高考物理二轮复习 专题十一 电学实验点精练（含详解）(1).doc

专题十一电学实验 【测控导航】考点题号(难易度)1.基本仪器的使用及选择2(易)、8(中)2.实验原理与步骤1(易)、7(中)3.实验数据处理3(易)、4(易)4.实物图连接5(易)、9(难)5.创新、探究性实验6(难)1.(2013天津市河西区二模)图(1)为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的iu关系曲线图.为了得到图(1)所示iu关系的完整曲线,在图(2)、图(3)两个电路中应选择的是图;理由是:.(电源电动势为9 v,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0100 ).解析:题图(2)中,滑动变阻器采用的是分压式接法,题图(3)中,滑动变阻器采用的是限流式接法,从本实验的实验目的看,题图(2)中滑动变阻器的滑片从最左端逐渐向右端移动时,加在热敏电阻两端的电压可以从0逐渐增加,电压的调节范围较大,故应选择题图(2)作为实验电路.答案:(2)图(2)中加在热敏电阻两端的电压可以从0调节,读数范围大2.(2013成都三模)某实验小组在做“测定金属电阻率”的实验过程中,测量某金属丝的电阻(阻值510 ),实验室提供了下列器材.a.电压表(03 v,内阻rv约1 k)b.电压表(015 v,内阻rv约5 k)c.电流表(00.6 a,内阻ra=2 )d.电流表(03 a,内阻ra=0.5 )e.滑动变阻器(5 ,1.2 a)f.直流电源(6 v,内阻不计)另有开关一个,导线若干.实验中有两种电路可供选择,如图(甲)和(乙)所示.(1)为了较准确地计算金属丝的电阻,本次实验中电路应选(选填“(甲)”或“(乙)”),电压表应选,电流表应选.(只填器材前的字母代号即可).(2)若用米尺测得金属丝的长度为l,用螺旋测微器测得金属丝直径为d,此时测得电流为i、电压为u,则该金属丝的电阻率=(用、d、l、u、i、ra表示).解析:(1)由于直流电源电压为6 v,所以电压表应选a,电流表选c,由于电流表内阻为精确值,电压表内阻为近似值,所以电流表采用内接法,因此实验电路选(甲).(2)由于ui=ra+rx,rx=l(d2)2,所以=d24l(ui-ra).答案:(1)(甲)ac(2)=d24lui-ra3.(2013山东省烟台市高三5月适应性练习)某科技小组要测量一未知电阻rx的阻值,实验室提供了下列器材:a.待测电阻rxb.电池组(电动势3 v,内阻约5 )c.电压表(量程3 v,内阻约3 000 )d.电流表(量程5 ma,内阻约10 )e.滑动变阻器(最大阻值50 ,额定电流1.0 a)f.开关、导线若干该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路(电流表内接或外接)进行测量,并将其测量数据绘成ui图像,如图(甲)和图(乙)所示.(1)由测量结果判定图测量结果较为准确,其测量值rx= (结果保留3位有效数字),rx的测量值真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”).(2)请把正确的测量电路图画在方框内.解析:(1)根据欧姆定律表达式i=ur计算可知,图(甲)中,电压为2.8 v时待测电阻的阻值比电压为1.5 v时的阻值稍大,几乎相等,而图(乙)中,电压为2.8 v时待测电阻的阻值比电压为1.5 v时的阻值还小,因此图(甲)测量结果较为准确,其测量值为rx=ui=2.15210-3 1.08103 .因rxrvra=3 00010 =30 000 173.2 ,因此电流表应采用内接法,rx的测量值大于真实值.(2)测量电路图如图所示.答案:(1)(甲)1.08103大于(2)见解析4.(2013山东师大附中高三押题)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示. 实验次数12345r()2.04.06.08.010.0u(v)1.001.191.271.311.35u/r(a)0.500.300.210.160.13(1)根据表中提供的数据,若利用图像确定电池的电动势和内阻,则应作图像;a.uurb.ruc.rurd.1ru(2)根据(1),利用测得的数据,在坐标纸上画出适当的图线,由作出的图像可知,该电池的电动势e= v,内阻r= .