高考物理 专题二 电学实验复习题（含解析）.doc

专题二 电学实验图11某同学使用多用电表测量一定值电阻rx的阻值，先把选择开关旋到“1k”档位并调零，测量时指针偏转如图1所示。然后他应通过以下操作完成实验，（1）请你将以下操作过程补充完整：_；_；将两表笔接触待测电阻的两端，从表盘上读出数据，再乘以所选倍率即为所测电阻值；测量结束后，将选择开关旋到“off”挡。（2）为更准确地测量该电阻的阻值，某同学设计了图2所示的电路。其所用器材有：滑动变阻器r0、电阻箱r、电流表a、电源e、单刀双掷开关s各一只，以及导线若干。以上器材均满足实验所需条件。图3为该电路的实物图，其中部分电路已经连接好，请用笔画完成电路实物图的连接。测量时，有同学进行了如下一些操作，请将正确的步骤挑选出来，按正确操作顺序将步骤前的字母写到横线上：_。a根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；b先将单刀双掷开关掷向b端，调节滑动变阻器，使电流表a的指针指到表盘上某一适当位置，记下a的示数i；c先将单刀双掷开关掷向a端，调节滑动变阻器，使电流表a的指针指到表盘上某一适当位置，记下a的示数i；d再将单刀双掷开关掷向a端，调节滑动变阻器，使电流表a的示数变为i/2；e再将单刀双掷开关掷向b端，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表a的示数也为i；f再将单刀双掷开关掷向b端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表a的示数也为i；g记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值；1（1）见解析（）如图a、c、f、g。r0serrx【解析】（1）先把选择开关旋到“1k”档位并调零，测量时指针偏转如图1所示，指针偏转角度太大，说明待测电阻小，应该把选择开关旋到“100”档位；将红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度处；（2）此电路测量电阻的原理是等效替换。正确操作顺序是：根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大，先将单刀双掷开关掷向b端a，调节滑动变阻器，使电流表a的指针指到表盘上某一适当位置，记下a的示数i；再将单刀双掷开关掷向b端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表a的示数也为i；记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值，所以正确步骤为a、c、f、g。在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导纽a.b.c,d,e.f,g和h按图甲所示 方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零闭合开关后： （1）若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是导线断路 (2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的ui特性图线如图乙所示电源的电动势e v；小电珠的的电阻随温度的上升而。 (3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面的这一电源上，每一只小电珠的实际电功率是w。（）可能是g导线断路（）3v电阻随温度的升高而增大（）1.05w【解析】（1）样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，则可能是g导线断路（2）由电源的ui特性图线可知电源的电动势e3v，内阻r=1；由小电珠的ui特性图线可知小电珠的电阻随温度的升高而增大（3）当两个小电珠并联后，接到电源上，由闭合电路欧姆定律得，e=u-2ir，电源的ui特性图线为u=e-2ri=e-2i，在图乙中作出u=e-2i图线，如图。图线与小电珠u-i图线交点（0.95 ，1.1），一只小电珠的实际电功率是p=ui=0.951.1w=1.05w。实际电流表有内阻，测量电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下：待测电流表(，内阻约300)，电流表 (，内阻约100)，定值电阻(300)，定值电阻(10)，滑动变阻器 ()，滑动变阻器 ()，干电池(1.5v)，电键s及导线若干。(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图。(3)补全实验步骤：按电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最 （填“左端”或“右端”）闭合电键s，移动滑动触头至某一位置，记录和的读数和；多次移动滑动触头，记录和的读数和；以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图所示。(4)根据图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。（）（）如图所示（）最左端【解析】（1）因两端的电压约为为，假若两电流表满偏，由通过定值电阻的电流为，所以定值电阻约为内阻约300，故定值电阻选；又因电路是分压法接，所以滑动变阻器小时便于调节，所以应选滑动变阻器 ()（2）实物连图如图所示（3）首先应使分压电路中输出的电压最小，所以滑动变阻器的触头移至最左端 (4) 由部分电路欧姆定律可知，因，所以 用伏安法测一节干电池的电动势e和内阻r，所给的器材有：a电压表v：010v b电流表a：00.6ac滑动变阻器r1(总阻值20) d固定电阻r2（阻值10）e固定电阻r3（阻值4）f固定电阻r4（阻值3）s单刀双掷开关s和导线若干 （1）根据以上器材，在误差尽可能小的情况下，组成一个测量电路，画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。） （2）用已知的量和实验中测的量表示待测干电池的电动势e 和内阻r （）如图所示（）【解析】一节干电池的电动势e约1.5v,内阻r很小，为了减小读数误差，不能选电压表量程选择010v, 只能选电流表；由闭合电路欧姆定律可知，若用电流表则不能用滑运变阻器；只能用单刀双掷开关和两个定值电阻组成回路电流表量程选择00.6a,回路最小总电阻约r=2.5,，若电流表三分之一处读数，所以其电路的电阻大约为，若电流表三分之二处读数，所以其电路的电阻大约为，故定阻电阻选择固定电阻r3和固定电阻r4即可按图按好电路，设按固定电阻r3和固定电阻r4时测的电流分别为和，由闭合电路欧姆定律可得 联立解得；某实验小组向描绘有“4v、2w”的小灯泡的ui图像，除导线和开关还备有以下器材可供选择：a.