2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)第14講電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新練案

1、專(zhuān)題五第14講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新限時(shí)：40分鐘1(2017昭通市二模)某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體電阻的電阻率，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器對(duì)圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度L和直徑d進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)分別是L 23.7_mm，d 2.795(2.7922.796)_mm。(2)圖(a)是一個(gè)多量程多用電表的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S轉(zhuǎn)到位置5、6時(shí)，可用來(lái)測(cè)量 電壓_；當(dāng)S轉(zhuǎn)到位置1、2時(shí)，可用來(lái)測(cè)量電流，其中S轉(zhuǎn)到 1_位置時(shí)量程較大。圖(a)(3)用多用電表的電阻“10”擋，按正確操作步驟測(cè)得此圓柱體的電阻值，讀數(shù)如圖(b)，則該電

2、阻的阻值約為 220_。圖(b)(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量該電阻R，現(xiàn)有器材規(guī)格如下：待測(cè)圓柱體電阻R直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為4 V，內(nèi)阻不計(jì))電流表A1(量程為04 mA，內(nèi)阻約50 )電流表A2(量程為010 mA，內(nèi)阻約30 )電壓表V1(量程為03 V，內(nèi)阻約10 k)電壓表V2(量程為015 V，內(nèi)阻約25 k)滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍015 ，允許通過(guò)的最大電流為2.0 A)滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍02 k，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A)開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干為減小實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出測(cè)量電路圖(標(biāo)明所選器材代號(hào))。 解析(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

3、L23 mm70.1 mm23.7 mm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d2.5 mm29.50.01 mm2.795 mm(2)當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S轉(zhuǎn)到位置5、6時(shí)，電阻和表頭串聯(lián)，為電壓表，測(cè)量電壓；S旋到位置1時(shí)，并聯(lián)電阻阻值較小，則分流較大，故S旋到位置1時(shí)，電流表量程較大。(3)電阻R22.010220 (4)為了獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，并且選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，便于操作；電路中最大電流Imax14mA，故選用電流表A2，電流表內(nèi)阻和被測(cè)電阻相近，故采用電流表外接法，如圖所示2(2017江西省二模)某同學(xué)參加了一物理興趣小組，想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一個(gè)待測(cè)電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)除待

4、測(cè)電阻外還有如下器材：A電阻箱R1、R2、R3、R4B滑動(dòng)變阻器R0C靈敏電流計(jì)GD不計(jì)內(nèi)阻的恒定電源EE開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干(1)指導(dǎo)教師先讓該同學(xué)對(duì)如圖1所示電路進(jìn)行分析，調(diào)節(jié)四個(gè)電阻箱的阻值，當(dāng)a、b之間的電流表G無(wú)示數(shù)時(shí)(此時(shí)也稱(chēng)為“電橋平衡”)，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 為零_(選填“為零”或“不為零”)，4個(gè)電阻之間的關(guān)系是： R1R4R2R3_(用R1、R2、R3、R4表示)。(2)該同學(xué)還受此啟發(fā)很快設(shè)計(jì)了如圖2所示電路，并按照以下步驟就測(cè)出了Rx：A按圖2接好電路，調(diào)節(jié) R_，P為滑動(dòng)變阻器的滑頭，當(dāng)G表示數(shù)為零時(shí)，讀出此時(shí)電阻箱阻值R1；B將Rx與電阻箱R互換位置，并且控制 P_不

5、動(dòng)，再次調(diào)節(jié) R_，直至電橋再次平衡時(shí)，讀出此時(shí)電阻箱阻值R2；C由以上數(shù)據(jù)即可得Rx阻值，其大小為Rx 。解析(1)電流表G無(wú)示數(shù)，說(shuō)明兩點(diǎn)間電勢(shì)相同，故電勢(shì)差為零；根據(jù)原理可知兩端的電壓相同，根據(jù)歐姆定律可得R1R3，化簡(jiǎn)可得R1R4R2R3(2)由題意可知，該同學(xué)采用電橋平衡法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；故應(yīng)調(diào)節(jié)R，使G表中電流為零，此時(shí)讀出R1，則R1與Rx的比值等于滑動(dòng)變阻器左右兩邊電阻的比值；B應(yīng)控制P不動(dòng)，使兩邊電阻的比值不變；互換Rx與變阻箱R；再次調(diào)節(jié)R，使電流計(jì)讀數(shù)為零；則也有比值等于左右兩邊電阻的比值；C根據(jù)題意有，解得Rx。3(2017湖南省衡陽(yáng)市八中一模)某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)微安表(量程為

6、0500 A)的內(nèi)阻?？晒┻x擇器材有：A電源(電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻較小)B電壓表(量程03 V，內(nèi)阻約幾千歐姆)C電阻箱R1(0999.9 )D電位器(可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(01.5k)E電位器(015k) 該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。連接后，主要操作步驟如下：1開(kāi)關(guān)K和K1處于斷開(kāi)狀態(tài)；2將電位器R和電阻箱R1調(diào)至最大值。閉合開(kāi)關(guān)K，調(diào)節(jié)電位器R，讓微安表達(dá)到滿(mǎn)偏，此時(shí)電壓表示數(shù)為2.00 V；3閉合開(kāi)關(guān)K1，調(diào)節(jié)電位器R和電阻箱R1，讓微安表達(dá)到半偏，此時(shí)電阻箱的示數(shù)為300.0 歐，電壓表的示數(shù)為2.50 V。完成下列填空：(1)電位器R應(yīng)該選擇 E_。(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知電壓

