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【三維設(shè)計】2014屆高三物理一輪 課時跟蹤檢測28 電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合訓(xùn)練

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【三維設(shè)計】2014屆高三物理一輪 課時跟蹤檢測28 電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合訓(xùn)練

課時跟蹤檢測(二十八)電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合訓(xùn)練高考??碱}型:實(shí)驗(yàn)題1(2012·濰坊模擬)某同學(xué)用螺旋測微器測金屬絲的直徑,示數(shù)如圖1甲所示,讀數(shù)是_ mm;用多用電表“×1”擋測該金屬絲的電阻,如圖乙所示,讀數(shù)是_ 。圖12.在用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表的內(nèi)阻約為20 k,電流表的內(nèi)阻約為10 ,選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖2所示。(1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出IU圖線,由此求得該電阻的阻值Rx_ (保留兩位有效數(shù)字)。(2)畫出“伏安法”測量該電阻的部分電路圖。 圖23某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時,電阻與截面積的關(guān)系,選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如圖3所示。圖3讀得直徑d_ mm。(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量及相關(guān)計算得到如下數(shù)據(jù):電阻R()121.050.023.910.03.1導(dǎo)線直徑d(mm)0.8010.9991.2011.4941.998導(dǎo)線截面積S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷,該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系?若滿足反比關(guān)系,請說明理由;若不滿足,請寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系。_(3)若導(dǎo)線的電阻率5.1×107 ·m,則表中阻值為3.1 的導(dǎo)線長度l_ m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。4(2011·四川高考)為測量一電源的電動勢及內(nèi)阻(1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9 V的電壓表A量程為1、內(nèi)阻大約為1 k的電壓表B量程為2、內(nèi)阻大約為2 k的電壓表C量程為3、內(nèi)阻為3 k的電壓表選擇電壓表_串聯(lián)_k的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表。(2)利用一個電阻箱、一只開關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號或與一個電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表),在虛線框內(nèi)畫出測量電源電動勢及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖。(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀出電壓表示數(shù)為1.50 V時,電阻箱的阻值為15.0 ;電壓表示數(shù)為2.00 V時,電阻箱的阻值為40.0 ,則電源的電動勢E_V、內(nèi)阻r_。5(2013·廣東調(diào)研)2010年廣州亞運(yùn)盛會堪稱是LED綠色照明技術(shù)、節(jié)能照明產(chǎn)品得到全面應(yīng)用的照明科技博覽會。無論是海心沙、廣州塔、廣州中軸線城市景觀照明等重點(diǎn)工程項(xiàng)目,還是亞運(yùn)城、大學(xué)城等數(shù)十個場館和設(shè)施,處處都閃耀著國產(chǎn)LED綠色照明、節(jié)能照明產(chǎn)品的光芒。某實(shí)驗(yàn)小組要精確測定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時的電阻,已知該燈正常工作時電阻大約500 左右,電學(xué)符號與小燈泡電學(xué)符號相同。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:電流表A1(量程為0至50 mA,內(nèi)阻RA1約為3 )電流表A2(量程為0至3 mA,內(nèi)阻RA215 )定值電阻R1697 定值電阻R21 985 滑動變阻器R(0至20 )一只電壓表V(量程為0至12 V,內(nèi)阻RV1 k)蓄電池E(電動勢為12 V,內(nèi)阻很小)電鍵S一只(1)在下邊方框中畫出應(yīng)采用的電路圖(2)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達(dá)式Rx_,當(dāng)表達(dá)式中的_(填字母)達(dá)到_,記下另一電表的讀數(shù)帶入表達(dá)式,其結(jié)果為正常工作時電阻。