课时跟踪检测(三十一) 电学实验综合训练.doc

课时跟踪检测(三十一)电学实验综合训练高考常考题型：实验题1(2012潍坊模拟)某同学用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图1甲所示，读数是_ mm；用多用电表“1”挡测该金属丝的电阻，如图乙所示，读数是_ 。图12在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20 k，电流表的内阻约为10 ，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图2所示。(1)根据各点表示的数据描出IU图线，由此求得该电阻的阻值Rx_ (保留两位有效数字)。(2)画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图。图23某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图3所示。图3读得直径d_ mm。(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：电阻R()121.050.023.910.03.1导线直径d(mm)0.8010.9991.2011.4941.998导线截面积S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系。_(3)若导线的电阻率5.1107 m，则表中阻值为3.1 的导线长度l_ m(结果保留两位有效数字)。4(2011四川高考)为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表A量程为1 V、内阻大约为1 k的电压表B量程为2 V、内阻大约为2 k的电压表C量程为3 V、内阻为3 k的电压表选择电压表_串联_k的电阻可以改装成量程为9 V的电压表。(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 ；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 ，则电源的电动势E_V、内阻r_。5(2013广东调研)2010年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 左右，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A1(量程为0至50 mA，内阻RA1约为3 )电流表A2(量程为0至3 mA，内阻RA215 )定值电阻R1697 定值电阻R21 985 滑动变阻器R(0至20 )一只电压表V(量程为0至12 V，内阻RV1 k)蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)电键S一只(1)在下边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带入表达式，其结果为正常工作时电阻。6某电压表的内阻在2050 k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表V(量程3 V)；电流表A1(量程200 A)；电流表A2(量程5 mA)；电流表A3(量程0.6 A)；滑动变阻器R(最大阻值1 k)；电源E(电动势4 V)；电键K，导线若干。(1)所提供的电流表中，应选用_(填写字母代号)。(2)为了尽量减少误差，要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图。(其中电源和电键及其连线已画出)图47(2012潍坊模拟)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图5甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条UI图线，如图乙所示。请回答下列问题：图5(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式：_；(2)小灯泡两端电压随电流变化的图象是_(选填“a”或“b”)；(3)根据图乙可以求得电源的电动势E_ V，内电阻r_ ，该电路中小灯泡消耗的最大功率为_ W。8(2012深圳模拟)在测定一根粗细均匀的合金丝Rx的电阻率的实验中。 (1)利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图6所示，则可读得合金丝的直径为_ mm。图6 (2)待测合金丝Rx的电阻约为5 。提供的仪器有：A电压表V(内阻约为10 k，量程为3 V)B电流表A1(内阻约为3 ，量程为0.6 A)C电流表A2(内阻约为0.1 ，量程为3 A)D滑动变阻器R(阻值为05 ，额定电流为2 A)E电源E(电动势为5 V，内电阻为1 )F一个开关、若干导线要求较准确地测出其阻值，电流表应选_。(选填序号)某同学根据以上仪器，按图7连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽。图7修改后的电路其测量结果比真实值偏_(选填“大”或“小”)。9(2012南京模拟)某学习小组在研究小灯泡灯丝电阻和温度的关系时，描绘了一只小灯泡(3.6 V0.3 A)的伏安特性曲线。