重難點(diǎn)22 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)(解析版)-2025年高考物理【熱重難點(diǎn)】專練(天津?qū)S茫第1頁(yè)
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重難點(diǎn)22電學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)考點(diǎn)2025考向預(yù)測(cè)考點(diǎn)1:電容器充放電現(xiàn)象高考主要考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和方法,并借助基本實(shí)驗(yàn)分析拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)??疾殡娙萜鞒浞烹姮F(xiàn)象;“電阻測(cè)量類”實(shí)驗(yàn);測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量;探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系;電學(xué)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等。考查的是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和方法,經(jīng)常和傳感器結(jié)合在一起,考查電路的控制,難度一般較大??键c(diǎn)2:測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻考點(diǎn)3:用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量考點(diǎn)4:探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系【情境解讀】【高分技巧】1.電容器充放電現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理(1)電容器的充電過(guò)程如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí),電容器接通電源,在靜電力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過(guò)電源向負(fù)極板移動(dòng),正極板因失去電子而帶正電,負(fù)極板因獲得電子而帶負(fù)電.正、負(fù)極板帶等量的正、負(fù)電荷.電荷在移動(dòng)的過(guò)程中形成電流.在充電開(kāi)始時(shí)電流比較大(填“大”或“小”),以后隨著極板上電荷的增多,電流逐漸減小(填“增大”或“減小”),當(dāng)電容器兩極板間電壓等于電源電壓時(shí)電荷停止定向移動(dòng),電流I=0.(2)電容器的放電過(guò)程如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí),相當(dāng)于將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來(lái),電容器正、負(fù)極板上電荷發(fā)生中和.在電子移動(dòng)過(guò)程中,形成電流.放電開(kāi)始電流較大(填“大”或“小”),隨著兩極板上的電荷量逐漸減小,電路中的電流逐漸減小(填“增大”或“減小”),兩極板間的電壓也逐漸減小到零.實(shí)驗(yàn)步驟(1)按圖連接好電路.(2)把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S打在上面,使觸點(diǎn)1和觸點(diǎn)2連通,觀察電容器的充電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄在表格中.(3)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S打在下面,使觸點(diǎn)3和觸點(diǎn)2連通,觀察電容器的放電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄在表格中.(4)記錄好實(shí)驗(yàn)結(jié)果,關(guān)閉電源.注意事項(xiàng)(1)電流表要選用小量程的靈敏電流計(jì).(2)要選擇大容量的電容器.(3)實(shí)驗(yàn)要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行.2.測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)原理閉合電路歐姆定律.實(shí)驗(yàn)器材干電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.實(shí)驗(yàn)步驟(1)電流表用0.6A的量程,電壓表用3V的量程,按圖連接好電路.(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移到接入電路阻值最大的一端.(3)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1,U1).用同樣的方法再測(cè)量幾組I、U值,填入表格中.(4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),拆除電路,整理好器材.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理(1)列方程組eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E=U1+I(xiàn)1r,E=U2+I(xiàn)2r)),解出E、r,并多次測(cè)量求平均值.(2)用作圖法處理數(shù)據(jù),如圖所示.①圖線與縱軸交點(diǎn)為電源電動(dòng)勢(shì)E;②圖線斜率的絕對(duì)值為內(nèi)阻r.誤差分析(1)偶然誤差:主要來(lái)源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖像時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確.(2)系統(tǒng)誤差:①方法a若采用甲圖電路,電壓表的分流作用造成誤差,電壓值越大,電壓表的分流越多,對(duì)應(yīng)的I真與I測(cè)的差越大,IV=eq\f(U,RV).其中U-I圖像如圖乙所示.結(jié)論:E測(cè)<E真,r測(cè)<r真.方法b等效電源法如圖甲所示,E測(cè)=eq\f(RV,RV+r)E真<E真,r測(cè)=eq\f(RVr,RV+r)<r真.②方法a若采用丙圖電路,電流表的分壓作用造成誤差,電流越大,電流表分壓越多,對(duì)應(yīng)U真與U測(cè)的差越大,UA=I·RA.其中U-I圖像如圖丁所示.結(jié)論:E測(cè)=E真,r測(cè)>r真.方法b等效電源法:如圖丙所示,E測(cè)=E真,r測(cè)=r+RA>r真.(3)電路選擇:①電源內(nèi)阻一般較小,選圖甲電路誤差較?。诋?dāng)內(nèi)阻已知時(shí)選圖丙電路,此時(shí)r=k-RA,沒(méi)有系統(tǒng)誤差.注意事項(xiàng)(1)為了使路端電壓變化明顯,可使用內(nèi)阻較大的舊電池.(2)電流不要過(guò)大,應(yīng)小于0.5A,讀數(shù)要快.(3)要測(cè)出不少于6組的(I,U)數(shù)據(jù),變化范圍要大些.(4)若U-I圖線縱軸刻度不從零開(kāi)始,則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流,內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r=|eq\f(ΔU,ΔI)|確定.3.用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量用多用電表測(cè)定值電阻的阻值(1)原理電路圖I與Rx的對(duì)應(yīng)關(guān)系相當(dāng)于待測(cè)電阻Rx=0,調(diào)節(jié)R使I=Ig=eq\f(E,Rg+r+R),即表頭滿偏(RΩ=Rg+r+R)相當(dāng)于待測(cè)電阻Rx=∞,此時(shí)I=0,指針不偏轉(zhuǎn)待測(cè)電阻為Rx,I=eq\f(E,Rg+r+R+Rx),指針指到某確定位置刻度特點(diǎn)表頭電流滿偏I(xiàn)g處,對(duì)應(yīng)歐姆表零刻度(右側(cè))表頭電流I=0處,對(duì)應(yīng)歐姆表∞刻度(左側(cè))表頭電流I與電阻Rx一一對(duì)應(yīng),但不是線性關(guān)系,表盤(pán)刻度不均勻(2)注意:①黑表筆與電源的正極連接,紅表筆與電源的負(fù)極連接,電流方向?yàn)椤凹t進(jìn)黑出”.②當(dāng)多用電表指針指在中央時(shí)eq\f(Ig,2)=eq\f(E,RΩ+R中),知中值電阻R中=RΩ.(3)測(cè)量步驟①估測(cè)待測(cè)電阻阻值.