2012届高考复习 第6讲 电学实验精练精析

用心 爱心 专心1 第六讲第六讲 电学实验电学实验 1 10 分 为测定某电阻Rx的阻值 有如下器材可供选择 待测电阻Rx 单刀 单掷开关 S1 单刀双掷开关 S2 电流表 A 电阻箱 R1 滑动变阻器 R2 电源 E 及导线 若干 某同学按图甲所示的实验原理图连接好实验电路 将开关 S2接到接点 处 并接通开关 S1 调调滑动变阻器 R2使电流表 A 的读数为 I0 然后将电阻箱 R1置于最 大值 再将开关 S2接到接点 处 保持 不变 调节 使电流表 A 的读 数仍为 I0 此时电阻箱 R1各旋钮的位置如图乙所示 则测得待测电阻Rx的阻值为 填写图中的元件符号或读数 2 10 分 某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系 设计并完成了有 关的实验 以下是实验中可供选用的器材 A 待测小灯泡 额定功率 6W 额定电流 0 5A B 电流表 量程 0 0 6A 内阻 0 1 C 电压表 量程 0 5V 内阻约 5k D 电压表 量程 0 15V 内阻约 15k E 滑动变阻器 最大阻值 50 F 滑动变阻器 最大阻值 1k G 直流电源 电动势 15V 内阻可忽略 H 开关一个 导线若干实验中调节滑动变阻器 小灯泡两端电压可以从零至额定电 压范围内变化 从而测出小灯泡在不同电压下的电流 1 请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图 并在每个选用的器材 旁标上题目所给的字母序号 用心 爱心 专心2 2 如图所示是该研究小组测得小灯泡的 I U 关系图线 由图线可知 小灯泡灯丝 电阻随温度的升高而 填 增大 减小 或 不变 当小灯泡两端所加电压为 6V 时 其灯丝电阻值约为 保留两位有效数字 3 10 分 某兴趣小组为了测量一待测电阻 Rx 的阻值 首先用多用电表粗测出它的阻值 然后再用伏安法更精确地测量 实验室里准备了以下器材 A 多用电表 B 电压 表 V1 量程 5V 内阻约 4 C 电压表 V2 量程 15V 内阻约 20 D 电流表 A1 量程 0 6A 内阻 r1约 l E 电流表 A2 量程 1 2mA 内阻 r2 50 F 滑动变阻器 R1 最大阻值 5 G 滑动变阻器 R2 最大阻值 50 另有 电源 电动势约 6V 导线 电键若干 l 在用多用电表粗测电阻时 该兴趣小组首先选用 l0 欧姆档 其阻值如图甲 中指针所示 为了减小多用电表的读数误差 多用电表的选择开关应换用 欧姆档 按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时 其阻值如图乙中指针 所示 则 Rx 的阻值大约是 2 在用伏安法测量该电阻的阻值时 要求待测电阻的电压从零开始可以连续调节 测 量时两电表指针偏转均超过其量程的一半 则在上述器材中 除了电源 导线 电键外还 应选用的器材是 填器材前面的字母序号 在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图 4 15 分 图 1 为测量电压表 V 内阻r的电路原理图 图中两个固定电阻的阻值均为 R 用心 爱心 专心3 1 S 2 S 是开关 E是电源 内阻可忽略 1 按电路原理图将图 2 中的实物图连线 2 开关 1 S 保持断开 合上开关 2 S 此时电压表的读数为 1 U 再合上开关 1 S 电压表的读 数变为 2 U 电压表内阻 r 用 1 U 2 U 和 R 表示 5 15 分 用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT 在给定温度范围内 其阻值随温度的变化是非线性的 某同学将RT和两个适当的固定电阻R1 R2连成图 1 虚线 框内所示的电路 以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT 所处环境温度的变化近似为线性的 且具有合适的阻值 范围 为了验证这个设计 他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值 测量电路如图 1 所 示 图中的电压表内阻很大 RL的测量结果如表 l 所示 回答下列问题 1 根据图 1 所示的电路 在图 2 所示的实物图上连线 