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高考物理大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 考前增分練 實(shí)驗(yàn)題專(zhuān)練部分 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與探究

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高考物理大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 考前增分練 實(shí)驗(yàn)題專(zhuān)練部分 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與探究

高考物理大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 考前增分練 實(shí)驗(yàn)題專(zhuān)練部分 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與探究1(xx·廣東·34(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)的可調(diào)電源電路如圖1(a)所示,R0為保護(hù)電阻,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,閉合電鍵S.圖1用電壓表測(cè)量A、B兩端的電壓:將電壓表調(diào)零,選擇03 V擋,示數(shù)如圖(b),電壓值為_(kāi) V.在接通外電路之前,為了保證外電路的安全,滑片P應(yīng)先置于_端要使輸出電壓U變大,滑片P應(yīng)向_端滑動(dòng)若電源電路中不接入R0,則在使用過(guò)程中,存在_的風(fēng)險(xiǎn)(填“斷路”或“短路”)答案1.30AB斷路解析讀數(shù)為1.30 V;接通電路前,應(yīng)該使滑片置于A(yíng)端,使用電器兩端的電壓為0,這樣才能保證外電路安全;要增大外電路電壓,需要使滑片滑向B端;如果電路中不接入保護(hù)電阻,可能造成電流過(guò)大,可調(diào)電源內(nèi)電路出現(xiàn)斷路現(xiàn)象,無(wú)法對(duì)外輸出電壓2(xx·安徽·21)某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)量程為3 V的電壓表的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(1)他先用多用表進(jìn)行了正確的測(cè)量,測(cè)量時(shí)指針位置如圖2所示,得出電壓表的內(nèi)阻為3.00×103 ,此時(shí)電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了已知多用表歐姆擋表盤(pán)中央刻度值為“15”,表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,則電壓表的示數(shù)應(yīng)為_(kāi) V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖2圖3(2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻RV,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下:A斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,按圖3連接好電路;B把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端;C將電阻箱R0的阻值調(diào)到零;D閉合開(kāi)關(guān)S;E移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3 V的位置;F保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5 V的位置,讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值;G斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:a待測(cè)電壓表b滑動(dòng)變阻器:最大阻值2 000 c滑動(dòng)變阻器:最大阻值10 d電阻箱:最大阻值9 999.9 ,阻值最小改變量為0.1 e電阻箱:最大阻值999.9 ,阻值最小改變量為0.1 f電池組:電動(dòng)勢(shì)約6 V,內(nèi)阻可忽略g開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問(wèn)題:要使測(cè)量更精確,除了選用電池組、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)和待測(cè)電壓表外,還應(yīng)從提供的滑動(dòng)變阻器中選用_(填“b”或“c”),電阻箱中選用_(填“d”或“e”)電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值R測(cè)和真實(shí)值R真相比,R測(cè)_R真(填“>”或“<”);若RV越大,則越_(填“大”或“小”)答案(1)1.0(2)cd>小解析(1)歐姆表的中值電阻即為其內(nèi)阻值由歐姆擋中央刻度值為“15”可知?dú)W姆表內(nèi)阻為1.5×103 ,根據(jù)電阻分壓原理可知,電壓表的示數(shù)U·RV×3×103 V1.0 V.(2)明確半偏法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理由半偏法測(cè)電阻和滑動(dòng)變阻器的分壓接法可知,滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)遠(yuǎn)小于電表內(nèi)阻,故滑動(dòng)變阻器選c.電阻箱的最大阻值應(yīng)與電壓表內(nèi)阻相近或大于電壓表內(nèi)阻,故電阻箱選d.接入電阻箱后,電路總電阻阻值變大,干路電流變小,變阻箱R0和電壓表分擔(dān)的電壓變大,則UR0>URV,故R測(cè)>R真RV越大,R測(cè)越接近真實(shí)值,故越小3使用多用電表測(cè)量電阻時(shí),多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián),兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端現(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì),給定的器材有:待測(cè)多用電表,量程為60 mA的電流表,電阻箱,導(dǎo)線(xiàn)若干實(shí)驗(yàn)時(shí),將多用電表調(diào)至×1 擋,調(diào)好零點(diǎn);電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值完成下列填空:(1)儀器連線(xiàn)如圖4所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)若兩電表均正常工作,則表筆a為_(kāi)(填“紅”或“黑”)色圖4(2)若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后,圖4中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖5(a)、(b)、(c)所示,則多用電表的讀數(shù)為_(kāi) .電流表的讀數(shù)為_(kāi) mA,電阻箱的讀數(shù)為_(kāi) .