②歐姆調(diào)零.③將被測(cè)電阻接在紅黑表筆之間.④讀數(shù):指針示數(shù)乘以倍率.⑤使用完畢:選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池.(4)注意事項(xiàng)①區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”.機(jī)械零點(diǎn)是表盤(pán)刻度左側(cè)的“0”位置,機(jī)械調(diào)零對(duì)應(yīng)的是表盤(pán)下邊中間的指針定位螺絲;歐姆零點(diǎn)是指刻度盤(pán)右側(cè)的“0”位置,歐姆調(diào)零對(duì)應(yīng)的是歐姆調(diào)零旋鈕.②使指針指在中值附近,否則換擋.③測(cè)電阻時(shí)每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零.④手不能接觸表筆的金屬桿.⑤測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開(kāi).用多用電表測(cè)二極管的正、反向電阻(1)認(rèn)識(shí)二極管:晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成,它的符號(hào)如圖所示,左端為正極,右端為負(fù)極.特點(diǎn):當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)電阻很小,當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)電阻很大.(2)用歐姆擋判斷二極管的正負(fù)極將多用電表歐姆擋調(diào)零之后,若多用電表指針偏角很大,則黑表筆接觸二極管的正極,紅表筆接觸二極管的負(fù)極(如圖甲);若多用電表指針偏角很小,則黑表筆接觸二極管的負(fù)極,紅表筆接觸二極管的正極(如圖乙).探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件判斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時(shí)均無(wú)示數(shù),說(shuō)明無(wú)電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時(shí)示數(shù)很小,反接時(shí)示數(shù)很大4.探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)原理(1)實(shí)驗(yàn)電路圖(如圖所示):(2)實(shí)驗(yàn)方法采用控制變量法①n1、U1一定,研究n2和U2的關(guān)系.②n2、U1一定,研究n1和U2的關(guān)系.2.實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生電源(低壓交流電源,小于12V)1個(gè)、可拆變壓器1個(gè)、多用電表1個(gè)、導(dǎo)線若干.3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程(1)保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變,改變副線圈的匝數(shù)n2,研究n2對(duì)副線圈電壓U2的影響.①估計(jì)被測(cè)電壓的大致范圍,選擇多用電表交流電壓擋適當(dāng)量程,若不知道被測(cè)電壓的大致范圍,則應(yīng)選擇交流電壓擋的最大量程進(jìn)行測(cè)量.②組裝可拆變壓器:把兩個(gè)線圈穿在鐵芯上,閉合鐵芯,用交流電壓擋測(cè)量輸入、輸出電壓.(2)保持副線圈的匝數(shù)n2和原線圈兩端的電壓U1不變,研究原線圈的匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響.重復(fù)(1)中步驟.4.?dāng)?shù)據(jù)處理由數(shù)據(jù)分析變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比與原、副線圈的匝數(shù)n1、n2之比的關(guān)系.5.注意事項(xiàng)(1)在改變學(xué)生電源電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān),再進(jìn)行操作.(2)為了人身安全,學(xué)生電源的電壓不能超過(guò)12V,通電時(shí)不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接線柱.(3)為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí),先用最大量程擋試測(cè),大致確定被測(cè)電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量.(建議用時(shí):60分鐘)【考向一:電容器充放電現(xiàn)象】1.(2025·福建福州·二模)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素,使電容器帶電后與電源斷開(kāi),將電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地,電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連。觀察靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小,可推知電容器兩極板間電勢(shì)差的大小。(1)在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是______。(單選,填正確答案的標(biāo)號(hào))A.將左極板向上移動(dòng)一段距離,靜電計(jì)指針的張角變小B.向兩板間插入陶瓷片時(shí),靜電計(jì)指針的張角變大C.將左極板右移,靜電計(jì)指針的張角變小D.將左極板拿走,靜電計(jì)指針的張角變?yōu)榱?2)某同學(xué)用兩片錫箔紙做電極,用三張電容紙(某種絕緣介質(zhì))依次間隔夾著兩層錫箔紙,一起卷成圓柱形,然后接出引線,如圖乙所示,最后密封在塑料瓶中,電容器便制成了。①為增大該電容器的電容,下列方法可行的有(多選,填正確答案的標(biāo)號(hào))A.增大電容紙的厚度

B.增大錫箔紙的厚度C.減小電容紙的厚度

D.同時(shí)增大錫箔紙和電容紙的面積②用如圖丙所示的電路觀察電容器的放電電流變化。換用不同阻值的電阻R放電,在圖丁中放電電流的I?t圖線的a、b、c三條曲線中,對(duì)應(yīng)電阻最小的一條是(選填“a”或“b”或“c”)?!敬鸢浮?1)C(2)CDb【詳解】(1)A.電容器帶電后與電源斷開(kāi),電容器極板所帶電荷量一定,根據(jù),可知,將左極板向上移動(dòng)一段距離,極板正對(duì)面積減小,電容減小,則電勢(shì)差增大,即靜電計(jì)指針的張角變大,故A錯(cuò)誤;B.結(jié)合上述可知,向兩板間插入陶瓷片時(shí),介電常數(shù)增大,電容增大,則電勢(shì)差減小,靜電計(jì)指針的張角變小,故B錯(cuò)誤;C.結(jié)合上述可知,將左極板右移,極板之間間距減小,電容增大,電勢(shì)差減小,則靜電計(jì)指針的張角變小,故C正確;D.結(jié)合上述可知,將左極板拿走,右極板帶正電,右極板與接地點(diǎn)之間電勢(shì)差不等于零,即靜電計(jì)指針的張角不會(huì)變?yōu)榱?,故D錯(cuò)誤。故選C。(2)①[1]AC.兩片錫箔紙做電極,電容紙為絕緣介質(zhì),兩片錫箔紙可以等效為平行板電容器,根據(jù)由于用三張電容紙(某種絕緣介質(zhì))依次間隔夾著兩層錫箔紙,一起卷成圓柱形,改變電容紙的厚度相當(dāng)于改變極板之間的間距,當(dāng)電容紙的厚度增大時(shí),極板間距增大,電容減小,當(dāng)電容紙的厚度減小時(shí),極板間距減小,電容增大,故A錯(cuò)誤,C正確;B.結(jié)合上述,增大錫箔紙的厚度時(shí),極板間距不變,電容不變,故B錯(cuò)誤;D.結(jié)合上述可知,同時(shí)增大錫箔紙和電容紙的面積,相當(dāng)于增大極板正對(duì)面積,則電容增大,故D正確。故選CD。②[2]電容器充電穩(wěn)定后,極板之間電壓的最大值一定,根據(jù)歐姆定律可知,電阻越小,電流的最大值越大,可知,a、b、c三條曲線中,對(duì)應(yīng)電阻最小的一條是b。2.(2024·河北·模擬預(yù)測(cè))(1)觀察電容器的充、放電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。應(yīng)選擇的電流表表頭為(填“圖2”或“圖3”)。(2)如圖4所示為某品牌方塊電池,小文同學(xué)分別用電路圖5和電路圖6測(cè)量此方塊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。他選用的器材有電壓表(量程為15V、內(nèi)阻未知),電流表(量程為0.6A、內(nèi)阻等于0.5Ω),滑動(dòng)變阻器R(0~100Ω)。