江苏省高考物理 热点预测 6.13电学实验.doc

江苏省2013年高考物理 热点预测 6.13电学实验1.(2012黄冈一模)(13分)实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。现在要测量实际电流表g1的内阻r1。供选择的仪器如下：a.待测电流表(05 ma,内阻约300 )b.电流表(010 ma,内阻约100 )c.电压表(量程6 v)d.电压表(量程15 v)e.滑动变阻器r3(01 000 )f.滑动变阻器r4(0500 )g.定值电阻r1(300 )h.定值电阻r2(10 )i.直流电源(e=3 v)j.电键s及导线若干(1)请选择合适的器材设计实验电路，并把电路图画在方框中(图中标明所选器材)(2)根据测量所得物理量有r1=_。2.(2012合肥二模)(13分)待测电阻rx的阻值约为20 ,现要测量其阻值，实验室提供器材如下：a.电流表(量程150 ma,内阻约为10 )b.电流表(量程20 ma，内阻r2=30 )c.电压表(量程15 v，内阻约为3 000 )d.定值电阻r0=100 e.滑动变阻器r1,最大阻值为5 ,额定电流为1.0 af.滑动变阻器r2，最大阻值为5 ,额定电流为0.5 ag.电源e,电动势e=4 v(内阻不计)h.电键s及导线若干(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的请从所给的器材中选择合适的实验器材_(均用器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量rx的最佳实验电路图并标明元件符号；(3)待测电阻的表达式为rx=_。式中各符号的物理意义为_。3.(2012和平区一模)(15分)当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而发生变化。某同学为研究这一现象，按照自己设计的实验电路测量小灯泡的电流i和电压u，得到如表所示的数据。i/a0.120.220.290.340.380.420.450.470.490.50u/v0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)请你根据表中数据的特点，在虚线框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围010 )、电源、小灯泡、电键、导线若干。(2)在图示坐标纸上画出小灯泡的u-i曲线，并定性分析灯丝的电阻与小灯泡发光亮度的变化关系_。(3)如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势是1.5 v，内阻是2.0 的电源两端，利用上面的u-i曲线可求出小灯泡的实际功率是_w，电源效率为_。4.(13分)为了测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由a端向b端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5 v且几乎不变，直到当滑片滑至临近b端时电压表的示数急剧变化，这种情况读出的电压值、电流值在u-i坐标轴上分布不均匀，出现上述情况的原因是_，改进方法是_。改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为e=_v，内阻r=_。5.(2012丹东一模)(13分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，因而引起功率变化。一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材有：电压表(03 v，约3 k)，电流表(00.6 a，约0.1 )，电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡,导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压。(1)在虚线框内画出实验电路图。(2)根据实验测得数据描绘出如图所示的u-i图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻r随温度t的关系是_。(3)如果一电池的电动势为2 v，内阻为2.5 。请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是_ w。6.(2012北京高考)(20分)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 v，内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器r(020 ,额定电流2 a)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567u/v0.100.300.701.001.501.702.30i/a0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量rx采用的是_(选填“甲”或“乙”)图。(3)图丙是测量rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片p置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立u、i坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出u-i图线。由图线得到金属丝的阻值rx=_(保留两位有效数字)。(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的符号)。a.110-2 m b.110-3 mc.110-6 m d.110-8 m(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是_(有多个正确选项)。a.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差b.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差c.