（江苏专版）2017高考物理二轮复习 第1部分 专题突破篇 限时集训12 电学实验.doc

专题限时集训(十二)电学实验(建议用时：40分钟)1.(8分) (2016长沙一模)如图20所示为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 a，内阻rg100 ，调零电阻最大阻值r50 k，串联的固定电阻r050 ，电池电动势e1.5 v，用它测量电阻rx，能准确测量的阻值范围是 ()图20a3080 kb38 kc300800 kd3 0008 000 kb多用电表指针满偏时对应的内阻为r内5 k，当rxr内时表针指在中央，多用电表指针在表盘中央附近时误差较小，所以其测量范围是38 k，故本题答案为b.2(10分) (2016辽宁模拟)一直流电压表，量程为1 v，内阻为1 000 ，现将一阻值为5 0007 000 之间的固定电阻r1与此电压表串联，以扩大电压表的量程为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源(电动势e为67 v，内阻可忽略不计)，一阻值r22 000 的固定电阻，两个单刀开关s1、s2及若干导线图21(1)为达到上述目的，将图21所示的电路图连成一个完整的实验电路图(2)连线完成以后，当s1与s2均闭合时，电压表的示数为0.90 v；当s1闭合，s2断开时，电压表的示数为0.70 v，由此可以计算出改装后电压表的量程为_v，电源电动势为_v.【解析】在测量时，一次将改装电压表接在电源上，一次将改装电压表与定值电阻串联后接在电源上，分别根据闭合电路的欧姆定律列式，联立方程组求出改装电压表的内阻，两个开关都闭合时，erv，当s1闭合，s2断开时，e(rvr2)，联立得rv7 000 ，e6.3 v，改装电压表的量程为7 000 v7 v.【答案】(1)电路如图所示(2)76.33(12分)(2015邢台四模)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻rx约为3 ，实验室备有下列实验器材：【导学号：25702061】a电压表v(量程3 v，内阻约为3 k)b电流表a(量程0.6 a，内阻约为1 )c滑动变阻器r(010 ，额定电流0.5 a)d电源e(电动势为3 v，内阻约为0.3 )e开关s，导线若干甲乙丙丁图22(1)为减小实验误差，应选用图22中_(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图(2)现用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得其直径示数如图丙，则直径为_mm.图丁为两电表的示数，则该金属丝的电阻率为_m.(结果保留3位有效数字)【解析】(1)因1 000，3，则有，电流表应选择外接法，因此实验电路应选乙(2)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为0.0110.8 mm0.108 mm，所以最终读数为0.608 mm.由图示电压表可知，其量程为3 v，分度值为0.1 v，示数为1.20 v，由图示电流表可知，其量程为0.6 a，分度值为0.02 a，示数为0.50 a，电阻阻值：rx 2.4 ；由rx可知，电阻率： m1.16106 m.【答案】(1)乙(2)0.608(0.6060.609均正确)116106(1.151061.17106均正确)4(12分)某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图23所示的电路研究某长薄板电阻rx的压阻效应，已知rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：a电源e(3 v，内阻约为1 )b电流表a1(0.6 a，内阻r15 )c电流表a2(0.6 a，内阻r2约为1 )d开关s，定值电阻r0(1)为了比较准确测量电阻rx，请完成虚线框内电路图的设计图23(2)在电阻rx上加一个竖直向下的力f(设竖直向下为正方向)，闭合开关s，记下电表读数，a1读数为i1，a2读数为i2，得rx_(用字母表示)；(3)改变力的大小，得到不同的rx值然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的rx值，最后绘成图象如图24所示，除观察到电阻rx的阻值随压力f增大而均匀减小外，还可得到的结论是_当f竖直向下时可得rx与其所受压力f的数值关系是rx_.图24【解析】(1)测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表串联在电路中测电路电流，实验电路图如图所示：(2)电阻两端电压ui1r1，通过电阻的电流ii2i1，电阻阻值rx.(3)由题图所示图象可知，图象具有对称性，当正反向压力大小相等时，对应的电阻阻值相等；由图象可知，电阻与压力是一次函数关系，设为rxr0kf，由图象可知：r016 ，把rx14 ，f1 n代入关系式解得：k2，则关系式为：rx162f.