規(guī)范實(shí)驗(yàn)并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的U-I圖線分別得到如圖7中Ⅰ、Ⅱ所示的圖線。完成下列幾個(gè)問(wèn)題。①根據(jù)電路圖5測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的U-I圖線應(yīng)為圖7中的(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);②根據(jù)題中條件,本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇(填“圖5”或“圖6”);③綜合分析可得該電源電動(dòng)勢(shì)為V,內(nèi)阻為Ω。(保留3位有效數(shù)字)【答案】(1)圖2(2)Ⅱ圖59.00(8.98~9.02)0.500(0.460~0.540)【詳解】(1)在電容器的充、放電過(guò)程中,電流會(huì)先增大后減小,且可能會(huì)反向。題圖2中的電流表指針指向中間,且左右兩邊都有刻度,說(shuō)明它可以測(cè)量交變電流,即電流方向改變時(shí),指針可以向左右兩邊偏轉(zhuǎn),因此適合本實(shí)驗(yàn),而題圖3中的電流表只能測(cè)量單向電流,不適合本實(shí)驗(yàn),則應(yīng)選擇的電流表表頭為題圖2。(2)[1]根據(jù)題中電路圖5測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的U-I圖線中,斜率的絕對(duì)值等于電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和,則斜率的絕對(duì)值較大,則應(yīng)為題圖7中Ⅱ;[2]根據(jù)題中條件,因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知,則本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇題中電路圖5;[3][4]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得結(jié)合圖線Ⅱ可得該電源電動(dòng)勢(shì)為內(nèi)阻為代入數(shù)據(jù)得3.(2024·四川自貢·模擬預(yù)測(cè))如下圖所示,在探究影響平行板電容器電容的因素的實(shí)驗(yàn)中,使電容器帶電后與電源斷開(kāi),電容器左側(cè)極板A和靜電計(jì)外殼接地,電容器右極板B與靜電計(jì)金屬球相連?,F(xiàn)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)此時(shí)靜電計(jì)直接測(cè)量的是__________。A.電容 B.電荷量 C.兩板間場(chǎng)強(qiáng) D.兩板間的電勢(shì)差(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)給電容器充電過(guò)程中其電荷量、電勢(shì)差、電容之間相互關(guān)系的圖像如下圖所示,其中描述正確的是___________。A. B. C. D.(3)改變相關(guān)因素使電容器電容發(fā)生變化,從而可以測(cè)量某些物理量,因此可制作電容式傳感器。保持B板不動(dòng),將A板上下移動(dòng)會(huì)使靜電計(jì)指針的偏角變化。下列傳感器電容變化和此原理相同的是________;A. B.C. D.(4)該同學(xué)在同一電壓下分別給兩個(gè)不同的電容器充電,電容器的電容,充電時(shí)通過(guò)傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像如下圖中①②所示,其中對(duì)應(yīng)電容為的電容器充電過(guò)程的圖像是(選填①或②)【答案】(1)D(2)BD(3)BC(4)①【詳解】(1)根據(jù)題意,由圖可知,此時(shí)靜電計(jì)直接測(cè)量的是兩板間的電勢(shì)差U。故選D。(2)ABC.電容器的電容是由電容器本身決定的,與電容器所帶電荷量Q的大小和兩極板間的電勢(shì)差U的大小無(wú)關(guān),不能認(rèn)為C與Q成正比,與U成反比,故AC錯(cuò)誤,B正確;D.由可知,電容器所帶電荷量與極板間的電勢(shì)差成正比,即圖像為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,故D正確。故選BD。(3)保持B板不動(dòng),將A板上下移動(dòng),目的是改變兩極板的正對(duì)面積。BC圖是通過(guò)改變兩極板的正對(duì)面積來(lái)改變電容的大小,而A圖是通過(guò)改變介電常數(shù)來(lái)改變電容的大小,D圖是通過(guò)改變兩極板間距來(lái)改變電容的大小。故選BC。(4)用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電,電容器的電容,則充電完成后,兩電容器兩端電壓相同,根據(jù)可知,電容器的電容小則其帶電量小,而圖像面積代表帶電量,所以對(duì)應(yīng)電容為的電容器充電過(guò)程圖像的是①。4.(2024·浙江臺(tái)州·一模)(1)研究小組用電壓電流傳感器探究電容器充放電現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是__________:A.圖1電容器標(biāo)識(shí)的2.5V是電容器的擊穿電壓B.圖2開(kāi)關(guān)打到1時(shí)電容器開(kāi)始充電,打到2時(shí)電容器放電C.圖3是電流傳感器得到的圖象,圖4是電壓傳感器得到的圖象D.圖3中t1?t2和t2?t3時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)圖象與水平橫軸圍成的面積大小不相等(2)研究小組利用圖5電路測(cè)量多用電表歐姆擋內(nèi)部電阻和電池的電動(dòng)勢(shì),歐姆表內(nèi)部電路可等效為一個(gè)電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路。使用的器材有:多用電表,電流表,滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干。請(qǐng)完善以下步驟:①將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到歐姆“×10”擋,再將紅、黑表筆短接(填“機(jī)械”或“歐姆”)調(diào)零;②將圖5中多用電表的紅表筆接A端,黑表筆接B端,那么電流表的右端應(yīng)為接線柱(填“+”或“?”);③設(shè)電池的電動(dòng)勢(shì)為E,多用電表歐姆“×10”擋內(nèi)部電路的總電阻為r,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得歐姆表讀數(shù)R和電流表讀數(shù)I,作出圖線,若圖線斜率為k,截距為b,則可求得電動(dòng)勢(shì)E=,內(nèi)部電路的總電阻r=(用物理量k、b表示)。(3)若歐姆表讀數(shù)準(zhǔn)確,則內(nèi)部電路的總電阻測(cè)量值與真實(shí)值比(填“偏大”或“不變”或“偏小”)?!敬鸢浮?1)BC(2)歐姆?(3)不變【詳解】(1)A.圖1電容器標(biāo)識(shí)的2.5V是電容器的額定電壓,不是擊穿電壓,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.圖2開(kāi)關(guān)打到1時(shí)電容器與電源連接,開(kāi)始充電,打到2時(shí)電容器放電,選項(xiàng)B正確;C.充電時(shí)電流逐漸減小,電容器電量增大,兩板間電壓逐漸增加最后趨于穩(wěn)定值;放電時(shí)電流也是逐漸減小,兩板電壓減?。豢芍獔D3是電流傳感器得到的圖象,圖4是電壓傳感器得到的圖象,選項(xiàng)C正確;D.圖3中i?t圖像的面積等于電容器帶電量,電容器充電電量等于放電電量,可知t1?t2和t2?t3時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)圖象與水平橫軸圍成的面積大小相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。(2)①[1]將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到歐姆“×10”擋,再將紅、黑表筆短接歐姆調(diào)零;②[2]將圖5中多用電表的紅表筆接A端,黑表筆接B端,因歐姆表黑表筆接內(nèi)部電源正極,那么電流表的右端應(yīng)為“?”接線柱;③[3][4]由閉合電路的歐姆定律可知可得由題意可知解得,(3)因電流表是理想電流表,則實(shí)驗(yàn)不會(huì)造成誤差,即若歐姆表讀數(shù)準(zhǔn)確,則內(nèi)部電路的總電阻測(cè)量值與真實(shí)值比不變。5.(2024·河南·模擬預(yù)測(cè))將電流傳感器與計(jì)算機(jī)相連,可以用來(lái)觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。