高考物理二轮复习专题六物理实验能力训练15电学实验.docx

专题能力训练15电学实验(时间:45分钟满分:100分)1.(14分)(1)图甲是多用电表的简化电路图,作为电压表使用时,选择开关应接;甲作为欧姆表使用时,选择开关应接(均选填“1”“2”或“3”)。使用多用电表时,电流一定从(选填“A”或“B”)端流入多用电表。(2)利用多用电表和电阻箱测量一电源的电动势和内阻的电路如图乙。调节电阻箱,记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I,作出R- 的图线如图丙所示。由图丙可求得电动势E=V,内阻r=。(结果均保留2位有效数字)如果忽略偶然误差,本实验测得的E测、r测与真实值比较:E测E真,r测r真。(均选填“”)乙丙2.(16分)某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻。A.待测干电池两节B.电压表V1、V2,量程均为03 V,内阻很大C.定值电阻R0(阻值未知)D.电阻箱RE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图;甲乙(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻R0。先把电阻箱R调到某一阻值R1,再闭合开关,读出电压表V1和V2的示数分别为U10、U20,则R0=(用U10、U20、R1表示)。(3)若测得R0=1.2 ,多次调节电阻箱R,读出相应电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,则两节干电池的总电动势E=V,总内阻r=。丙3.(16分)甲理想电压表的内阻无穷大,而实际电压表并非如此,现要测量一个量程为03 V、内阻约为3 k的电压表的阻值,实验室备有以下器材:A.待测电压表V1:量程为03 V,内阻约为3 kB.电压表V2:量程为06 V,内阻约为6 kC.滑动变阻器R1:最大阻值20 ,额定电流1 AD.定值电阻R0E.电源:电动势6 V,内阻约1 F.开关一个、导线若干(1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路,请你按图甲所示电路将图乙中的实验仪器连接起来。乙丙(2)请写出按该电路测量电压表V1内阻RV的表达式:。(3)在正确连接电路后,闭合开关S,不断调节滑动变阻器R1的滑片位置,记录多组电压表V1、V2示数,作出U2-U1图线如图丙所示。若R0=1 480 ,由图线上的数据可得RV=。4.(16分)某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率,用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水,如图丁所示。(1)某同学用如图甲所示的游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)部位去测玻璃管的内径,测出的读数如图乙,则玻璃管的内径d为 cm。甲乙(2)该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻,选择开关置于“100”挡,发现指针如图丙所示,则该同学接着需要做的实验步骤:换选(选填“10”或“1 k”)挡;。丙丁(3)该组同学按图丁连好电路后,调节滑动变阻器的滑片,从最右端向左端移动的整个过程中,发现电压表有示数但几乎不变,不可能的原因是。A.滑动变阻器阻值太小B.电路中5、6之间断路C.电路中7、8之间断路戊(4)该组同学在改进实验后,测出玻璃管中有水部分的长度为l,电压表示数为U,电流表示数为I,改变玻璃管中的水量,测出多组数据,并描绘出相应的图象如图戊所示,若图线的斜率为k,则矿泉水的电阻率=(用题中字母表示)。5.(16分)(2016全国卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 ),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 ),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 ),单刀双掷开关一个,导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 时阻值为650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统:电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为;滑动变阻器的滑片应置于(选填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是。将开关向(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。6.(22分)要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由0逐渐增大到3 V,并便于操作。已选用的器材有:电池组(电动势4.5 V,内阻约1 );电流表(量程为0250 mA,内阻约5 );电压表(量程为03 V,内阻约3 k);开关一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选(填字母代号)。A.滑动变阻器(最大阻值20 ,额定电流1 A)B.滑动变阻器(最大阻值1 750 ,额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用(填字母代号)。(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 的定值电阻R串联,接在电动势为1.5 V、内阻为1 的电源两端,如图乙所示。每个小灯泡消耗的功率是 W。专题能力训练15电学实验1.答案(1)32A(2)2.9(2.83.0)1.2(1.11.3)=解析(1)由题图甲可知,作为电压表使用时,选择开关应接位置3;作为欧姆表使用时,选择开关应接2,内部电源被接通,可测量电阻;使用时,电流一定从红表笔流入,即从A端流入。(2)根据闭合电路欧姆定律,E=IR+Ir,则R=E-r,可知图线斜率表示电动势,在纵轴上截距的绝对值表示内阻,则E=k=2.9V,r=1.2。将多用电表的内阻等效到电源的内部,则测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和,所以内阻测量值偏大。当电阻箱阻值无穷大时,电流表分压可以忽略,故本实验中电动势的测量准确。2.答案(1)见解析图(2)R1(3)3.02.4解析(1)根据实物图可知,电压表V1与R并联后与R0串联接在电源两端,电压表V2并联在电源两端,故电路图如图所示。(2)根据串、并联电路规律可知,R0两端的电压为U0=U20-U10,电路中电流为I=;根据欧姆定律可得R0=R1。(3)根据闭合电路欧姆定律可知U2=E-r,变形可得U1=由题图丙可知,当U1=0时,U2=1.0V,代入上式则有又图象的斜率为k=1.5联立解得E=3.0V,r=2.4。3.答案(1)如图所示(2)RV=R0(3)2 960解析本题考查并联电路特点及欧姆定律,意在考查学生由实验目的确定实验原理完成实验的能力。由并联电路两端电压相等可知,定值电阻R0两端的电压为U0=U2-U1,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流为I0=IV1,因此电压表V1的内阻RV=,解以上三式得RV=R0,将其变形得到U2=U1,由图象斜率k=1.5=1+RV=2960。4.答案(1)A2.120(2)1 k欧姆调零(3)B(4)解析(1)游标卡尺的A位置是测量圆筒内径的,故用A部位去测玻璃管的内径;通过读游标卡尺得玻璃管的内径d为21mm+100.02mm=21.20mm=2.120cm。(2)由于欧姆表的指针偏转较小,说明被测电阻较大,故需要换成更大挡位,即“1k”挡;换了挡位后,再测电阻时还需要调零。(3)由于电压表的示数几乎不变,即仍有一定的示数,而将5、6之间断开时,电路中就没有了电流,电压表的示数为零,故它是不可能的,选项B正确。(4)由公式可知矿泉水的电阻率=,因为k=,则=。5.答案(1)如图所示(2)R2(3)650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏c报警器开始报警解析(1)先用电阻箱替代热敏电阻,连接成闭合回路进行调试。电路图连接如答案所示。(2)当电路中电流Ic=10mA时,根据闭合电路欧姆定律有Ic=,解得R总=1800,此时热敏电阻的阻值为650,则滑动变阻器的阻值为1150,所以滑动变阻器选R2。(3)当热敏电阻阻值小于650时,报警器就会报警,用电阻箱替代热敏电阻进行调节,应把电阻箱的阻值调到650。若接通电源后电路中的电流过大(超过20mA),报警器就会损坏,电流越小越安全,所以为了电路安全,闭合开关前滑片应置于b端。用电阻箱替代热敏电阻进行调试,应将开关向c端闭合,开关闭合后要减小电路中的电阻直至报警器报警。6.答案(1)A(2)B(3)0.09解析本题考查测绘小灯泡的伏安特性曲线实验,意在考查学生对该实验的掌握情况。(1)由题意可知,本实验选择的是分压电路,