【答案】见解析5(12分)二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，其特点是具有单向导电性电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断_(选填“左”或“右”)端为二极管的正极(2)厂家提供的伏安特性曲线如图25，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：图25a直流电源e：电动势3 v，内阻忽略不计b滑动变阻器r：020 c电压表v1：量程5 v，内阻约50 kd电压表v2：量程3 v，内阻约20 ke电流表a：量程0.6 a，内阻约0.5 f电流表ma：量程50 ma，内阻约5 g待测二极管dh单刀单掷开关s，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用_，电流表应选用_(填序号字母)(3)为了达到测量目的，请画出正确的实验电路原理图(4)为了保护二极管，正向电流不要超过25 ma，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：_.【解析】(1)欧姆表内部有电源，电源正极接在负接线柱上，当红表笔接触右端时，说明红表笔接入电源的负极；此时指针偏角较小，说明电阻较大，故说明接入了反向电压，故二极管右端应为正极(2)电源电压为3 v，故电压表应选3 v量程进行测量；而由坐标可知，电路中电流较小，故电流表应选50 ma的即可(3)为了得出完整的图象，应采用分压接法，同时因正向电阻较小，故可以采用外接法，原理图如图(4)为了防止超过最大电流，可以在电路中串接保护电阻；同时也可以通过实验方法，即慢慢调节滑动触片，注视电流表，使电流表示数不得超过25 ma.【答案】(1)右(2)df(3)见解析(4)可能的答案：a.在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用b.闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时应缓慢进行，同时仔细观察电流表示数变化，以防止电流超过25 ma(只要回答合理均可)6(12分)一个小灯泡的额定电压为2.0 v，额定电流约为0.5 a，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性图线【导学号：25702062】a电源e：电动势为3.0 v，内阻不计b电压表v1：量程为03 v，内阻约为1 kc电压表v2：量程为015 v，内阻约为4 kd电流表a1：量程为03 a，内阻约为0.1 e电流表a2：量程为00.6 a，内阻约为0.6 f滑动变阻器r1：最大阻值为15 ，额定电流为1.0 ag滑动变阻器r2：最大阻值为150 ，额定电流为1.0 ah开关s，导线若干实验得到如下数据(i和u分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压)：i/a0.000.160.250.300.340.400.450.50u/v0.000.200.400.600.801.201.602.00(1)实验中电压表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_(请填写选项前对应的字母)(2)不改动已连接导线，在实物连接图26甲中把还需要连接的导线补上闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片放在最_(选填“左”或“右”)端(3)在坐标图乙中画出小灯泡的ui曲线甲乙图26【解析】(1)灯泡额定电压是2 v，则电压表选b；灯泡额定电流为0.5 a，则电流表选e；为方便操作，滑动变阻器选f；(2)灯泡正常发光时电阻r4 ，4 远小于电压表内阻，则电流表采用外接法；由表中数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图甲所示；闭合开关前，为保护电路，应使滑动变阻器的滑片放在最左端；(3)根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的ui图象，如图乙所示甲乙【答案】(1)bef(2)见解析图左(3)见解析图7(14分)利用如图27所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：图27待测电源，电阻箱r(最大阻值为999.9 )，电阻r0(阻值为3.0 )，电阻r1(阻值为3.0 )，电流表(量程为200 ma，内阻为ra6.0 )，开关s.实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关s；多次调节电阻箱，记下电流表的示数i和电阻箱相应的阻值r；以为纵坐标，r为横坐标，作 r图线(用直线拟合)；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题：(1)分别用e和r表示电源的电动势和内阻，则与r的关系式为_(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻r3.0 时电流表的示数如图28甲所示，读出数据，完成下表答：_；_.r/1.02.03.04.05.06.07.0i/a0.1430.1250.1000.0910.0840.077/a16.998.0010.011.011.913.0甲乙图28(3)在图10乙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_a11，截距b_a1.(4)根据图线求得电源电动势e_v，内阻r_.【解题关键】本题要首先利用闭合电路欧姆定律得出i与r的函数关系，然后变形成ykxb这样的一次函数【解析】本题是用伏安法测电源电动势和内阻的实验，可根据闭合电路欧姆定律分析(1)根据闭合电路欧姆定律可知：eira(rr0r)将r03.0 ，r13.0 ，ra6.0 代入上式得r(5.0r)(2)从读数上，有效数字要一致，即读数是0.110 a，倒数是9.09 a1.(3