电流表a1,（量程0.6a，内阻约为1）b.电流表a1,（量程3.0a，内阻约为0.2）c.电压表v1,（量程5.0v，内阻约为5kg）d.电压表v2,（量程15.0v，内阻约为15kg）e.滑动变阻器r1（最大电阻为5，额定电流500ma）f.滑动变阻器r2（最大电阻为10，额定电流2.0a）（1）实验中所用的电流表应选；电压表应选；滑动变阻器应选。（只需填器材前面的字母代号）（2）画出实验的电路图。（3）经过正确的操作，测得的数据如下表，请根据下表数据在坐标系中描点画出小灯泡的ui曲线。1234567891011u/v00.400.801.201.602.002.402.803.203.604.00i/a00.120.220.300.360.400.430.460.480.490.50（）a1v1r2（）如图左所示（）如图右所示【解析】（1）由得小灯泡电流为0.5a，所以选电流表a1；小灯泡的额定电压4v，所以电压表选v1，.滑动变阻器r1的额定电流较小，所以滑动变阻器应选r2（2）电压表的内阻远大于小灯泡电阻，应用安培表外接，且分压式供电，如图左所示 ； （3）ui图线如图右所示 用以下器材测量待测量程电流表a1(，内阻约300)的内阻，电源e：干电池(1.5v) 电压表v(量程10v，内阻约为3k)电流表a2 (，内阻约100) 定值电阻：阻值为300定值电阻：阻值为10 滑动变阻器：最大阻值为1000；滑动变阻器：最大阻值为20 单刀单掷开关s、导线若干定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)画出设计的实验电路图a1r1esr4a2ab用已知的量和实验中测的量表示待测电流表a1的内阻（）（）如图所示（）【解析】因a1两端的电压约为为，所以不能用量程10v的电压表，假若两电流表满偏，由通过定值电阻的电流为，所以定值电阻约为内阻约300，故定值电阻选；又因电路是分压法接，所以滑动变阻器小时便于调节，所以应选滑动变阻器 ()实验电路如图所示若某次测量中电流表a1的示数为i1，电流表a2的示数为i2，由部分电路欧姆定律可知， 某电流表的量程为50ma，内阻为50，其表面的刻度盘已损坏，要重新通过测量来刻画出刻度值，有下列器材： a待测电流表 b9v直流电源 c“0-10，1a”滑动变阻器 d.“0-100，50ma”滑动变阻器 e“0.6a，0.5”标准电流表 f“3a，0.01”标准电流表 g5标准电阻 f20标准电阻 i. 开关及导线若干(1)应选用的器材 (填选用器材序号)。(2)画出实验电路图(3)待刻度电流表的电流表刻度值x = 说明式中各物理量的表示意义 。（）abcegi（）如图所示（）【解析】（1）应选用的器材有abcegi （2）如图所示重新通过测量来刻画出刻度值，需要测量电流表中电流。由于标准电流表量程远大于待测电流表，且待测电流表内阻已知，所以设计成“0.6a，0.5”标准电流表与5标准电阻串联后与待测电流表并联电路，滑动变阻器采用分压式接法。由ixr=i(+)解得。式中i为e表示数，为e表内阻，为5标准电阻，r为待刻画表内阻 利用如图所示电路测量一量程为300 mv的电压表的内阻rv，rv约为300。实验步骤如下：按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器r的滑片p滑到a端，闭合开关s2，并将电阻箱r0的阻值调到较大；闭合开关s1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；保持开关s1闭合和滑动变阻器滑片p的位置不变，断开开关s2，调整电阻箱r0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱r0的阻值，即为电压表内阻rv的测量值。实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9)、电池（电动势约1.5 v，内阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材：a滑动变阻器（最大阻值150）；b滑动变阻器（最大阻值10）；c定值电阻（阻值约20）；d定值电阻（阻值约200）。 根据以上设计的实验方法，回答下列问题：（1）对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值r测 真实值rv（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器r应选用 ，定值电阻r应选用 （填字母代号）。（3）在其它元件不变的情况下，为使测量更准确,可换用一电动势更_的电池（内阻可忽略）（填“大”或“小”）（1）大于 （2分） （2） b c （4分） （3） 大 （2分）【解析】当电阻箱接入电路后，电阻箱和电压表组成的支路分的电压增大，电阻箱上分得的电压大于原来的一半，所以电压表的测量值大于真实值。要想测量比较精确，要求电阻箱接入电路后对整个电路的电阻影响较小，所以滑动变阻器选择b，若定值电阻r过大，不能使电压表达到满偏，所以r选择c，在本试验其它元件不变的条件下，选择电动势大的电池目的是减小实验误差，提高精度。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，并能测出多组数据。 （1）画出电路图，标明所用器材的代号。 （2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1= ，式中各符号的意义是： 。器材（代号）规格电流表（a1）量程10ma、内阻r1待测（约40）电流表（a2）量程500a、内阻r2=750电压表（v）量程10v、内阻r3=10k电阻（r1）阻值约为100、做保护电阻用滑动变阻器（r2）总阻值约为50电源（e）电动势1.5v、内阻很小开关（s2）、电线若干（1）如图所示的两个图中任一个均可 。 （2），i1、i2分别表示通过电流表a1和a2的电流，r1、 r2分别是它们的电阻。【解析】（）因电压表量程太大，所以只能用内阻已知的电流表来替代，所以电路设计如图（）两个并联电压相等，所以，解得 1)多用电表的表盘如图所示，用100ma的量程测量直流电流时，指针所示电流值为_ma（2）某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻 值。可选用器材的代号和规格如下：电流表a1 (量程250ma,内阻r1为