实验中除红外测温仪、导线和开关外，还有以下器材可供选择：A电源E(电动势为6.0 V)B电压表V1(量程为03 V，内阻约为2 k)C电压表V2(量程为05 V，内阻约为4 k)D电流表A1(量程为00.6 A，内阻约为0.2 )E电流表A2(量程为0100 mA，内阻约为2 )F滑动变阻器R1(最大阻值10 ，额定电流1 A)G滑动变阻器R2(最大阻值2 k，额定电流100 mA)(1)为了便于调节，减小读数误差和系统误差，请你选择合适的电压表、电流表和滑动变阻器_(填所选仪器前的字母序号)，并为该小组设计电路图，画在虚线框内。(2)根据正确设计的实验电路图，学习小组测得电压、电流、灯丝温度，并求得对应电阻值，如下表：电压/V00.200.501.001.502.002.503.003.50电流/A00.0510.1050.1650.2050.2350.2600.2800.300电阻/3.94.86.17.38.59.610.712.0温度/12.066.1144.1216.3288.3354.4420.4498.5根据表格中的数据，学习小组的同学在图8中画出了小灯泡的伏安特性曲线。现要知道图线上P点对应的电阻RP，有同学认为可以作出曲线在P点的切线，而RP就等于该切线的斜率的倒数，这样做是否正确？答：_。(选填“正确”或“不正确”)图8(3)请你根据表格中的数据，在图9中画出灯丝的电阻值随温度变化的关系图线。根据图中的Rt图线可知，灯丝的电阻值与温度的关系是：_；0 时灯丝的电阻值约为_ (保留两位有效数字)。图9答 案课时跟踪检测(三十一)1解析：螺旋测微器读数时，先读出固定刻度线的分度值，再读出可动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即0.001 mm。本题中的读数为0.5 mm40.00.01 mm0.900 mm；欧姆表测电阻本身就不是很精确，只能近似测出电阻值，所以对其读数要求不是很严格，小数点后保留几位是没有多大意义的，到底保留多少，就中学考试来讲，看题目中已知数据的位数而定，但应注意“挡位”，该题中7.0也是可以的。答案：0.90072解析：(1)图线如图所示。Rx2.4103 (2.31032.5103 )(2)因满足Rx2RARV，故采用电流表内接法。答案：见解析3解析：(1)螺旋测微器读数要严格按步骤读取，读数为(120.00.01) mm1.200 mm。(2)由数据可得：R与S不成反比，R与S2成反比(或RS2恒量)。(3)根据电阻定律公式R，所以l m19 m。答案：(1)1.200(2)不满足，R与S2成反比(或RS2恒量)(3)194解析：电压表的改装，须已知待改装电表的内阻，故电压表选择；电压表满偏时，串联电阻两端电压为6 V，根据串联分压原理，串联电阻应为待改装电表内阻的2倍，即6 k，改装后电压表所测电压为其示数的3倍，由闭合电路欧姆定律可知，EUr，代入已知数据解得：E2.5 V，r10 。实际电动势E03E7.5V。答案：(1)或C6(2)如图所示(3)7.5105解析：(1)滑动变阻器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：I6 mA，故电流表A1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分流与分压，所以不能用电压表V测其电压与电流表A2测其电流的比值求电阻。由于电流表A2内阻已知，与定值电阻串联可当做量程为06 V的电压表与灯泡并联测电压；电压表V内阻已知，可知电流表在干路中测得的电流与电流表A2示数的差值即为通过灯泡的真实电流。(2)由于灯泡的额定电压为3 V，所以当I2(R2RA2)3 V，灯泡达到额定电压，此时电流的值为：I21.5 mA。答案：(1)如图所示(2)I21.5 mA6解析：伏安法测电阻需要两块表：电压表和电流表。本题测量的是一个电压表的内阻，和普通定值电阻不同的是，电压表本身两端的电压UV可以通过自身表的示数读取，故不再需要其他的电压表来测其两端电压了，故本题只需一个量程合适的电流表与之串联测出其电流IV即可。经计算，流经待测电压表的最大电流为Imax150 A，考虑安全性及准确性，电流表应选A1。对于本题，因为待测电阻RVR(待测电压表阻值是滑动变阻器最大阻值的20倍以上)，故滑动变阻器应采用分压式接法，满足题目多测几组数据的要求。答案：(1)A1(2)电路图如图所示7解析：(1)首先要明白电路的组成：电源、开关、电阻箱、灯泡串联成闭合回路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测路端电压。电阻箱两端电压为UU2U1，电阻箱阻值为R，所以流过电阻箱的电流I；(2)小灯泡两端电压随电流的增大而增大，所以选图线b；图线a为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线；(3)图线a与纵轴的交点为电源的电动势3.0 V，图线a的斜率为电源的内阻r2.0 ，图线a、b的交点表示U1U2即电阻箱的阻值为0，此时小灯泡消耗的功率最大，PUI1.0 W。答案：(1)I(2)b(3)3.02.01.08解析：(1)由螺旋测微器的读数规则知该合金丝的直径0.5 mm10.90.01 mm0.609 mm。(2)由于被测电阻约为5 ，电源电动势为5 V，内阻为1 ，则电路中出现的最大电流约为0.8 A，如果选择量程为3 A的电流表，误差太大，故电流表应选择量程为0.6 A的。原电路图中滑动变阻器是限流作用，电路的电流变化范围小，加一条导线连接，让滑动变阻器起分压作用。被测电路中电流变化范围变大。被测电阻值Rx，由于电压表分流，故II真，即电阻的测量值比真实值偏小。答案：(1)0.609(0.6070.609均对)(2)B如图所示小9解析：(1)小灯泡的额定电压为3.6 V，要描绘其完整的伏安特性曲线，电压表应