2019-2020年高考物理 考點匯總 考點13 電學(xué)實驗.doc

2019-2020年高考物理 考點匯總 考點13 電學(xué)實驗1.（xx安徽理綜T21（II）如圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖,已知小燈泡額定電壓為2.5 V.(1)完成下列實驗步驟:閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,.閉合開關(guān)后,逐漸移動變阻器的滑片,.斷開開關(guān)，。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線.(2)在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖.【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是理解實驗原理及數(shù)據(jù)處理的方法，明確滑動變阻器的連接方式，選擇電流表的內(nèi)接或外接法【解析】（1）開關(guān)閉合前應(yīng)使小燈泡兩端的電壓為0，所以應(yīng)使滑動變阻器的滑片滑至最左端.實驗中要測出多組燈泡兩端的電壓和電流值，因此閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù)，電壓表的讀數(shù)不應(yīng)超過2.5V（2）根據(jù)實物圖畫出電路圖如下圖：【答案】（1）使滑動變阻器的滑片滑至最左端增加小燈泡兩端的電壓，記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù)，直至電壓表達到額定電壓 （2）見解析2.（xx天津理綜T9（3）某同學(xué)在進行擴大電流表量程的實驗時,需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻.他設(shè)計了一個用標(biāo)準電流表來校對待測電流表的滿偏電流和測定內(nèi)阻的電路,如圖所示.已知的量程略大于的量程,圖中為滑動變阻器,為電阻箱.該同學(xué)順利完成了這個實驗.實驗過程包含以下步驟,其合理的順序依次為(填步驟的字母代號);A.合上開關(guān)B.分別將和的阻值調(diào)至最大C.記下的最終讀數(shù)D.反復(fù)調(diào)節(jié)和的阻值,使的示數(shù)仍為,使的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,此時的最終讀數(shù)為rE.合上開關(guān)F.調(diào)節(jié)使的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,此時的示數(shù)為,記下此時的示數(shù)僅從實驗設(shè)計原理上看,用上述方法得到的內(nèi)阻的測量值與真實值相比(選填“偏大”、“偏小”或“相等”);若要將的量程擴大為I,并結(jié)合前述實驗過程中測量的結(jié)果,寫出須在上并聯(lián)的分流電阻RS的表達式,RS=.【解題指南】本題考查半偏法測電流表的電阻及電流表的改裝問題.解答的關(guān)鍵是正確理解實驗原理，讀懂電路圖，根據(jù)串并聯(lián)電路特點，知道各元件的電流、電壓的關(guān)系【解析】為了保護電流表，合上開關(guān)S1之前，應(yīng)使R1、R2的阻值調(diào)至最大；測G2的滿偏電流時利用串聯(lián)電路電流相等的特點，在S2斷開的情況下通過讀出G1的讀數(shù)來獲得；測G2內(nèi)阻時利用串并聯(lián)電路的特點，R2與G2電流相等時電阻相同，即可通過R2的阻值求出G2的內(nèi)阻.根據(jù)以上分析可知，合理的順序應(yīng)為：BEFADC從實驗設(shè)計的原理看，由于G1的讀數(shù)等于G2的讀數(shù)加上通過R2的電流，所以當(dāng)G2讀數(shù)等于G1讀數(shù)的一半時，G2的讀數(shù)一定等于通過R2的電流，此時R2的阻值一定等于G2的內(nèi)阻，即G2的內(nèi)阻為rG2與RS并聯(lián)后，當(dāng)G2的指針滿偏時，通過RS的電流為（I-I1），此時RS兩端的電壓為I1r，由歐姆定律可知，RS的阻值為【答案】BEFADC 相等 3.（xx江蘇物理T10）如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件,小明使用多用電表對其進行探測.(1)在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處,應(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的(選填“A”、“B”或“C”).(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點間是否存在電源時,一表筆接a,另一表筆應(yīng)(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b,同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況.(3)在判定黑箱中無電源后,將選擇開關(guān)旋至“1”擋,調(diào)節(jié)好多用電表,測量各接點間的阻值.測量中發(fā)現(xiàn),每對接點間正反向阻值均相等,測量記錄如表.兩表筆分別接a、b時,多用電表的示數(shù)如圖乙所示.請將記錄表補充完整,并在黑箱圖中畫出一種可能的電路.兩表筆接的接點多用電表的示數(shù)a、b_a、c10.0 b、c15.0 【解題指南】本題考查多用電表的使用和黑盒子問題,屬于一般性的基本常識考查,難度中等.【解析】(l)此時應(yīng)進行機械調(diào)零，要用調(diào)零定位螺絲A.(2) 為防止損壞電表，要用試觸法，故應(yīng)短暫接觸.（3）每對接點間正反向電阻阻值均相等，說明內(nèi)部電路中沒有二極管，只有三個相同阻值的電阻，結(jié)合串并聯(lián)電路的特點，可以判斷a、b接點的電阻為5，可能的電路圖如下：【答案】（1）A；（2）短暫；（3）5，電路圖見解析4.（xx新課標(biāo)全國卷T23）圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場.