2013届高考物理第一轮课时检测试题33 电学实验(一)

用心 爱心 专心1 课时作业课时作业 三十三三十三 第第 3333 讲讲 电学实验电学实验 一一 基础热身 1 如图 K33 1 所示是一个小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图 根据小灯 泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是 图 K33 1 A 小灯泡的电阻随着所加电压的增大而减小 B 小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小 C 欧姆定律对小灯泡不适用 D 如果把三个这种相同的灯泡串联后接到电压恒为 12 V 的电源上 则流过每个小灯 泡的电流为 0 4 A 2 在 测定金属的电阻率 的实验中 某同学进行了如下测量 1 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度 测量 3 次 求出其平均值 l 其中一次测量结果如图 K33 2 甲所示 金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐 图中 读数为 cm 用螺旋测微器测量金属丝的直径 选不同的位置测量 3 次 求出其平均 值d 其中一次测量结果如图 K33 2 乙所示 图中读数为 mm 图 K33 2 2 采用如图 K33 3 所示的电路测量金属丝的电阻 电阻的测量值比真实值 选填 偏大 或 偏小 图 K33 3 图 K33 4 3 请你根据图 K33 3 所示的电路图在图 K33 4 中进行实物连线 电流表选 0 6 A 量程 电压表选 3 V 量程 技能强化 3 2011 巢湖一检 LED 发光二极管具有体积小 亮度高 能耗低 寿命长等诸多优点 被人们誉为是本世纪的新型光源 已广泛应用于电脑 手机等电子产品中 有一种 LED 手 灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的 其发光效率很高 它在正常工作时 正 向电压约 2 8 V 电流在 10 mA 左右 现取这样一只发光二极管 电路符号可用 D 表示 要测量它的伏安特性 提供有下列实验器材 电源E 电动势为 4 V 内阻约为 2 滑动变阻器R0 阻值 0 2 电流表 A1 量程 15 mA 内阻约为 10 电流表 A2 量程 0 6 A 内阻约为 5 电压表 V1 量程 3 V 内阻约为 1 k 电压表 V2 量程 15 V 内阻约为 1 k 开关及导线若干 则电流表应选 电压表应选 请在虚框中画出电路图 用心 爱心 专心2 4 2011 淮南一模某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究 他对镍 铬丝做了有关测量 数据如下表所示 编 号 金属丝直 径D mm 金属丝直径的 二次方D2 mm2 金属丝长 度L cm 电阻R 10 2800 078 4100 0016 30 20 2800 078 450 008 16 3100 004 07 1 他在第 3 组数据测量中 用螺旋测微器测金属丝直径时 示数如图 K33 5 甲所示 此示数为 mm 并把对应的D2数据填入表中相应位置 图 K33 5 2 图乙是他测量金属丝电阻的备选原理图 则该同学应选择电路 选填 A 或 B 进行测量 根据所选的原理图在图丙中用笔画线代替导线 将图中的仪器连接成 完整的实验电路 3 请你认真分析表中数据 写出电阻R与L D间的关系式R 比例系数 用k表示 并求出比例系数k m 结果保留三位有效数字 5 测一阻值约 1 的电阻丝Rx的阻值 为较准确测量 要求多测几组数据 实验室供选择的器材有 电源E 电动势约 1 5 V 内阻可忽略 电流表 A1 量程 0 0 2 A 内阻约 0 5 电流表 A2 量程 0 0 01 A 内阻约 0 05 电压表 V1 量程 3 0 V 内阻非常大 电压表 V2 量程 15 0 V 内阻非常大 滑动变阻器R 0 10 电阻箱R0 0 99 99 开关 S 与导线若干 1 某实验小组的同学设计了如图 K33 6 所示的电路图来测量Rx 该电路有不妥或不 符合要求之处 请指出其中的两处 图 K33 6 用心 爱心 专心3 2 请将你设计的测量电路图画在虚线框内 并标明所选器材符号 用测得的物理量计算Rx的公式是Rx 式中各物理量的物理意义是 6 在 测定金属丝的电阻率 的实验中 若用欧姆表粗测得知电阻丝Rx的阻值约为 4 为较精确地测量金属丝的电阻 并要求金属丝发热功率P 1 25 W 需要另行设计电路 进行测量 实验室备有的部分仪器有 A 电动势 6 V 的电池组E B 两挡电流表 A 量程 0 0 6 A 内阻 0 13 量程 0 3 0 A 内阻 0 025 C 两挡电压表 V 量程 0 3 0 V 内阻 3 k 量程 0 15 V 内阻 15 k D 滑动变阻器R1 0 100 最大允许电流 1 A E 滑动变阻器R2 0 20 最大允许电流 1 A 1 上述器材中 滑动变阻器应选用 2 在虚线框内画出实验电路图 3 实验时 电流表 电压表指针位置如图 K33 7 甲所示 螺旋测微器测金属丝的直 径 