定值電阻,直流電源為恒壓源(輸出電壓恒定),S是單刀雙擲開(kāi)關(guān),C為平行板電容器。(1)先將開(kāi)關(guān)S撥至位置1,充電完畢,這時(shí)電容器上極板帶(填“正”或“負(fù)”)電,再將開(kāi)關(guān)S撥至位置2,電容器放電電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,由圖分析可知,恒壓源輸出的電壓為V。(2)圖乙中圖像和坐標(biāo)軸圍成的面積大約為40格,則充電完畢時(shí),電容器所帶電荷量為Q=C;由此求得電容器的電容C=F。(結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)(3)若僅將圖甲中定值電阻換用阻值更大的電阻重新實(shí)驗(yàn),則得到的電流隨時(shí)間變化的圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積與圖乙的面積相比將(填“變大”“變小”或“不變”)。【答案】(1)正10(2)(3)不變【詳解】(1)[1]將開(kāi)關(guān)S撥至位置1,電容器上極板連接電源正極,帶正電;[2]充電完畢后電容器兩端的電壓等于電源電壓,由乙圖知電容器放電瞬間的電流為10mA,則恒壓源輸出的電壓為

(2)[1]圖乙中每小格代表的電量為電容器所帶電荷量為放電過(guò)程放出的總電荷量[2]電容器的電容為(3)電流隨時(shí)間變化的圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積等于電容器的帶電量,僅將圖甲中定值電阻換用阻值更大的電阻重新實(shí)驗(yàn),電容器的電容和恒壓電源的電壓不變,充完電后電容器所帶電荷量不變,因此電流隨時(shí)間變化的圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積不變。6.(2024·浙江金華·一模)如圖甲所示為一個(gè)自制電容器,將兩張錫箔紙作為兩個(gè)電極,三張電容紙作為絕緣介質(zhì),按照一層電容紙、一層錫箔紙的順序交替疊放,然后將五層紙一起卷成圓柱形,兩根引線a、b分別接在兩張錫箔紙上,最后將整個(gè)圓柱形密封在塑料瓶中(兩根引線露出),電容器即制作完成。(1)以下哪些操作可以增加該電容器的電容______A.增大電容器的充電電壓B.增大電容器的帶電量C.增大錫箔紙的正對(duì)面積D.在卷成圓柱形的時(shí)候,用力盡可能使電容紙貼緊(2)現(xiàn)用圖乙所示電路研究該電容器的充放電情況。將S置于a端,電壓隨時(shí)間變化圖像如圖丙所示。①充滿電后電容器兩端的電壓為V,若此時(shí)電容器所帶電荷量為3×10-7C,則電容大小為C=F。②圖中P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻充電電流約為A?!敬鸢浮?1)CD(2)6【詳解】(1)AB.電容器的電容只與本身有關(guān),與電容器兩端電壓以及帶電量無(wú)關(guān),選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;CD.根據(jù)可知增大錫箔紙的正對(duì)面積可增大電容;在卷成圓柱形的時(shí)候,用力盡可能使電容紙貼緊,可減小兩極間距,可增大電容,選項(xiàng)CD正確。故選CD。(2)①[1]由圖像可知,充滿電后電容器兩端的電壓為6V;[2]若此時(shí)電容器所帶電荷量為3×10-7C,則電容大小為②[3]圖中P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻充電電流【考向二:測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻】7.(2024·天津薊州·三模)在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室僅提供下列實(shí)驗(yàn)器材:A.干電池兩節(jié),每節(jié)電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻約幾歐姆B.直流電壓表、,量程均為0~3V,內(nèi)阻約為3kΩC.定值電阻,阻值為5ΩD.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為50ΩE.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)若干(1)原理圖如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭,讀出電壓表和的多組數(shù)據(jù)、,描繪出圖像如圖乙所示,圖線斜率為k,與橫軸的截距為m,則電源的電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻(用k、m、表示)(2)該實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生的誤差是由于,屬于誤差?!敬鸢浮?1)(2)電壓表的分流引起的系統(tǒng)【詳解】(1)[1][2]根據(jù)圖甲結(jié)合閉合電路歐姆定律可得整理可得則有,解得,(2)[1][2]該實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生的誤差是由于電壓表的分流引起的,屬于系統(tǒng)誤差。8.(2024·天津武清·模擬預(yù)測(cè))某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了原電池原理后,將銅片和鋅片插入新鮮的蘋(píng)果中制成一個(gè)水果電池,并利用下列所給器材測(cè)量蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。A.待測(cè)水果電池(電動(dòng)勢(shì)E約為2V,內(nèi)阻約為幾百歐)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為)C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為)D.電流表(量程為3mA,內(nèi)阻約為)E.電流表(量程為3A,內(nèi)阻約為)F.電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約為)G.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干(1)如果要準(zhǔn)確測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選擇,電流表A應(yīng)選擇。(填儀器前序號(hào))(2)研究小組設(shè)計(jì)了甲、乙兩種電路,應(yīng)選擇(填“甲”或“乙”)電路。(3)如果不考慮偶然誤差,根據(jù)選擇的電路,電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值(填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值?!敬鸢浮?1)CD(2)乙(3)等于【詳解】(1)[1]待測(cè)水果電池的內(nèi)阻約為幾百歐,為了使得調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是,電流表與電壓表測(cè)量數(shù)據(jù)變化明顯一些,需要選擇總阻值適當(dāng)大一些,可知,滑動(dòng)變阻器選擇C;[2]由于待測(cè)水果電池電動(dòng)勢(shì)E約為2V,內(nèi)阻約為幾百歐,則電路中最大電流約為2mA,為了確保電流表的安全與精度,選擇的電流表的量程應(yīng)適當(dāng)小一些,即選擇3mA量程,即電流表選擇D。(2)結(jié)合上述,電流表選擇D,內(nèi)阻約為,而待測(cè)水果電池的內(nèi)阻約為幾百歐,比電流表的內(nèi)阻大得多,可知,電流表分壓影響較小,為了減小誤差,可以使電流表直接測(cè)量電路的干路電流,可知,應(yīng)選擇乙電路圖。(3)結(jié)合上述,電路選擇的是乙電路圖,實(shí)驗(yàn)完誤差在于電流表的分壓,將電流表與水果電池等效為一個(gè)新電源,實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是新電源的電動(dòng)勢(shì),由于新電源是電流表與水果電池串聯(lián)構(gòu)成,可知,新電源的電動(dòng)勢(shì)與水果電池的電動(dòng)勢(shì)相等,即如果不考慮偶然誤差,根據(jù)選擇的電路,電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值。9.(2024·天津河?xùn)|·模擬預(yù)測(cè))學(xué)習(xí)小組通過(guò)串聯(lián)兩節(jié)完全相同的干電池測(cè)單節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。他們手頭有一量程為0~250μA、內(nèi)阻為1000Ω的表頭,首先把表頭改裝為0~3V的電壓表。