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)保持不變，故C正確；應(yīng)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電流表和電源有內(nèi)阻不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故D錯(cuò)誤。答案：ABD (2)甲(3)見(jiàn)解析圖 kSEBC5. (2021 徐州模擬)某同學(xué)查閱電動(dòng)車(chē)使用說(shuō)明書(shū)知道自家電動(dòng)車(chē)的電源是鉛蓄電池， 他通過(guò)以下操作測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1) 先用多用電表粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)。把電表的選擇開(kāi)關(guān)撥到直流電壓50 V擋，將兩只表筆與電池兩極接觸，此時(shí)多用電表的 指針位置如圖甲所示，讀出該電池的電動(dòng)勢(shì)為 V。(2) 再用圖乙所示裝置進(jìn)一步測(cè)量。多用電表的選擇開(kāi)關(guān)撥向適宜的直流電流擋，與黑表筆連接的是電池的(選填“正或“負(fù))極。閉合開(kāi)

12、關(guān)，改變電阻箱的阻值R,得到不同的電流值I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1作出-R圖像如圖丙所示。圖中直線(xiàn)的斜率為k，縱軸截距為 b,那么此電池的電動(dòng)勢(shì) E，內(nèi)阻 r =。(結(jié)果用字母 k、b表示)他發(fā)現(xiàn)兩次測(cè)得電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值非常接近，請(qǐng)對(duì)此做出合理的解釋?zhuān)航馕觯?1)電壓擋量程為50 V，那么最小分度為1 V，那么指針對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為13.0 V。(2) 多用電表作為電流表使用時(shí)，應(yīng)保證電流由紅表筆流進(jìn)，黑表筆流出，故黑表筆連接E1 r 1的是電池的負(fù)極；由閉合電路歐姆定律可得：1=齊R 變形可得：p=E+百 R貝y由題圖丙r11b可知：-=b,三=k；那么可解得：E=，r =eekk(3) 因鉛蓄電池的內(nèi)阻遠(yuǎn)小

13、于多用電表電壓擋的內(nèi)阻，因此直接用表筆接在蓄電池的兩極時(shí)，電表的讀數(shù)非常接近電源的電動(dòng)勢(shì)。答案：(1)13.0(3) 因鉛蓄電池的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于多用電表電壓擋的內(nèi)阻，因此直接用表筆接在蓄電池的兩極時(shí)，電表的讀數(shù)非常接近電源的電動(dòng)勢(shì)6. (2021 常州模擬)理想電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大， 而實(shí)際電壓表并非如此，現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)量程為03 V、內(nèi)阻約為3 k Q電壓表的阻值。實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：A. 待測(cè)電壓表 Vi：量程為03 V、內(nèi)阻約為3 k QB. 電壓表V2:量程為06 V、內(nèi)阻約為6 k QC. 滑動(dòng)變阻器 R:最大值20 Q、額定電流1 AD. 定值電阻R)E. 電源：電動(dòng)勢(shì)6 V、內(nèi)阻約為1 QF. 開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)假設(shè)干(1) 利用以上器材設(shè)計(jì)如圖1所示測(cè)量電路，請(qǐng)你按圖示電路將圖2實(shí)驗(yàn)器材連接起來(lái)。閣2(2)請(qǐng)寫(xiě)出按該電路測(cè)量電壓表V內(nèi)阻FV的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各物理量的含義(3)在正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)S,不斷地調(diào)節(jié)變阻器 R滑片位置，記錄多組電壓表Vi、V2示數(shù)，作出U2 U圖線(xiàn)如圖3所示。假設(shè)R)= 1 480 Q,由圖線(xiàn)上的數(shù)據(jù)可得 FV=Q。i.u z.u j.v V 厠3解析：(1)實(shí)物連線(xiàn)圖如