米尺测金属丝的长度如图乙所示 由图可知各物理量的测量值为 金属丝直径的测量 值d mm 金属丝长度的测量值L cm 根据上述数据 可以计算出所测 金属丝的电阻率 m 计算结果保留两位有效数字 甲 乙 图 K33 7 7 用以下器材测量待测电阻Rx的阻值 测量电路如图 K33 8 所示 图 K33 8 待测电阻Rx 阻值约为 100 电源E 电动势约为 6 0 V 内阻忽略不计 电流表 1 量程 50 mA 内阻r1 20 电流表 2 量程 300 mA 内阻r2约为 4 定值电阻R0 阻值为 20 滑动变阻器R 最大阻值为 10 单刀单掷开关 S 导线若干 1 电路图中的电流表 A1应该选择电流表 选填 1 或 2 开关 S 闭合 前 滑动变阻器R滑片应该移到 选填 A 或 B 端 2 若某次测量中电流表 A1的示数为I1 电流表 A2的示数为I2 则由已知量和测得量 表示Rx的表达式为Rx 用心 爱心 专心4 挑战自我 8 2011 金山模拟某同学利用电流 电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线 采用了 如图 K33 9 甲所示的电路 实验中得出了如下表所示的一组数据 电流 A 0 000 100 200 300 360 390 410 43 电压 V 0 000 200 501 001 502 002 503 00 图 K33 9 1 图甲中矩形框 1 中应接 矩形框 2 中应接 矩形框 3 中应接 均选填 电流传感器 电压传感器 或 小灯泡 图 K33 10 2 在图乙中画出小灯泡的U I图线 3 把与本题中相同的两个灯泡接到如图 K33 10 所示的电路中 若电源电动势 E 4 5 V 内阻不计 定值电阻R 10 此时每个灯泡的实际功率是 W 结 果保留两位有效数字 用心 爱心 专心5 课时作业 三十三 课时作业 三十三 基础热身 1 D 解析 从小灯泡的U I图象可以看出 随着电压的增大 小灯泡两端的电压 与通过小灯泡电流的比值增大 即小灯泡的电阻随电压的增大而增大 选项 A 错误 小灯 泡灯丝是金属材料制成的 电阻率随温度的升高而增大 选项 B 错误 对于金属导电 欧 姆定律成立 选项 C 错误 三个相同的灯泡串联后接到 12 V 电压上 每个灯泡两端的电压 为 4 V 从小灯泡的I U图象可以读出通过灯泡的电流为 0 4 A 选项 D 正确 2 1 24 13 24 12 24 14 0 518 0 517 0 519 2 偏小 3 如图所示 解析 1 金属丝的长度为 24 12 cm 24 14 cm 直径读数为 0 517 mm 0 519 mm 2 采用电流表外接法 由于电压表的内阻不是无穷大 电压表有分流 电流表的测 量值大于真实值 3 实物连接如图所示 技能强化 3 A1 V1 如图所示 解析 二极管正向电阻约为R 280 远大于滑动变阻器R0的电阻 控制电路 U I 不适宜用限流接法 应采用分压接法 因二极管正常工作电压约 2 8 V 电流约 10 mA 实 验电压表选用 V1 电流表选用 A1 因二极管正向电阻远大于电流表 A1的内阻 测量电路采 用电流表内接法 电路如图所示 4 1 0 560 0 313 6 2 A 实物图略 3 k 1 28 10 6 L D2 解析 1 螺旋测微器读数D 0 5 mm 6 0 0 01 mm 0 560 mm D2 0 3136 mm2 2 因电流表内阻一般为几欧姆 镍铬丝的电阻与电流表内阻相差不大 所以测量电 路应用外接法 选择 A 电路 3 由表中数据得R k 代入数据得k 1 28 10 6 m L D2 5 1 不能多次测量 超过电流表量程 或电压表量程太大 读数误差较大 2 如图所示 R0 U为电压表 V1的示数 I为电流表 A1的示数 R0为电阻箱的阻值 U I 解析 1 设计缺陷有 不能测量多组数据 电路中电流超过电流表量程 不安全 电压表量程太大 读数误差较大 回答两条即可 2 如图所示 根据欧姆定律得I 解得Rx R0 其中U为电压表 V1的示数 U R0 Rx U I I为电流表 A1的示数 R0为电阻箱的阻值 6 1 R2 2 如图所示 3 0 380 31 00 1 8 10 6 用心 爱心 专心6 解析 1 由电功率公式P I2R 代入数据解得电阻丝的额定电流约为 0 56 A 额定 电压约为 0 56 4 V 2 24 V 由闭合电路欧姆定律得电路中的总电阻应大于 10 7 为了便于调节 滑动变阻器应选用R2 6 0 56 2 滑动变阻器使用限流接法 由于电阻丝电阻较小 电流表采用外接法 电路图如图 所示 3 从图乙中读出金属丝的直径为 0 380 mm 金属丝的长度为 41 00 cm 10 00 cm 31 00 cm 从图甲中读出电压表示数 2 50 V 电流表示数 0 50 A 由欧姆定律计算出 电阻值为 5 根据电阻定律R 金属丝的截面积S 代入数据联立解得电阻 L S d2 4 率 1 8 10 6 m 7 1 1 A 2 R0 r1 I2 I1 I1 解析 1 由于通过电流表 A1的电流较小 应选 1 滑动变阻器采用分压接法 开关 S 闭合前 滑片应该移到A端 这样开关闭合后Rx两端的电压为零 电表不会烧坏 2 通 过电阻R0的电流为 IR I2 I1 由并联电路的特点可得 I1 Rx