解析:(1)根据闭合电路的欧姆定律可得e=u+urr,解得u=-rur+e,因此,若利用图像确定电池的电动势和内阻,则应作uur图像,选项a正确.(2)利用测得的数据,作出uur图像如图所示.由表达式u=-rur+e可知,uur图像斜率的绝对值等于电源内阻,故r=uur=1.47-1.000.50-0.00 =0.94 ;在纵轴上的截距等于电源电动势大小,故e=1.47 v.答案:(1)a(2)1.47(1.461.48均可)0.94(0.901.00均可)5.(2013山东省临沂市二模)某小组用如图所示的电路实物装置,测绘额定电压为4.0 v的小灯泡的伏安特性曲线,其中小灯泡的电阻约为几欧,电压表和电流表均为常用的普通电表.(1)根据实际情况,你认为完成该实验所对应的电路图应该是.(填“(甲)”“(乙)”或“(丙)”)(2)根椐选择的电路图,用笔画线代替导线将实物电路图连接完整.(3)已知小灯泡灯丝电阻值 r 与灯丝温度 t 的关系为 r=k (273+t),k为比例常数.小灯泡灯丝在27 时的电阻是6.0 .根据iu 图像估算该灯丝的温度为227 时灯丝的瞬时功率约为 w.解析:(1)小灯泡的电阻约为几欧,电流表需采用外接法,加在小灯泡两端的电压需从零开始逐渐增加,滑动变阻器采用分压式接法,因此电路图选用图(甲).(2)实物图连接如图所示.(3)将t1=27 、r1=6.0 代入r=k(273+t),解得k=0.02,将t2=227 、k=0.02代入r=k(273+t),解得r2=10 ,由题给iu图像看出,加在小灯泡两端电压为4.0 v时,流过小灯泡的电流为0.4 a,此时小灯泡的电阻阻值为10 ,故灯丝的温度为227 时灯丝的瞬时功率约为p=ui=4.00.4 w=1.6 w.答案:(1)(甲)(2)见解析图(3)1.66.某课外活动小组自制了西红柿电池组,现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻(电动势约2 v,内阻一千多欧姆).实验室现有如下器材:多用电表:欧姆挡(1,10,100,1 k)直流电流挡(00.5 ma,01 ma,010 ma,0100 ma)直流电压挡(00.5 v,02.5 v,010 v,050 v,0250 v,0500 v)电压表(03 v,015 v)电流表(00.6 a,03 a)滑动变阻器:r1=10 ,r2=2 000 开关及导线.(1)该小组同学先用多用电表直流电压“02.5 v”挡(表盘上的标识为“mav”)粗测了西红柿电池组的电动势,指针稳定时如图(甲)所示,其示数为v(保留两位有效数字);(2)为了更精确地测量西红柿电池组的电动势和电阻,应选测电压,选测电流(填电表名称和所选量程);滑动变阻器应选(填电阻符号);(3)请设计方案,在与图(乙)上进行实物连接.解析:(1)用02.5 v挡测量时,每小格为0.05 v,故示数为1.6 v.(2)由于西红柿电池组的电动势约为2 v,所以电压表应选03 v,电路中最大电流约为i=er=2 ma,所以多用电表应选直流电流挡01 ma,由于西红柿电池组内阻约为一千多欧姆,所以滑动变阻器应选r2.(3)实物连接如图所示.答案:(1)1.6(2)电压表03 v多用电表直流电流1 ma挡r2(3)见解析7.(2013湖北省高三模拟及适应性考试)(1)在练习使用多用电表时,某同学将选择开关拨至“10 ”挡时,欧姆表的内部结构可简化成图(甲)中虚线框内的电路,欧姆表已经进行了必要的调零.该同学想用一个电阻箱rx 较精确地测出该电路中电源的电动势e和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻r内(即rg+r0+r),他的操作步骤是:a.将欧姆表与电阻箱rx连成图(甲)所示的闭合电路;b.改变电阻箱阻值,记下电阻箱示数rx和与之对应的电流表g的示数i;c.将记录的各组rx 、i的数据描点在(乙)图中,得到1irx图线;d.根据(乙)图作得的1irx图线,求出电源的电动势e和欧姆表内阻r内.图(甲)中,a表笔和b表笔的颜色分别是和,电源的电动势e为 v,欧姆表内阻r内为 ,电流表g的量程是 a.(2)若该同学将图(甲)中电流表g并联一个定值电阻,组成一个新的欧姆表,这个新欧姆表的倍率较之改装前欧姆表的倍率(填“变大”、“变小”或“相同”)解析:(1)根据多用电表的构造可知,a表笔和b表笔分别是黑表笔和红表笔.