(1)小組同學(xué)先把表頭串聯(lián)一個(gè)阻值大小為Ω的定值電阻即可使改裝后的電壓表量程變?yōu)?~3V。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(2)小組同學(xué)將改裝電壓表V與電阻箱R(最大阻值為99.99Ω)、待測(cè)電源按圖1連接,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱,記錄多組電阻箱和改裝電壓表?yè)Q算后的示數(shù),得到如圖2所示圖像,若不考慮電壓表內(nèi)阻的影響,結(jié)合圖2可知單節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)1.1×104(2)1.40.11【詳解】(1)根據(jù)電壓表的改裝原理可得代入數(shù)據(jù)解得(2)[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得結(jié)合圖像可得,解得,10.(2024·天津河?xùn)|·模擬預(yù)測(cè))在測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),因?yàn)殡妷罕砗碗娏鞅淼挠绊?,不論使用何種接法,都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差,本實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量。已知。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:A.將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置B.接法I:單刀雙擲開(kāi)關(guān)與1接通,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄下若干組數(shù)據(jù)的值,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)C.將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置D.接法II:單刀雙擲開(kāi)關(guān)與2閉合,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄若干組數(shù)據(jù)的值,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)E.分別作出兩種情況所對(duì)應(yīng)的和圖像(1)根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù),作出和圖像如圖丁所示。若只用圖像的數(shù)據(jù),求得電源電動(dòng)勢(shì)E=,內(nèi)阻。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))(2)綜合考慮,若只能選擇一種接法,應(yīng)選擇(填“接法Ⅰ”或“接法II”)測(cè)量更合適?!敬鸢浮?1)1.702.25(2)II【詳解】(1)[1][2]當(dāng)單刀雙鄭開(kāi)關(guān)接1時(shí),電流表示數(shù)為零時(shí),電壓表測(cè)量準(zhǔn)確,故電動(dòng)勢(shì)為的縱軸截距,則有V當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接2時(shí),電壓表示數(shù)為零時(shí),電流表測(cè)量準(zhǔn)確,由圖像可知此時(shí)電路電流為0.40A,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知解得內(nèi)阻為若只用圖像的數(shù)據(jù),可得V內(nèi)阻(2)由圖丁可知圖像斜率為解得由圖丁可知圖像的斜率為解得可得故接法II測(cè)得的電源內(nèi)阻更接近真實(shí)值。11.(2024·天津·一模)某興趣小組為了測(cè)量電動(dòng)車(chē)上電池的電動(dòng)勢(shì)E(約為36V)和內(nèi)阻r(約為10Ω),需要將一個(gè)量程為15V的電壓表(內(nèi)阻約為10kΩ)改裝成量程為45V的電壓表,然后再測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。(1)由于不知道該電壓表內(nèi)阻的確切值,該小組將一個(gè)最大阻值為50kΩ的電位器(可視為可變電阻)與電壓表串聯(lián)后,利用如圖甲所示的電路進(jìn)行改裝,請(qǐng)完成步驟C的填空。A.將總阻值較小的滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最右端,同時(shí)將電位器的阻值調(diào)為零;B.閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到適當(dāng)位置,使電壓表的示數(shù)為9V;C.保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,調(diào)節(jié)電位器,使電壓表的示數(shù)為V;D.不再改變電位器的阻值,保持電壓表和電位器串聯(lián),撤去其他電路,即可得到量程為45V的電壓表。(2)該小組利用一個(gè)電阻箱R(阻值范圍0~999.9Ω)和改裝后的電壓表(電壓表的表盤(pán)沒(méi)有改變,讀數(shù)記為U)連接成如圖乙所示的測(cè)量電路來(lái)測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.該小組首先得出了與的關(guān)系式,然后根據(jù)測(cè)得的電阻值R和電壓表的讀數(shù)U作出圖像如圖丙所示,則該電池的電動(dòng)勢(shì)V、內(nèi)阻。【答案】(1)3(2)368【詳解】(1)15V的電壓表改裝成量程為45V的電壓表,則當(dāng)總電壓為9V時(shí),電壓表的示數(shù)應(yīng)為(2)[1][2]由閉合電路的歐姆定律得整理得結(jié)合圖像得由以上兩式解得,12.(2024·天津南開(kāi)·模擬預(yù)測(cè))在實(shí)驗(yàn)室中某同學(xué)需要測(cè)定一節(jié)新干電池的內(nèi)電阻。已選用的器材有:干電池(電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻很?。?;電流表(量程,內(nèi)阻約為0.1Ω);電壓表(量程,內(nèi)阻約6kΩ);電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)新電池的內(nèi)阻較小,實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列的_________(填字母代號(hào))。A.定值電阻(阻值1Ω)B.定值電阻(阻值10Ω)C.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍、額定電流2A)D.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍、額定電流1A)(2)該同學(xué)根據(jù)選好的實(shí)驗(yàn)器材,將實(shí)驗(yàn)器材連接成圖甲所示,你認(rèn)為哪些導(dǎo)線連接的有錯(cuò)誤(填導(dǎo)線旁的字母代號(hào))。(3)按正確的方法連接好器材后,接通開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器的阻值R,讀出對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U,根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫(huà)出圖線如圖乙。根據(jù)圖線得電池的內(nèi)電阻Ω?!敬鸢浮?1)C(2)見(jiàn)解析(3)0.4【詳解】(1)新電池的內(nèi)阻較小,為了防止誤操作時(shí)造成短路,電路中需要用一個(gè)定值電阻起保護(hù)作用,保護(hù)電阻不宜太大,否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小,造成的誤差大,因此定值電阻應(yīng)選A;為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的C。(2)連接有錯(cuò)誤的是:圖中c導(dǎo)線的上端應(yīng)該連接到左端;e和d兩根導(dǎo)線其中的一根要連到滑動(dòng)變阻器的上端。(3)由閉合電路歐姆定律可得可得由圖乙圖像可知,斜率絕對(duì)值為可得內(nèi)阻為【考向三:用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量】13.