6某電壓表的內(nèi)阻在2050 k之間,現(xiàn)要測量其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材:待測電壓表V(量程3 V);電流表A1(量程200 A);電流表A2(量程5 mA);電流表A3(量程0.6 A);滑動變阻器R(最大阻值1 k);電源E(電動勢4 V);電鍵K,導(dǎo)線若干。(1)所提供的電流表中,應(yīng)選用_(填寫字母代號)。(2)為了盡量減少誤差,要求測多組數(shù)據(jù)。試在方框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖。(其中電源和電鍵及其連線已畫出)圖47(2012·濰坊模擬)為了測定電源電動勢E、內(nèi)電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)設(shè)計了如圖5甲所示的電路。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,同時記錄電阻箱的阻值R,電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱的電流I,分別描繪了a、b兩條UI圖線,如圖乙所示。請回答下列問題:圖5(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式:_;(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是_(選填“a”或“b”);(3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動勢E_ V,內(nèi)電阻r_ ,該電路中小燈泡消耗的最大功率為_ W。8(2012·深圳模擬)在測定一根粗細(xì)均勻的合金絲Rx的電阻率的實(shí)驗(yàn)中。(1)利用螺旋測微器測定合金絲的直徑,示數(shù)如圖6所示,則可讀得合金絲的直徑為_ mm。 圖6(2)待測合金絲Rx的電阻約為5 。提供的儀器有:A電壓表V(內(nèi)阻約為10 k,量程為3 V)B電流表A1(內(nèi)阻約為3 ,量程為0.6 A)C電流表A2(內(nèi)阻約為0.1 ,量程為3 A)D滑動變阻器R(阻值為05 ,額定電流為2 A)E電源E(電動勢為5 V,內(nèi)電阻為1 )F一個開關(guān)、若干導(dǎo)線要求較準(zhǔn)確地測出其阻值,電流表應(yīng)選_。(選填序號)某同學(xué)根據(jù)以上儀器,按圖7連接實(shí)驗(yàn)線路,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較窄,現(xiàn)請你用筆在圖乙中畫一條線對電路進(jìn)行修改,使電流表示數(shù)的變化范圍變寬。修改后的電路其測量結(jié)果比真實(shí)值偏_(選填“大”或“小”)。 圖79(2012·南京模擬)某學(xué)習(xí)小組在研究小燈泡燈絲電阻和溫度的關(guān)系時,描繪了一只小燈泡(3.6 V0.3 A)的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除紅外測溫儀、導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下器材可供選擇:A電源E(電動勢為6.0 V)B電壓表V1(量程為03 V,內(nèi)阻約為2 k)C電壓表V2(量程為05 V,內(nèi)阻約為4 k)D電流表A1(量程為00.6 A,內(nèi)阻約為0.2 )E電流表A2(量程為0100 mA,內(nèi)阻約為2 )F滑動變阻器R1(最大阻值10 ,額定電流1 A)G滑動變阻器R2(最大阻值2 k,額定電流100 mA)(1)為了便于調(diào)節(jié),減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差,請你選擇合適的電壓表、電流表和滑動變阻器_(填所選儀器前的字母序號),并為該小組設(shè)計電路圖,畫在虛線框內(nèi)。(2)根據(jù)正確設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路圖,學(xué)習(xí)小組測得電壓、電流、燈絲溫度,并求得對應(yīng)電阻值,如下表:電壓/V00.200.501.001.502.002.503.003.50電流/A00.0510.1050.1650.2050.2350.2600.2800.300電阻/3.94.86.17.38.59.610.712.0溫度/12.066.1144.1216.3288.3354.4420.4498.5根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在圖8中畫出了小燈泡的伏安特性曲線?,F(xiàn)要知道圖線上P點(diǎn)對應(yīng)的電阻RP,有同學(xué)認(rèn)為可以作出曲線在P點(diǎn)的切線,而RP就等于該切線的斜率的倒數(shù),這樣做是否正確?答:_。(選填“正確”或“不正確”)圖8(3)請你根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖9中畫出燈絲的電阻值隨溫度變化的關(guān)系圖線。根據(jù)圖中的Rt圖線可知,燈絲的電阻值與溫度的關(guān)系是:_;0 時燈絲的電阻值約為_ (保留兩位有效數(shù)字)。圖9答 案課時跟蹤檢測(二十八) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合訓(xùn)練1解析:螺旋測微器讀數(shù)時,先讀出固定刻度線的分度值,再讀出可動刻度上的分度值,讀數(shù)時應(yīng)估讀到最小刻度的十分之一,即0.001 mm。