根据闭合电路的欧姆定律可得i=er+rg+r0+rx,解得1i=1erx+1e(r+rg+r0),可见,1irx图线斜率的倒数等于电源电动势e,故e=11irx=160-20320-0 v=8 v;1irx图像在纵轴上截距等于1e(r+rg+r0),故欧姆表内阻r内=r+rg+r0=20e=208 =160 ;电流表的量程ig=er+rg+r0=8160 a=0.05 a.(2)将图(甲)中的电流表并联一个定值电阻时,流经电流表的电流变小,指针偏转角度变小,因此新欧姆表的倍率变小.答案:(1)黑红81600.05(2)变小8.(2013四川成都七中二模)为了测定某电池的电动势(约10 v11 v)和内阻(小于2 ),需要把一个量程为5 v的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15 v的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:(1)把电压表量程扩大,实验电路如图(甲)所示,请完成第五步的填空.第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端;第二步:把电阻箱阻值调到零;第三步:闭合开关s;第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5 v;第五步:把电阻箱阻值调到适当值,(电阻箱的电阻变化过程中,a、p间的电压可视为不变)使电压表读数为 v;第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15 v的电压表(2)上述实验可供选择的器材有:a.某电池(电动势约1011 v,内阻小于2 )b.电压表(量程为5 v,内阻约5 k)c.电阻箱(阻值范围09 999 )d.电阻箱(阻值范围099 999 )e.滑动变阻器(阻值为020 ,额定电流2 a)f.滑动变阻器(阻值为020 k,额定电流0.2 a)电阻箱应选,滑动变阻器应选(填选项前的字母)(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势e和内电阻r,实验电路如图(乙)所示,得到多组电压表读数u和电流表读数i,并作出ui图线如图(丙)所示,可知电池的电动势为 v,内电阻为 .(所有结果保留3位有效数字).解析:(1)由于电压表量程由5 v扩大为15 v,因此电压表的示数应为电阻箱电压的一半,当p、a间电压为4.5 v时,通过调整电阻箱使电压表示数为1.5 v.(2)由于电压表内阻约为5 k,电阻箱电阻应不小于10 k,故电阻箱应选d.图(甲)中滑动变阻器为分压式连接,而电源电动势为1011 v,因此滑动变阻器选用e则可,既能方便操作又可确保仪器安全.(3)由ui图像可得电压表的“最大”示数为3.5 v,则对应电池的电动势为10.5 v,电源内阻r=(3.5-2.5)31.75 =1.71 .答案:(1)1.50(2)de(3)10.51.719.为了测量某电池的电动势 e(约为3 v)和内阻 r,可供选择的器材如下:a.电流表g1(2 ma100 )b.电流表g2(1 ma内阻未知)c.电阻箱r1(0999.9 )d.电阻箱r2(09 999)e.滑动变阻器r3(010 1 a)f.滑动变阻器r4(01 000 10 ma)g.定值电阻r0(800 0.1 a)h.待测电池i.导线、开关若干(1)采用如图(甲)所示的电路,测定电流表g2的内阻,得到电流表g1的示数i1、电流表g2的示数i2如下表所示:i1/ma0.400.811.201.592.00i2/ma0.200.400.600.801.00根据测量数据,请在图(乙)坐标中描点作出i1i2图线.由图得到电流表g2的内阻等于 .(2)在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器应该选用,电阻箱应该选用.(均填写器材后面的代号)(3)根据图(丙)所示电路,请在图(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.解析:(1)将测量得到的表格中的i1、i2数据在i1i2坐标中描点连线得到i1i2图像如图所示.i1i2图线的斜率为k=i1i2=i1i