現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向.所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān).此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線.（1）在圖中畫線連接成實驗電路圖.（2）完成下列主要實驗步驟中的填空：按圖接線.保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D ；然后讀出_，并用天平稱出 .用米尺測量_.（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得出B=_.（4）判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若_，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里.【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：分析U形金屬框的平衡通電時托盤拉力與U形金屬框的重力和安培力合力平衡安培力有兩個可能方向不通電時托盤拉力與U形金屬框重力平衡構(gòu)成一電流可調(diào)的供電電路【解析】分析本實驗原理可得出：通過U形金屬框在重力、繩子拉力和安培力作用下的平衡，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小，所以必須構(gòu)成給金屬框通一可改變電流大小的供電電路，根據(jù)所給儀器即可連接成一簡單的串聯(lián)實驗電路.根據(jù)金屬框的平衡要測定金屬框的重量和安培力的大小，可通過改變托盤內(nèi)的細沙質(zhì)量來調(diào)平衡，由于磁場方向不確定所以實驗結(jié)果有兩種可能，所列平衡方程式為：，所以.其相應(yīng)的實驗步驟中的填空就能正確寫出.【答案】（1）如圖所示（2）重新處于平衡狀態(tài)；電流表的示數(shù)I；此時細沙的質(zhì)量m2.D的底邊長.（3）（4）m2>m15.(xx北京理綜T21)在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準.待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)應(yīng)為mm(該值接近多次測量的平均值).(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為:電池組(電動勢3V,內(nèi)阻約1)、電流表(內(nèi)阻約0.1)、電壓表(內(nèi)阻約3k)、滑動變阻器R(020,額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx采用的是(選填“甲”或“乙”)圖.(3)圖丙是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請根據(jù)(2)所選的電路圖,補充完成圖丙中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖丁所示,圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點.請在圖丁中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點,并描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx= (保留兩位有效數(shù)字).(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為(填選項前的符號).A.110-2mB.110-3mC.110-6m D.110-8m(6)任何實驗測量都存在誤差.本實驗所用測量儀器均已校準,下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是(有多個正確選項).A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D.用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差【解題指南】本題需要把握以下四點:(1)估計被測電阻的阻值.(2)分析表格數(shù)據(jù)推斷滑動變阻器的連接方式.(3)U-I圖像斜率的物理意義.(4)偶然誤差和系統(tǒng)誤差各自的特點.【解析】螺旋測微器螺旋上的50個刻度對應(yīng)前進或后退0.5mm，還要注意估讀一位，保證最后結(jié)果在毫米作單位的情況下小數(shù)點后有三位數(shù).從表格數(shù)據(jù)可以估計出被測電阻大約是5.因為滑動變阻器最大電阻20，電源電動勢3V，若采用限流式接法，被測電阻獲得的最小電壓，可是表格第一組數(shù)據(jù)電壓只有0.1V，可見，在實驗中，滑動變阻器不是限流式接法，所以選甲分壓式接法滑動變阻器的的三個接線端都要接入電路，其中兩個固定端與電源相連求出UI圖像斜率即表示電阻值.根據(jù)公式，電阻率，代入數(shù)據(jù)即可求出電阻率偶然誤差隨機產(chǎn)生，不可預(yù)計；系統(tǒng)誤差是由一些固有的因素（如測量方法的缺陷）產(chǎn)生的，理論上說系統(tǒng)誤差總是可以通過一定的手段來消除.讀數(shù)造成的誤差屬于偶然誤差，A錯誤；表的內(nèi)阻造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差，是可以消除的，所以B錯誤，C正確.用UI圖像處理數(shù)據(jù)，所做的圖線對測量數(shù)據(jù)起到取平均值的作用，從而減小偶然誤差的影響，D正確.【答案】(1)0.3950.399均可(2)甲(3)如圖(4)如圖4.34.7均可(5)C(6)C、D6.（xx山東理綜T21(2)）在測量金屬絲電阻率的實驗中,可供選用的器材如下:待測電阻絲:Rx(阻值約4,額定電流約0.5A);電壓表:V(量程3 V,內(nèi)阻約3 k);電流表:A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 );A2(量程3 A,內(nèi)阻約0.05 );電源:E1(電動勢3V,內(nèi)阻不計);E2(電動勢12V,內(nèi)阻不計);滑動變阻器:R(最大阻值約20);螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為mm.