圖5(3)計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi) V(保留3位有效數(shù)字)答案(1)黑(2)14.053.04.6(3)1.54解析(1)多用電表在使用時(shí)必須使電流從紅表筆(正接線(xiàn)柱)流進(jìn),黑表筆(負(fù)接線(xiàn)柱)流出,串聯(lián)的電流表也必須使電流從正接線(xiàn)柱流進(jìn),負(fù)接線(xiàn)柱流出,所以可以判斷電流是從a表筆流出的,a為黑表筆(3)當(dāng)表頭短接時(shí)電路電流最大,為表頭的滿(mǎn)偏電流Ig,將Rg取為rrgR為多用電表的內(nèi)阻,當(dāng)待測(cè)電阻等于Rg時(shí),這時(shí)表頭半偏,表針指在歐姆表盤(pán)的中值上,所以Rg又稱(chēng)為中值電阻當(dāng)選擇×1 擋測(cè)量時(shí)中值電阻直接在歐姆表盤(pán)上讀數(shù)為15 ,在(2)中多用電表外的電阻為多用電表的讀數(shù)14.0 ,干路電流是53.0 mA,則電源電動(dòng)勢(shì)是EI(R內(nèi)R外)0.053×(1514) V1.537 V1.54 V.4(1)實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線(xiàn)管,課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線(xiàn)管使用的金屬絲長(zhǎng)度(金屬絲材料已知)他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線(xiàn)和學(xué)生電源等(1)使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻,操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟:a機(jī)械調(diào)零后,將紅、黑表筆分別插入多用電表的“”、“”插孔,選擇“×1”的歐姆擋;b_(填寫(xiě)b步驟的操作);c把紅、黑表筆分別與螺線(xiàn)管金屬絲的兩端相接,多用電表的示數(shù)如圖6所示,測(cè)得金屬絲電阻為_(kāi) ;圖6(2)利用電路更準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲Rx的電阻,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用圖7中_(選填“甲”或“乙”)電路;圖7圖8(3)如圖8所示,使用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為_(kāi) mm.由以上測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及查表得到的金屬絲電阻率值,可測(cè)算出金屬絲的長(zhǎng)度答案(1)紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指0 4(2)乙(3)0.260 mm解析(1)使用多用電表測(cè)電阻時(shí),選擋后要先進(jìn)行歐姆調(diào)零,具體操作是:紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指0 ;歐姆表讀數(shù)等于表盤(pán)示數(shù)乘以倍率:4×1 4 .(2)由多用電表知被測(cè)電阻阻值約為4 ,被測(cè)電阻為小電阻,用電流表外接法由題意要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,故電路圖應(yīng)選乙(3)螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為0 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為26.0×0.01 mm0.260 mm,故最終讀數(shù)為:0 mm0.260 mm0.260 mm.圖95電動(dòng)自行車(chē)是一種環(huán)保、便利的交通工具,越來(lái)越受大眾的青睞,為了測(cè)定電動(dòng)車(chē)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖9所示的實(shí)驗(yàn)電路,所用實(shí)驗(yàn)器材有:A電池組(電動(dòng)勢(shì)約為12 V,內(nèi)阻未知)B電流表(量程為300 mA,內(nèi)阻忽略不計(jì))C電阻箱R(0999.9 )D定值電阻R0(阻值為10 )E導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)(1)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后,無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱,電流表都沒(méi)有示數(shù),反復(fù)檢查確認(rèn)電路連接完好,該同學(xué)利用多用電表,又進(jìn)行了如下操作:斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)S.將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于“×1 ”擋,調(diào)零后,將紅、黑表筆分別接在R0兩端,讀數(shù)為10 .圖10將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于“×10 ”擋,調(diào)零后,將紅、黑表筆分別接電阻箱兩接線(xiàn)柱,指針位置如圖10所示,則所測(cè)電阻箱的阻值為_(kāi) .用多用電表分別對(duì)電源和開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)電源、開(kāi)關(guān)均完好由以上操作可知,發(fā)生故障的元件是_(2)在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路(3)改變電阻箱R的阻值,分別測(cè)出電路中相應(yīng)的電流I.為了保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行且使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確些,電阻箱R的取值范圍應(yīng)為_(kāi)A100 300 B40 100 C15 40 圖11(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),繪出的R圖象如圖11所示若直線(xiàn)的斜率為k,在坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電池組的電動(dòng)勢(shì)E_,內(nèi)阻r_(用k、b和R0表示)答案(1)70電流表(3)B(4)R0解析(1)歐姆表表盤(pán)讀數(shù)為70 ;故障檢測(cè)時(shí),除電流表其余部分均沒(méi)有問(wèn)題,故問(wèn)題只能出在電流表處(3)為減小電流表的讀數(shù)誤差,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)該盡量大于三分之一,即電流范圍為:100 mAI300 mA,根據(jù)歐姆定律,總電阻120 R總40 ,扣除定值電阻10 ,即電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻加上電阻箱電阻應(yīng)該大于或等于30 ,而小于或等于110 ,由于電流表內(nèi)阻不計(jì),故應(yīng)該選B.