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差d.用u-i图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差7.(13分)广州亚运盛会堪称是led绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会。无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目，还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施，处处都闪耀着国产led绿色照明、节能照明产品的光芒。某实验小组要精确测定额定电压为3 v的led灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500 ，电学符号与小灯泡电学符号相同。实验室提供的器材有：电流表(量程为0至50 ma,内阻约为3 )电流表(量程为0至3 ma,内阻=15 )定值电阻r1=697 定值电阻r2=1 985 滑动变阻器r(0至20 )一只电压表(量程为0至12 v，内阻rv=1 k)蓄电池e(电动势为12 v，内阻很小)电键s一只(1)在方框中画出应采用的电路图。(2)写出测量led灯正常工作时的电阻表达式rx=_,当表达式中的_(填字母)达到_，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为正常工作时的电阻。答案解析1.【解析】按照伏安法测电阻的原理，用两个电流表测量待测电流表的内阻，电路如图所示。由i1r1=(i2-i1)r1解得答案：(1)见解析图 (2) 2.【解析】(1)由于电源电动势为4 v,电压表v的量程为15 v，达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可用电流表a2与定值电阻r0串联扩大其电压量程，当作电压表与电流表a1配合使用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知，故电流表用外接法，改装的电压表量程为20 ma130 =2.6 v,滑动变阻器最大阻值为5 ，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为故滑动变阻器只能选择r1，经过估算当电流表a1满偏时，电流表a2也正好满偏，非常匹配，因此满足电表读数不得小于其量程的三分之一要求。故器材选择abdegh。(2)如图所示(3)待测电阻其中i1、i2分别为a1和a2表示数，r0与r2分别为定值电阻和a2内阻的阻值。答案：(1)abdegh (2)见解析图 (3) i1、i2分别为a1和a2表示数，r0与r2分别为定值电阻和a2内阻的阻值3.【解析】(1)由表格数据可知，小灯泡电阻约为2 4 ,远小于电压表内阻，应采用电流表外接法；由表格中的第一组数据可知，要得到0.12 a的电流，滑动变阻器需用分压式接法，电路图如图所示。(2)画小灯泡的u-i曲线时要先描点，用平滑的曲线将尽量多的点连在曲线上，连不上的尽量均匀分布在曲线两侧；由描绘出的图象观察可得，u-i图象的斜率越来越大，故灯丝电阻随发光亮度的增加而变大。(3)小灯泡和电源串联的电路如图所示，作出u=e-ir的图线如图中倾斜直线，根据两图线交点的物理意义可知，此时电源和灯泡的电流为0.35 a，灯泡工作电压为0.80 v，因此小灯泡的实际功率为p=ui=0.28 w。电源效率为答案：(1)见解析图(2)见解析图灯丝电阻随小灯泡发光亮度的增加而变大 (3)0.28 53%4.【解析】滑动变阻器阻值太大，滑片向b端移动时，因开始电流值较小，电压表示数变化不明显，可以换用阻值较小的滑动变阻器。由乙图可知， e=1.46 v, 答案：滑动变阻器的阻值太大 换用阻值较小的滑动变阻器 1.44 v至1.46 v之间均可 2.2 至2.3 之间均可5.【解析】(1)根据题目要求，小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，应该设计成分压电路；由于小灯泡电阻不大，电流表外接。设计的实验电路原理图如图所示。(2)由小灯泡电压随电流变化曲线可知，图线上点的纵横坐标比值随电流的增大而增大，说明小灯泡的电阻r随电流的增大而增大，而电流增大则导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻r随温度t升高而增大。(3)在小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线,如图，该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的纵横坐标值(0.40,1.10)即为小灯泡的电压和电流，小灯泡的实际功率是p=ui=1.100.40 w=0.44 w。答案：(1)见解析图(2)小灯泡的电阻r随温度t升高而增大(3)0.44(0.390.48都得分)6.【解析】(1)螺旋测微器螺旋上的50个刻度对应前进或后退0.5 mm，还要注意估读一位，保证最后结果在毫米作单位的情况下有三位小数。(2)从表格数据可以估计出被测电阻大约是5 。因为滑动变阻器最大电阻为20 ，电源电动势为3 v，若采用限流式接法，被测电阻获得的最小电压可是表格第一组数据电压只有0.10 v，可见，在实验中，滑动变阻器不是限流式接法，所以选甲。(3)分压式接法中滑动变阻器的三个接线端都要接入电路，其中两个固定端与电源相连。(4)求出u-i图象斜率即表示电阻值。(5)根据公式电阻率代入数据即可求出电阻率。(6)偶然误差是随机产生的，不可预计的；系统误差是由一些固有的因素(如测量方法的缺陷)产生的，理论上说系统误差总是可以通过一定的手段来消除。因此，读数造成的误差属于偶然误差，a错误；电表的内阻造成的误差属于系统误差，是可以消除的，所以b错误，c正确。用u-i图象处理数据，所作的图线对测量数据起到取平均值的作用，从而减小偶然误差的影响，d正确。答案：(1)0.3950.399均可 (2)甲(3)如图(4)如图4.34.7均可(5)c (6)c、d7.【解析】(1)滑动变阻器阻值比待测电阻阻值小很多，故供电电路采用分压式；可估算led灯正常工作时的电流为：故电流表不能用来测其电流，要精确测定其电阻就要排除电压表与电流表内阻的