本題中的讀數(shù)為0.5 mm40.0×0.01 mm0.900 mm;歐姆表測電阻本身就不是很精確,只能近似測出電阻值,所以對其讀數(shù)要求不是很嚴(yán)格,小數(shù)點(diǎn)后保留幾位是沒有多大意義的,到底保留多少,就中學(xué)考試來講,看題目中已知數(shù)據(jù)的位數(shù)而定,但應(yīng)注意“×擋位”,該題中7.0也是可以的。答案:0.90072解析:(1)圖線如圖所示。Rx2.4×103 (2.3×1032.5×103 )(2)因滿足Rx2>RARV,故采用電流表內(nèi)接法。答案:見解析3解析:(1)螺旋測微器讀數(shù)要嚴(yán)格按步驟讀取,讀數(shù)為(120.0×0.01) mm1.200 mm。(2)由數(shù)據(jù)可得:R與S不成反比,R與S2成反比(或RS2恒量)。(3)根據(jù)電阻定律公式R,所以l m19 m。答案:(1)1.200(2)不滿足,R與S2成反比(或RS2恒量)(3)194解析:電壓表的改裝,須已知待改裝電表的內(nèi)阻,故電壓表選擇;電壓表滿偏時,串聯(lián)電阻兩端電壓為6 V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,串聯(lián)電阻應(yīng)為待改裝電表內(nèi)阻的2倍,即6 k,改裝后電壓表所測電壓為其示數(shù)的3倍,由閉合電路歐姆定律可知,EUr,代入已知數(shù)據(jù)解得:E2.5 V,r10 。實(shí)際電動勢E03E7.5 V。答案:(1) 或C6(2)如圖所示(3)7.5105解析:(1)滑動變阻器比待測電阻阻值小很多,故供電電路采用分壓式;可估算LED燈正常工作時的電流為:I6 mA,故電流表A1不能用來測其電流,要精確測定其電阻就要排除電壓表與電流表內(nèi)阻的分流與分壓,所以不能用電壓表V測其電壓與電流表A2測其電流的比值求電阻。由于電流表A2內(nèi)阻已知,與定值電阻串聯(lián)可當(dāng)做量程為06 V的電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓;電壓表V內(nèi)阻已知,可知電流表在干路中測得的電流與電流表A2示數(shù)的差值即為通過燈泡的真實(shí)電流。(2)由于燈泡的額定電壓為3 V,所以當(dāng)I2(R2RA2)3 V,燈泡達(dá)到額定電壓,此時電流的值為:I21.5 mA。答案:(1)如圖所示(2)I21.5 mA6解析:伏安法測電阻需要兩塊表:電壓表和電流表。本題測量的是一個電壓表的內(nèi)阻,和普通定值電阻不同的是,電壓表本身兩端的電壓UV可以通過自身表的示數(shù)讀取,故不再需要其他的電壓表來測其兩端電壓了,故本題只需一個量程合適的電流表與之串聯(lián)測出其電流IV即可。經(jīng)計算,流經(jīng)待測電壓表的最大電流為Imax150 A,考慮安全性及準(zhǔn)確性,電流表應(yīng)選A1。對于本題,因?yàn)榇郎y電阻RV>R(待測電壓表阻值是滑動變阻器最大阻值的20倍以上),故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,滿足題目多測幾組數(shù)據(jù)的要求。答案:(1)A1(2)電路圖如圖所示7解析:(1)首先要明白電路的組成:電源、開關(guān)、電阻箱、燈泡串聯(lián)成閉合回路,電壓表V1測燈泡兩端電壓,電壓表V2測路端電壓。電阻箱兩端電壓為UU2U1,電阻箱阻值為R,所以流過電阻箱的電流I;(2)小燈泡兩端電壓隨電流的增大而增大,所以選圖線b;圖線a為電源路端電壓隨電路中電流變化的關(guān)系圖線;(3)圖線a與縱軸的交點(diǎn)為電源的電動勢3.0 V,圖線a的斜率為電源的內(nèi)阻r2.0 ,圖線a、b的交點(diǎn)表示U1U2即電阻箱的阻值為0,此時小燈泡消耗的功率最大,PUI1.0 W。答案:(1)I(2)b(3)3.02.01.08解析:(1)由螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則知該合金絲的直徑0.5 mm10.9×0.01 mm0.609 mm。(2)由于被測電阻約為5 ,電源電動勢為5 V,內(nèi)阻為1 ,則電路中出現(xiàn)的最大電流約為0.8 A,如果選擇量程為3 A的電流表,誤差太大,故電流表應(yīng)選擇量程為0.6 A的。原電路圖中滑動變阻器是限流作用,電路的電流變化范圍小,加一條導(dǎo)線連接,讓滑動變阻器起分壓作用。被測電路中電流變化范圍變大。被測電阻值Rx,由于電壓表分流,故I>I真,即電阻的測量值比真實(shí)值偏小。答案:(1)0.609(0.6070.609均對)(2)B如圖所示小9解析:(1)小燈泡的額定電壓為3.6 V,要描繪其完整的伏安特性曲線,電壓表應(yīng)選“C”;小燈泡的額定電流為0.3 A,故電流表應(yīng)選“D”;要求小燈泡兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié),故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,在不超滑動變阻器額定電流的情況下,為操作方便,滑動變阻器應(yīng)選擇阻值較小的“F”。(2)不正確,小燈泡的阻值為非線性關(guān)系,圖中的橫軸表示小燈泡兩端的電壓U,縱軸表示流經(jīng)它的電流I,圖線上P點(diǎn)對應(yīng)的阻值為RP。(3)從作出的Rt圖可知,0 時燈絲的電阻值約為3.7 (3.63.8 都正確)。答案:(1)CDF電路如圖所示(2)不正確(3)如圖所示一次函數(shù)關(guān)系3.710

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