7、表的內(nèi)阻為RV 4000(4k,4000.0)_，微安表的內(nèi)阻為RA 450.0_；(3)若電壓表在制造過(guò)程中，由于分壓電阻的誤差，使得示數(shù)比真實(shí)值偏大，則由此造成微安表內(nèi)阻的測(cè)量值 等于_(選填“大于”、“小于”、“等于”)真實(shí)值。解析(1)由電路圖知，電壓表串聯(lián)在電路中，由于電壓表內(nèi)阻較大，所以電位器應(yīng)選擇大阻值的，故選E；(2)當(dāng)K1斷開(kāi)時(shí)，電流表與電壓表串聯(lián)，所以電壓表內(nèi)阻RV4000 ；(3)閉合開(kāi)關(guān)K1，可求電壓表的電流為：I A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律，可求電阻箱的電流為：IR A250 A A，電阻箱的電壓URRIR，所以電流表的內(nèi)阻：RA450.0 ；(4)由于分壓電阻的誤差

8、，使得電壓表示數(shù)比真實(shí)值偏大，但等比例變化并不改變兩次測(cè)量結(jié)果(RA(1)R1)，故測(cè)量值依然等于真實(shí)值。4(2017江西省師大附中一模)某同學(xué)想用以下器材組裝一只歐姆計(jì)，并測(cè)量一只約幾千歐電阻的阻值。A .電流表，滿(mǎn)偏電流為1 mA，內(nèi)阻為20 B電流表，滿(mǎn)偏電流為0.6 A，內(nèi)阻為5 C 電動(dòng)勢(shì)15 V，內(nèi)阻5 的直流電源D 電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻3 的直流電源E .最大阻值為5000 的滑動(dòng)變阻器F. 最大阻值為100 的滑動(dòng)變阻器(1)以上器材應(yīng)選用 A、D、E_(填字母)。(2)歐姆表調(diào)零后，滑動(dòng)變阻器被接入部分的阻值為 2977_(3)若用此歐姆計(jì)測(cè)量電阻，發(fā)現(xiàn)指針指在滿(mǎn)偏電流的三分之

9、一處，則此電阻的阻值約為 6000_解析(1)歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻，調(diào)零時(shí)電流表應(yīng)該滿(mǎn)偏，題中電源和電流表有四種組合：組合一：AC組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：15 k；組合二：BC組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：25 k；組合三：AD組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：3 k；組合四：BD組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：5 ?？紤]滑動(dòng)變阻器最大為5000 ，應(yīng)該選組合三，故電流表選A，電源選D，滑動(dòng)變阻器選E；(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律有：Ig，解得Rrrg20 3 2977 (3)指針指在滿(mǎn)偏電流的三分之一處，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有Ig，解得Rx2(rrgR)6000

10、。5某同學(xué)用下列器材測(cè)定一塊手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。電流表A(量程3 A，內(nèi)阻約0.5 )；電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約15 k)；滑動(dòng)變阻器R(050 ，額定電流3 A)；定值電阻R03 ；開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干。(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電路圖中的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)連接到 a_(選填“a”或“b”)。(2)連接好電路閉合S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于 d_(選填“c”或“d”)端。(3)根據(jù)正確操作，依據(jù)得到的電壓表和電流表讀數(shù)，作出對(duì)應(yīng)的UI圖象如圖所示。由圖線(xiàn)可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E 8.5_V，內(nèi)電阻r 0.75_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(4)實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及滑動(dòng)變阻器

11、消耗的功率P都會(huì)發(fā)生變化。以下各示意圖中正確反映PU關(guān)系的是 C_。解析(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用電流表內(nèi)接，電路圖中的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)連接到a。(2)連接好電路閉合S前，滑動(dòng)變阻器阻值置于電阻最大的位置，即滑片P應(yīng)置于d端。(3)由圖線(xiàn)可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E8.5 V，rR0，r30.75 。(4)滑動(dòng)變阻器消耗的功率PUUU2，即PU關(guān)系為二次函數(shù)關(guān)系，故選C。6(2017揭陽(yáng)市二模)有一約7 V數(shù)碼電池，無(wú)法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù)。現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻為3)B電壓表(量程3 V，內(nèi)阻為3 k)C電壓表(量程30 V，內(nèi)阻為30 k)D定值電阻R1500 E定值電阻R25000 F滑動(dòng)變阻器(阻值范圍030 )G開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)(1)該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選 B_，定值電阻應(yīng)選 E_。(均選填選項(xiàng)前的字母序號(hào))(2)電路圖如圖所示，將實(shí)物連線(xiàn)圖補(bǔ)充完整。 (3)若將滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一位置，讀出此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻間的關(guān)系式為 EU(I)r。解析(1)因電源的電壓約為