湖北省高考物理二轮复习 电学实验(1).doc

湖北省2014年高考物理二轮复习 电学实验1如图甲为分压器接法的电路图，已知电源电动势为e，内阻不计，变阻器总电阻为r当rr时，闭合电键s，负载电阻r两端的电压u随变阻器本身a、b两点间的阻值rx变化的图线应最接近于如图乙中的哪条图线（）abcd解答：解：当rx增大时，左半部分并联总电阻增大，右半部分电阻减小，所以r两端的电压u应增大，排除；当rr时，左半部分并联总电阻近似等于变阻器间的阻值rx，则u，即u与阻值rx近似成正比，故正确故选b2某同学测量阻值约为25k的电阻rx，现备有下列器材：a电流表（量程100 a，内阻约为 2k）；b电流表（量程500 a，内阻约为300）；c电压表（量程15v，内阻约为100k）；d电压表（量程50v，内阻约为500k）；e直流电源（20v，允许最大电流1a）；f滑动变阻器（最大阻值1k，额定功率1w）；g电键和导线若干电流表应选 ，电压表应选 （填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ； 解答：解：（1）电阻上是最大电流：，故电流表应选择b；因直流电源的电压是20v，故量程是50v的电压表的使用效率偏低，应选择电压表c；（2）因待测电阻约为25k，大电阻故用内接法；因是小电阻控制大电阻，若用限流式接法，控制的电压变化范围太小，则应用分压式接法故答案为：b，c电流表应采用内接的方法；滑动变阻器应采用分压器方式的接法3从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表a1的内阻r1要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得尽量多的数据 器材 规格 电流表a1 量程为100ma，内阻r1待测（约5） 电流表a2 量程为500a，内阻r2=1000 电压表v 量程为3v，内阻r3=10k 电阻r1 阻值20，与电源串联，起保护作用 滑动变阻器r0 总阻值约50 电源e 电动势为3v，内阻很小 开关s 导线若干（1）画出你设计的电路图，标明所用器材的代号（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1= ，式中各符号指什么： （3）若题中没有给出电流表a2，但提供了以下3个已知阻值的电阻仍然需要高精度地测量电流表a1的内阻，你认为可以怎样设计实验方案，请谈谈你的设计思路，并画出实验电路图a定值电阻r2（阻值5）；b定值电阻r3（阻值25）；c定值电阻r4（阻值1000）解答：解：（1）待测电流表满偏时，其两端的电压表约为0.5v，远小于题目提供的电压表量程3v故电压表读数将存在很大的误差，将已知内电阻的电流表当作电压表使用，故电路图如图甲所示；（2）根据部分电路欧姆定律，有：r1=；式中i1、i2分别是a1、a2的读数；（3）a1两端的最大电压u=0.15v=0.5v3v，通过给电流表串联一个阻值适当的定值电阻解决了电流表和电压表量程不匹配的问题，这也是电学实验设计中一种常用的方法由i1g（r1+r）=u，i1g=100ma，r15、u=3v，可得r=25，因此，定值电阻选择r3，故电路图如图乙所示；故答案为：（1）如图所示；（2），i1、i2分别是a1、a2的读数；（3）如图所示4有一电流表a，量程为1ma，内阻rg约为100要求测量其内阻可选用的器材有：电阻箱r0，最大阻值为99999.9；滑动变阻器甲，最大阻值为10k；滑动变阻器乙，最大阻值为2k；电源e2，电动势约为6v，内阻不计；开关2个导线若干常用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：a断开s1和s2，将r调到最大；b合上s1，调节r使a满偏；c合上s2，调节r1使a半偏，此时可以认为a的内阻rg=r1试问：（1）在上述可供选择的器材中，可变电阻r1应该选择 ；为了使测量尽量精确，可变电阻r应该选择 ；电源e应该选择 （2）认为内阻rg=r1，此结果与rg的真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”） 解答：解析 （1）根据半偏法的测量原理，r1必须选r0；由于电流表的满偏电流很小，要求r1的阻值很大，故r应选滑动变阻器甲，电源选择e2，误差较小（2）根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：合上s1，调节r使电流表满偏：ig=合上s2，调节r1使电流表半偏（电路中的总电流）：i=故：iig所以，通过电阻箱的电流ir1：ir1ig用u表示电阻箱两端电压，则r1=ig即：rgr1故：认为内阻rg=r1，此结果与的rg真实值相比偏小故答案为：（1）r0滑动变阻器甲 e2（2）偏小5在探究电阻定律的实验中，现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示编号材料长度（m）横截面积（mm2）a镍铬合金0.80.8b镍铬合金0.50.5c镍铬合金0.30.5d镍铬合金0.31.0e康铜丝0.30.5f康铜丝0.80.8（1）图甲中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为c、b、d的金属丝，则d应选上表中的 （用编号表示）（2）为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻r0，某同学利用一段带有滑动片p且粗细均匀的电阻丝ab和下列器材做实验：a电流表a：量程为500ma，内阻为4；b电阻箱r：最大阻值为99.9，阻值最小变量为0.1；c电源e：电动势为6v，内阻r=0.4；d定值电阻r：阻值为1.2：e开关s、导线若干实验时采用如图乙所示电路，滑动片p与电阻丝接触良好，且ap长记为l，其他导线电阻不计改变电阻丝连入电路的长度l，分别测出通过电阻丝的电流值，作出电阻丝的l图象如图丙所示由l图象得出该电阻丝单位长度上的电阻r0= 请将实验电路图中虚线框中的电路补充完整要求：无论滑动片p滑至何处，电流表均安全，并且能尽可能准确地测出图丙中的电流值此时电阻箱r连人电路的阻值为 