(2024·天津·模擬預(yù)測(cè))物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為)和電流表(內(nèi)阻約為)測(cè)量一個(gè)電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該選擇的測(cè)量電路是圖1中的(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤(pán)上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測(cè)量約電阻的阻值,下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開(kāi)_______(填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母)。A.將選擇開(kāi)關(guān)置于“”位置B.將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開(kāi)D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒(méi)有示數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接位置的導(dǎo)線端分別試觸、、d三個(gè)位置,發(fā)現(xiàn)試觸、、d時(shí),電壓表均沒(méi)有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則________(選填選項(xiàng)前的字母)。A.導(dǎo)線斷路B.導(dǎo)線斷路C.滑動(dòng)變阻器斷路D.滑動(dòng)變阻器短路【答案】(1)乙(2)ADCB(3)A【詳解】(1)因?yàn)榇郎y(cè)電阻約為,由可知為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的內(nèi)接法,即選用乙圖;(2)一多用電表表盤(pán)上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測(cè)量約電阻的阻值,先將選擇開(kāi)關(guān)置于“”位置,將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”,將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開(kāi),將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置,故正確的順序?yàn)锳DCB。(3)在實(shí)驗(yàn)中,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒(méi)有示數(shù),說(shuō)明在電路中有斷路的地方。在其它連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個(gè)位置,發(fā)現(xiàn)試觸、、d時(shí),電壓表均沒(méi)有示數(shù),則說(shuō)明導(dǎo)線ab斷路。故選A。14.(2024·天津北辰·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)要探究一種新材料制成的圓柱體的電阻,步驟如下:(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖,由圖可知其直徑為mm。(2)用多用電表歐姆擋粗略測(cè)量此圓柱體的電阻,所選倍率擋為擋,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到擋。如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù),那么缺少的步驟是,若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量,表盤(pán)的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值是Ω【答案】(1)/8.599/8.611(2)歐姆調(diào)零【詳解】(1)[1]螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為,可動(dòng)刻度讀數(shù)為,最終讀數(shù)為(2)[1]用多用電表歐姆擋粗略測(cè)量此圓柱體的電阻,所選倍率擋為擋,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,說(shuō)明所選擋位太小,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到擋;[2]如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù),那么缺少的步驟是歐姆調(diào)零;[3]若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量,表盤(pán)的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值是15.(2024·天津和平·三模)導(dǎo)電聚合物(CPs)是一種以導(dǎo)電能力為特征的合成聚合物,一興趣小組找到一段絲狀導(dǎo)電聚合物,測(cè)量它的電阻。

(1)他們首先用多用電表測(cè)量該聚合物的電阻,測(cè)量時(shí)多用電表面板顯示如圖1所示。該小組同學(xué)認(rèn)為讀數(shù)誤差較大,他們又?jǐn)嚅_(kāi)電路重新選擇倍率進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)?jiān)谙铝袑?shí)驗(yàn)步驟中選擇正確的操作并按正確的順序進(jìn)行排序,(填寫(xiě)步驟前的字母代號(hào))A.使兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在最左側(cè)刻線B.使兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在最右側(cè)刻線C.?dāng)嚅_(kāi)電路,將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至“OFF”擋D.使兩表筆接觸導(dǎo)體棒兩端進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)E.將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至“”擋F.將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至“”擋(2)為更精確地測(cè)量該聚合物的電阻,盡可能地多測(cè)幾組數(shù)據(jù),他們用實(shí)驗(yàn)室提供的下列器材再次進(jìn)行測(cè)量。A.電流表,量程500mA,內(nèi)阻約B.電流表,量程3A,內(nèi)阻約C.電壓表,量程15V,內(nèi)阻約D.電壓表,量程3V,內(nèi)阻約E.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約F.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)G.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干經(jīng)過(guò)討論他們連接了如圖2所示的電路,電路中有幾條線沒(méi)有連接,請(qǐng)你幫助他們完成電路連接;(3)電路中所選電流表為(填“”或“”),所選電壓表為填(“”或“”)?!敬鸢浮?1)EBDC;(2)

(3)【詳解】(1)用“×10”倍率檔測(cè)量時(shí)歐姆表指針偏角過(guò)大,說(shuō)明倍率檔選擇過(guò)高,則應(yīng)該選擇較低的倍率檔重新調(diào)零,然后進(jìn)行測(cè)量,則正確的順序進(jìn)行排序是:EBDC;(2)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻,則應(yīng)采用電流表外接,滑動(dòng)變阻器用分壓電路,則電路如圖:

(3)[1][2]待測(cè)電阻Rx只有10Ω左右,因電源電動(dòng)勢(shì)為3V,可知電壓表選擇;電路中的最大電流為可知電流表選擇。16.(2024·天津?yàn)I海新·三模)某物理興趣小組準(zhǔn)備測(cè)一個(gè)電流表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的器材有:A.干電池兩節(jié)B.待測(cè)電流表A(量程為)C.電壓表V(量程為)D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值,額定電流)E.定值電阻F.定值電阻G.多用電表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)想利用多用電表的歐姆擋測(cè)量電流表的內(nèi)阻,為了電表安全,測(cè)量時(shí)應(yīng)將紅表筆接觸電流表的(選“正”或“負(fù)”)接線柱,黑表筆接觸電流表的另一接線柱。將歐姆表倍率調(diào)為“”擋,經(jīng)過(guò)歐姆表測(cè)電阻的正確操作后指針在表盤(pán)的位置如圖甲所示。(2)另一同學(xué)想利用如圖乙所示電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻。為了使測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差更小,要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的三分之二,則保護(hù)電阻應(yīng)使用(選“”或“”)。(3)電路接通后,把滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)到某一位置,若此時(shí)電壓表讀數(shù)為,電流表讀數(shù)為,則電流表內(nèi)阻。(用、和選擇的保護(hù)電阻符號(hào)表示)【答案】(1)負(fù)(2)(3)【詳解】(1)電流需從多用電表紅表筆流入,故紅表筆應(yīng)接觸電流表的負(fù)接線柱。(2)由歐姆表讀數(shù)可知電流表內(nèi)阻約為9歐姆,由歐姆定律可知,當(dāng)電壓表、電流表均滿偏時(shí),此時(shí)電路中的電阻為此時(shí)故選擇較合理。(3)由歐姆定律,有解得17.(2024·天津·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)為測(cè)量某電阻的阻值。(1)先用多用電表進(jìn)行初步測(cè)量,在已經(jīng)正確完成所有準(zhǔn)備后,該同學(xué)先選擇了電阻“×1”擋,接入電阻后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,現(xiàn)該同學(xué)準(zhǔn)備選擇電阻“×10”擋完成測(cè)量,在選擇擋位后必須進(jìn)行(填“歐姆”或“機(jī)械”)調(diào)零。(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟(1)完成后,多用電表示數(shù)如圖甲所示。則該待測(cè)電阻的阻值約為Ω。(3)為更精確地測(cè)量該電阻的阻值,將使用下列器材進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為12V);

B.電壓表(0-15V,內(nèi)阻約為3kΩ)C.電流表(0-100mA,內(nèi)阻為10Ω)

D.滑動(dòng)變阻器(0-500Ω,3A)E.滑動(dòng)變阻器(0-6000Ω,0.1A)

F.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干。為減小測(cè)量誤差和便于調(diào)節(jié),在實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(填寫(xiě)器材的字母代號(hào))。連接電路時(shí),實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的(選填“乙”或“丙”)。(4)按正確的電路圖連接電路,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表示數(shù)為11.0V,電流表示數(shù)為70mA,則該電阻阻值為Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】(1)歐姆(2)150(3)D丙(4)147【詳解】(1)在選擇擋位后必須進(jìn)行歐姆調(diào)零。(2)該待測(cè)電阻的阻值約為15×10Ω=150Ω。(3)[1]為減小測(cè)量誤差和便于調(diào)節(jié),在實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的D。[2]因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知,則連接電路時(shí),實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的丙。(4)該電阻阻值為18.(2024·天津·二模)某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某種材料制成的電阻絲的電阻,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:A.電流表(內(nèi)阻,滿偏電流)B.電流表(內(nèi)阻,滿偏電流)C.定值電阻(25Ω,1A)D.電阻箱(,1A)E.滑動(dòng)變阻器(10Ω,1A)F.電源E(9V,內(nèi)阻不計(jì))G.多用電表H.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干該組同學(xué)進(jìn)行了以下操作:(1)先用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值,當(dāng)用“×10”擋測(cè)量時(shí),指針位置如圖甲所示,則示數(shù)為Ω。(2)為更準(zhǔn)確的測(cè)量電阻絲阻值,該組同學(xué)設(shè)計(jì)電路圖如圖乙所示。若用與電阻箱串聯(lián),改裝成量程為9V的電壓表,則電阻箱的阻值應(yīng)為Ω。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到合適位置,測(cè)得電流表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為,則該種材料的電阻(用、、、或表示)【答案】(1)90(2)810【詳解】(1)歐姆表的倍數(shù)為“”,所以其讀數(shù)為(2)[1]將電表該裝成9V的電壓表,有解得[2]兩端的電勢(shì)差為由題意可知,,,設(shè)定值電阻兩端電壓為,有由串并聯(lián)電路有,通過(guò)的電流為由歐姆定律有【考向四:探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系】19.(2024·浙江溫州·一模)(1)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是___________。A.若去掉鐵芯,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)受到影響B(tài).為保證實(shí)驗(yàn)安全,原線圈應(yīng)接低壓直流電源C.交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)鐵芯有力的作用,可能使鐵芯振動(dòng)發(fā)出“嗡嗡”聲(2)某同學(xué)在完成上述實(shí)驗(yàn)后,采用如圖所示的電路測(cè)量變壓器原線圈的電阻(阻值較?。瑸楸WC電路中各元件安全,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),首先進(jìn)行的操作是___________。A.?dāng)嚅_(kāi)導(dǎo)線A B.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān) C.取下電池(3)下列說(shuō)法正確的是___________A.圖甲“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,斜槽軌道必須光滑且其末端水平B.圖乙“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋放重物C.圖丙“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,先滴入油酸酒精溶液,再撒入痱子粉D.圖丁“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,把濾光片由紅色換成綠色,可增加目鏡中觀察到的亮條紋個(gè)數(shù)【答案】(1)C(2)A(3)BD【詳解】(1)A.在理想變壓器中鐵芯的作用是減小磁場(chǎng)的損失,若去掉鐵芯,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到影響。故A錯(cuò)誤;B.為保證實(shí)驗(yàn)安全,原線圈應(yīng)接低壓交流電源。故B錯(cuò)誤;C.交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),使變壓器鐵芯硅鋼片產(chǎn)生渦電流,導(dǎo)致變壓器振動(dòng)而發(fā)出聲音,正常情況下這種聲音是清晰而有規(guī)律的,但若螺絲沒(méi)有擰緊,變壓器就會(huì)發(fā)出明顯的“嗡嗡”低鳴聲。故C正確。故選C。(2)當(dāng)通過(guò)線圈的電流急劇減小時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的減小,所以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先把并聯(lián)在線圈上的電壓表從電路中斷開(kāi),否則斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間會(huì)產(chǎn)生大電壓燒毀電表,故應(yīng)先斷開(kāi)導(dǎo)線A。