若滑動變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選、電源應(yīng)選(均填器材代號),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下四點：（1） 螺旋測微器的讀數(shù)由兩部分組成，注意估讀.（2） 選儀器應(yīng)在安全性的基礎(chǔ)上減小誤差.（3） 正確選擇電流表的內(nèi)外接法.（4） 正確選擇滑動變阻器分壓式還是限流式.【解析】螺旋測微器的固定刻度顯示為1.5mm，其可動刻度為0.273mm，二者相加就是測量值1.5mm+0.273mm=1.773mm.待測電阻絲的額定電流為0.5A,為減小實驗誤差，應(yīng)選量程為0.6A的電流表A1，待測電阻絲的電阻約為4，額定電流為0.5A，故由歐姆定律得額定電壓約為2V，所以電源應(yīng)選E1.由于所測電阻絲的電阻較小，故電流表應(yīng)選外接法，滑動變阻器可選限流式.電路原理圖如圖所示：【答案】1.773(1.7711.775均正確)A1E1電路圖如圖7.（xx廣東理綜T34（1）某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻.分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示，長度為_cm，直徑為_mm.按圖丙連接電路后，實驗操作如下：（a）將滑動變阻器R1的阻值置于最_處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；（b）將電阻箱R2的阻值調(diào)至最_（填“大”或“小”）；將S2撥向接點2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1280； 由此可知，圓柱體的電阻為_.【解題指南】本題利用替代法來測電阻.要利用閉合電路歐姆定律進行分析和求解.同時要注意電學(xué)實驗的設(shè)計所遵循的三個原則.【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為=(50+0.11)mm=50.1mm=5.01cm.螺旋測微器的讀數(shù)為d=(5+31.50.01)mm=5.315mm.電學(xué)實驗的設(shè)計要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和準確性原則.此電路中滑動變阻器是以限流方式接入電路中的，故在（a）步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中的阻值為最大，以保證電路安全.同理（b）步驟中亦將電阻箱R2的阻值調(diào)至最大.（a） 步驟中，由閉合電路歐姆定律得 其中R表示圓柱體的電阻（b） 步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得由等量代換可得RR21280.【答案】5.01 5.315 大 大 12808.（xx福建理綜T19（2）某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E.先直接用多用電表測定該電池電動勢.在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖,其示數(shù)為V.然后,用電壓表、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路,測定該電池電動勢.()根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物圖連接成完整電路.()閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U.該學(xué)習(xí)小組測出大量數(shù)據(jù),分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù),并計算出相應(yīng)的1/R與1/U的值.請用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點,并作出1/R-1/U圖線.R()166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91/R(10-2-1)0.601.402.003.004.005.001/U(V-1)0.120.170.210.240.310.35()從圖線中可求得E=V.【解題指南】解答本題時應(yīng)明確以下三點：（1）多用電表的讀數(shù)應(yīng)恰當(dāng)選擇標(biāo)尺（2）實物連接應(yīng)注意電表的內(nèi)外接問題（3）理解圖象的意義【解析】選擇中間標(biāo)尺，10V量程最小刻度為0.2V,因此示數(shù)為()依電路圖連接實物圖如圖所示()據(jù)表格數(shù)據(jù)描點所作圖象如圖所示()據(jù)閉合電路歐姆定律得,因此據(jù)圖象縱坐標(biāo)讀數(shù)的倒數(shù)得E=10.0V(9.511.1V)【答案】 () ()見解析圖 () 10 (9.511.1均正確)9.（xx海南單科T13）圖示電路可用來測量電阻的阻值。其中E為電源，R為已知電阻，Rx為待測電阻，可視為理想電壓表，S0為單刀單擲開關(guān)，S1、S2為單刀雙擲開關(guān)。（1）當(dāng)S0閉合時，若S1、S2均向左閉合，電壓表讀數(shù)為U1；若S1、S2均向右閉合，電壓表讀數(shù)為U2。由此可求出Rx_。（2）若電源電動勢E1.5V，內(nèi)阻可忽略；電壓表量程為1V，R100。此電路可測量的Rx的最大值為_【解題指南】利用歐姆定律和串聯(lián)電路特點解題；電阻越大，電壓表讀數(shù)越大，最大不能超過電壓表量程。【解析】（1）由于是理想電壓表，該表接入電路后不會影響電路的電流。S1、S2向左閉合，電壓表讀數(shù)是Rx兩端電壓，由歐姆定律得U1=IRx，S1、S2向右閉合，電壓表讀數(shù)是R兩端電壓，U2=IR，由以上兩式得（2）當(dāng)S1、S2向左閉合，且電壓表的讀數(shù)為其量程1V，即Rx兩端電壓U1=1V，此時的Rx阻值為最大，R兩端電壓為U2=E-U1=0.5V，電路中電流，【答案】（1） （2）200