解答：（1）要研究导体的电阻与导体长度、横截面积、材料三者之间的关系，而要求选取四根导线，根据控制变量法的思路，可知d应该选择表格中的e故答案为：e（2）设虚线部分的电阻为，由闭合电路的欧姆有：，变形得，由图线得图线的斜率为1.6，纵截距为0.4，因此有：，代入数据解得r0=9.6,依据题意可知，徐线框内有电流表a和电阻箱r，结合上问可知可知，电流表a一定是串联在电阻箱r的两侧，因此具体电路图如下所示：由，代入数据解得r=1故答案为：9.6，16（1）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值约45热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3v内阻可忽略）、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器（020）、开关、导线若干在图（a）的方框中画出实验电路图根据电路图，在图（b）的实物图上连线（2）广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的在下图甲中，电源的电动势e=9.0v，内电阻不可忽略；g为内阻不计的灵敏电流表；r0为保护电阻；r为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的rt图象所示则热敏电阻r与摄氏温度t的关系为r= ；闭合电键s，当r的温度等于50时，电流表示数i1=2.25ma，则当电流表的示数i2=3.6ma时，热敏电阻r的温度是 解答：（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故要研热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，则需要电压的变化范围要尽可能的大，故滑动变阻器应采用分压接法，热敏电阻的阻值常温下约45，故热敏电阻为小电阻故安培表采用外接法故电路连接如图所示根据电路图，在图（b）的实物图上连线（2）设热敏电阻的电阻值与温度关系表达式为：r=kt+r0当t=0c时，r=5k，有5000=r0 当t=80c时，r=1000，有1000=80k+r0 由解得k=50，r0=5000所以热敏电阻r与摄氏温度t的关系为r=500050t闭合电键s，当r的温度等于50时，电流表示数i1=2.25ma，则当电流表的示数i2=3.6ma时，代入数据，热敏电阻r的温度是80故答案为：（1）如图如图（2）500050t，807. 太阳能是一种清洁、“绿色”能源在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的iu特性所用的器材包括：太阳能电池，电源e，电流表a，电压表v，滑动变阻器r，开关s及导线若干为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的iu图象由图可知，当电压小于2.00v时，太阳能电池的电阻 （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80v时，太阳能电池的电阻约为 。解答：根据测绘小灯泡伏安特性曲线，电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，电路连接如图 在电压小于2.00v时，由图可读出电流很小，由得，太阳能电池的电阻很大当电压为2.80v时，根据题图读出i=2.80103a，由得：r=1.0103故答案为：如图所示很大1.01038现有一种特殊的电池，它的电动势e约为9v，内阻r约为50，已知该电池允许输出的最大电流为50ma为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验图中电压表的内阻很大，对电路和影响可不考虑，r为电阻箱，阻值范围09999，r是定值电阻，起保护电路的作用（1）实验室备有的定值电阻r有以下几种规格：a10，2.5w b100，1.0w c200，1ow d2000，5ow本实验应选哪一种规格？答： （2）该同学接人符合要求的r后，闭合开关s，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图（b）所示的图线（已知该直线的截距为0.1v 1）则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势e为 v，内阻r为 解答：（1）当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为50ma，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值为：r0=50=18050=130，滑动变阻器应选c、200，1ow；（2）由闭合电路欧姆定律可得：u=（r0+r），变形得：=+，由数学知识可知，图象中的斜率k=；截距b=；由图可知，b=0.1，故e=10v；k=4.167；即=4.167；解得：r=41.67； 故答案为：（1）c；（2）10；41.679在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程3v（选填“3v”或“15v”），实验后得到了如图b的ui图象，则电池内阻为1.5（电压表、电流表均为理想电表）（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片p在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片p向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数u与x、电流表读数i与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为1.48 v，内阻为1解答：因一节干电池的电动势约为1.5v，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表应选择量程3v，由图可知，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故电动势为1.45v；而图象与横轴的交点为0.3a，说明当电源的路端电压为1v时，电流为0.3a，则有e=u+ir可得，内阻r=1.5（2）由图可知当i1=0.13a时，u1=1.35v；当i2=0.28a时，u2=1.20a；根据ueir得：1.35=e0.13r1.20=e0.28r解得：e=1.48v r=1故答案为：（1）3v，1.5（2）1.48，110. 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（r0=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图 （a）所示（1）在图（b）所示的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接（2）请完成下列主要实验步骤；a检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是 b将开关s1闭合，开关s2断开，电压表的示数是1.49v；c将开关s2闭合，电压表的示数是1.16v；断开开关s1（3）使用测得的数据，计算出干电池的内阻是 （计算结果保留二位有效数字）（4）由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏 （填“大”或“小”）解答：（1）由