故選A。(3)A.圖甲“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,斜槽軌道沒(méi)有必要必須光滑,只需保證小球從同一位置靜止釋放即可,但其末端必須水平,以保證小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤;B.圖乙“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋放重物。故B正確;C.圖丙“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,先撒入痱子粉,再滴入油酸酒精溶液。故C錯(cuò)誤;D.圖丁“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,把濾光片由紅色換成綠色,入射光的波長(zhǎng)變短,根據(jù)可知相鄰條紋間距減小,增加了目鏡中觀察到的亮條紋個(gè)數(shù)。故D正確。故選BD。20.(2024·山東威?!ざ#┠硨?shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的向心力演示器探究向心力大小的表達(dá)式。1手柄、2和3變速塔輪、4長(zhǎng)槽、5短槽、6橫臂、7彈簧測(cè)力套筒、8標(biāo)尺(1)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1,可以使變速塔輪2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的小球也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng),標(biāo)尺8上漏出的紅白相間等分標(biāo)記可以粗略計(jì)算出()A.兩小球質(zhì)量的比值B.兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)半徑的比值C.兩小球角速度大小的比值D.兩小球向心力大小的比值(2)與本實(shí)驗(yàn)采用了相同科學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)是()A.探究互成角度的力的合成規(guī)律B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系(3)實(shí)驗(yàn)中保持兩小球的質(zhì)量相同,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同,兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和向心力大小的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。序號(hào)123ω1:ω2123F1:F2149【答案】(1)D(2)BC(3)向心力大小與角速度的平方成正比【詳解】(1)標(biāo)尺8上漏出的紅白相間等分標(biāo)記可以粗略計(jì)算出兩小球向心力大小的比值。故選D。(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)思想方法為控制變量法,其中探究互成角度的力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)采用等效替代法,探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系和探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系均采用控制變量法。故選BC。(3)若保持兩小球的質(zhì)量相同,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同,根據(jù)兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和向心力大小的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:向心力大小與角速度的平方成正比。21.(2024·浙江·三模)在某次電學(xué)實(shí)驗(yàn)課上有兩組同學(xué)在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)。(1)在使用交流電壓擋測(cè)量電壓時(shí),電表指針如圖中“a”所示,該電壓讀數(shù)為。(2)在使用電阻“”擋測(cè)量某電阻阻值時(shí),電表指針如圖中“b”所示,再將擋位切換至電阻(選填“”、“”、“”)擋,接下來(lái)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是(選填“機(jī)械調(diào)零”、“歐姆調(diào)零”、“機(jī)械調(diào)零后歐姆調(diào)零”)。(3)若某電池電動(dòng)勢(shì)為的多用電表使用時(shí)間久了,電池的電動(dòng)勢(shì)變小為,但歐姆表仍可調(diào)零。某次正確操作后測(cè)得一電阻的讀數(shù)為,則該電阻實(shí)際的阻值為Ω;(b)第二組同學(xué)用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”,可拆變壓器如圖甲、乙所示:(4)下列說(shuō)法正確的是(多選);A.為確保實(shí)驗(yàn)安全,實(shí)驗(yàn)中副線圈匝數(shù)不宜太大B.可以用多用電表的直流電壓擋測(cè)量副線圈的電壓C.通電后,將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下時(shí)將更費(fèi)力,有可能感到橫條鐵芯在振動(dòng)D.接在副線圈上的兩根導(dǎo)線中至少有一根要接在標(biāo)有“0”的接線柱上【答案】(1)2.3V(2)×1歐姆調(diào)零(3)184(4)AC【詳解】(1)該電壓讀數(shù)為(2)[1]在使用電阻“×10”擋測(cè)量某電阻阻值時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大,說(shuō)明倍率偏大,應(yīng)選“×1”倍率;[2]改變檔擋重新測(cè)量時(shí),應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零。(3)當(dāng)電動(dòng)勢(shì)發(fā)生改變時(shí),測(cè)量電阻時(shí)電路中的電流保持不變,根據(jù)歐姆定律其中解得(4)A.為確保實(shí)驗(yàn)安全,應(yīng)該使輸出電壓不大于12V,實(shí)驗(yàn)中副線圈匝數(shù)不宜太大,故A正確;B.變壓器只能改變交流的電壓,原線圈輸入交流電壓,副線圈輸出交流電壓,應(yīng)用多用電表的“交流電壓擋”測(cè)量,故B錯(cuò)誤;C.與變壓器未通電時(shí)相比較,通電時(shí),線圈產(chǎn)生磁性,對(duì)橫條鐵芯具有吸引力,將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力,故C正確;D.探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”,只需確定原副線圈的匝數(shù)比即可,故D錯(cuò)誤。故選AC。22.(2024·福建福州·三模)某同學(xué)要進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)物圖如圖所示(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是__________。A.為確保實(shí)驗(yàn)安全,實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B.為了確保人身安全,只能使用低于12V的電源C.通電情況下不可以用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱(2)為了探究匝、匝的變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替連線,將圖中的實(shí)物連接補(bǔ)充完整。(3)在實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)電壓表的讀數(shù)記錄如下電壓次數(shù)123452.54.57.09.010.51.22.23.44.45.2該同學(xué)多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)原、副線圈的電壓之比總是(選填“稍大于”、“等于”或者“稍小于”)原、副線圈的匝數(shù)之比,試分析其原因:。【答案】(1)BC(2)見(jiàn)解析(3)稍大于變壓器不是理想變壓器或漏磁或渦流或電阻等【詳解】(

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