(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律,有EI(rR0R),則R,解得E,rR0.6用下列器材組裝成一個(gè)電路,既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)A電壓表V1(量程6 V、內(nèi)阻很大)B電壓表V2(量程4 V、內(nèi)阻很大)C電流表A(量程3 A、內(nèi)阻很小)D滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 、額定電流4 A)E小燈泡(2 A、5 W)F電池組(電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r)G開(kāi)關(guān)一只,導(dǎo)線(xiàn)若干實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減小(1)請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖12中補(bǔ)充完整圖12(2)每一次操作后,同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(I,U1)、(I,U2),標(biāo)到UI坐標(biāo)系中,經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,最后描繪出兩條圖線(xiàn),如圖13所示,則電池組的電動(dòng)勢(shì)E_ V、內(nèi)阻r_ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖13(3)在UI坐標(biāo)中兩條圖線(xiàn)在P點(diǎn)相交,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為_(kāi) ,電池組的效率為_(kāi)答案(1)見(jiàn)解析圖(2)4.51.0(3)055.6%解析(1)先作出測(cè)量電源內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)的電路圖,然后在此基礎(chǔ)上增加伏安特性曲線(xiàn)電路,需要注意,小燈泡額定電壓為2.5 V,且電阻較小,故電壓表V2直接與小燈泡并聯(lián),而電壓表V1則測(cè)量路端電壓,電路如圖所示(2)根據(jù)圖象可知,傾斜的直線(xiàn)為計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的圖線(xiàn),該圖線(xiàn)的縱截距為電動(dòng)勢(shì)大小,圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻大小據(jù)此可知電動(dòng)勢(shì)E4.5 V,r1.0 .(3)由圖象可知,小燈泡兩端電壓為2.5 V,電源內(nèi)電壓為2 V,故滑動(dòng)變阻器連入電路阻值為0 .電源的效率為×100%55.6%.7(xx·四川廣安三診)實(shí)際電流表有內(nèi)阻,測(cè)量電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖14所示圖14供選擇的儀器如下:待測(cè)電流表G1(05 mA,內(nèi)阻約300 )電流表G2(010 mA,內(nèi)阻約100 )定值電阻R1(300 )定值電阻R2(10 )滑動(dòng)變阻器R3(01 000 )滑動(dòng)變阻器R4(020 )干電池(1.5 V)電鍵S及導(dǎo)線(xiàn)若干(1)定值電阻應(yīng)選_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(在空格內(nèi)填寫(xiě)序號(hào))(2)對(duì)照電路圖用筆連線(xiàn)連接如圖15所示實(shí)物圖圖15(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:按如圖14所示電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器的觸頭移至最_(填“左端”或“右端”);閉合電鍵S,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2;多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2;以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線(xiàn),如圖16所示圖16(4)根據(jù)I2I1圖線(xiàn)的斜率k及定值電阻,寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式_答案(1)(2)見(jiàn)解析圖(3)左端(4)r1(k1)R1解析(1)因電流表G1的內(nèi)阻約為300 ,故定值電阻選擇R1;為調(diào)節(jié)方便滑動(dòng)變阻器選擇R4.(2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物如圖所示:(3)為保護(hù)測(cè)量電路,閉合開(kāi)關(guān)時(shí),測(cè)量電路應(yīng)處于短路狀態(tài),故滑片移至最左端(4)由電路圖知I2I1,可得圖象的斜率k1,解得r1(k1)R1.【解題方法技巧】電學(xué)實(shí)驗(yàn)的處理技巧電學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)定金屬的電阻率、描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)、測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、多用電表的使用等在高考中出現(xiàn)的頻率較高.電學(xué)實(shí)驗(yàn)側(cè)重于考查電路設(shè)計(jì)、實(shí)物圖連接、數(shù)據(jù)處理和誤差分析.近年來(lái),高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查向拓展實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方向發(fā)展,但不論實(shí)驗(yàn)題目怎么變化,其原理和方法都離不開(kāi)課本上實(shí)驗(yàn)的原理、方法.,電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理是閉合電路歐姆定律,電學(xué)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上都是測(cè)電阻,因此在復(fù)習(xí)中掌握測(cè)電阻的方法非常重要,比如要掌握用伏安法測(cè)電阻為主體的方法,還要掌握測(cè)定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻、磁敏電阻、電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻等的方法;通過(guò)復(fù)習(xí)提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ热缫炀氄莆找云鞑牡倪x擇、儀器的量程選擇為主體的選擇方法,還要掌握電壓表、電流表、電源、定值電阻、滑動(dòng)變阻器、單刀與雙刀開(kāi)關(guān)等器材的選擇方法與思路;對(duì)復(fù)習(xí)中的設(shè)計(jì)性能力的培養(yǎng),要掌握以電路的設(shè)計(jì)方案的選取為主體的設(shè)計(jì)思想,還要掌握電流表的內(nèi)接與外接法、滑動(dòng)變阻器的分壓式與限流式接法、非理想電表的非常規(guī)接法等常規(guī)的設(shè)計(jì)思想.

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本文(高考物理大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 考前增分練 實(shí)驗(yàn)題專(zhuān)練部分 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與探究)為本站會(huì)員(xt****7)主動(dòng)上傳,裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。 若此文所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng)(點(diǎn)擊聯(lián)系客服),我們立即給予刪除!

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