V R R E S 2 S 1 图 1 图 1 表 1 用心 爱心 专心4 2 为了检验RL与t之间近似为线性关系 在坐标纸上作RL t关系图线 3 在某一温度下 电路中的电流表 电压表的示数如图 3 4 所示 电流表的读数 为 电压表的读数为 此时等效电阻 L R的阻值为 热敏电 阻所处环境的温度约为 6 15 分 在测定金属丝电阻率的实验中 如图甲所示 用螺旋测微器测得金属丝的直径 d mm 如图乙所示 用多用电表的 1 欧姆档 调零后测得金属丝阻值 R 若实验中测出金属丝的长度为L 则该金属丝电阻率的表达式 用符号表示 0 1 20 30 10 甲 乙 用心 爱心 专心5 7 15 分 为检测一个标值为 5 的滑动变阻器 现可供使用的器材如下 A 待测滑动变阻器Rx 总电阻约 5 B 电流表 A1 量程 0 6 A 内阻约 0 6 C 电流表 A2 量程 3 A 内阻约 0 12 D 电压表 V1 量程 15 V 内阻约 15 k E 电压表 V2 量程 3 V 内阻约 3 k F 滑动变阻器R 总电阻约 20 G 直流电源E 电动势 3 V 内阻不计 H 电键 S 导线若干 1 为了尽可能精确测定Rx的总电阻值 所选电流表为 填 A1 或 A2 所选电压表为 填 V1 或 V2 2 请根据实验原理图甲 完成图乙未完成的实物连接 使其成为测量电路 3 如图丙所示是用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径 则该电 阻丝的直径为 mm 8 8 15 分 某学习小组为探究导电溶液在体积相同时的电阻值与长度的关系 选取了一根 乳胶管 里面灌满了盐水 两端用粗铜丝塞住管口 形成一段封闭的盐水柱 进行了 如下实验 该小组将盐水柱作为纯电阻 粗测其电阻约为几千欧 现采用伏安法测盐水柱的电阻 有如下实验器材供选择 A 直流电源 电动势 12V 内阻很小 额定电流为 1A Rx R S 乙 50 20 25 15 丙 V A Rx R E r S甲 用心 爱心 专心6 B 电流表 A1 量程 0 10mA 内阻约 10 C 电流表 A2 量程 0 600mA 内阻约 0 5 D 电压表 V 量程 0 15V 内阻约 15k E 滑动变阻器R2 最大阻值 5k F 开关 导线等 在可供选择的器材中 应选用的电流表是 填 A1 或 A2 该小组已经完成部分导线的连接 请你在实物接线图中完成余下导线的连接 握住乳胶管的两端把它均匀拉长 多次实验测得盐水柱长度L 电阻 R的数据如下表 实验次数 123456 长度L cm 20 025 030 035 040 045 0 电阻R k 1 32 13 04 15 36 7 为了研究电阻R与长度L的关系 该小组用纵坐标表示电阻R 作出了如图所示的图线 你认为横坐标表示的物理量是 用心 爱心 专心7 答案解析答案解析 1 解析 a b R2 R1 41 5 答案 见解析 2 解析 1 由于实验要求小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化 因此滑动 变阻器应采用分压电路 并且为便于调节 滑动变阻器应选阻值较小的 E 小灯泡的额定 电压为 U P I 12V 故电压表应选 D 又因小灯泡达到额定电压时电阻为 R U I 24 远 小于电压表的内阻 电流表应内接 电路为 2 根据图像可知小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大 当小灯泡两端所加电压为 6V 时 电流为 0 37A 则小灯泡的电阻为 16 答案 1 见解析 2 增大 16 3 解析 1 由于欧姆表的读数太小 应选用倍率较小的 1 欧姆档 欧姆表的读数为 9 2 因为实验时要求电表指针偏转均超过其量程的一半 而电源电动势为 6V 所以电压 表只能选 B 且由于伏特表的内阻远大于被测电阻 电流表应采用外接 电路中的最 大电流为 I x R U 9 5 A 0 56A 故电流表应选 D 又因题中要求待测电阻的电压从零开 始可以连续调节 所以滑动变阻器应采用分压式 应选阻值较小的 F 以便于调节 并能减小测量误差 电路图为 答案 1 1 9 2 BDF 电路图见解析 A V 用心 爱心 专心8 4 解析 开关 1 S 保持断开时 1 Rr R r Rr R r RE U 合上开关 1 S 则 2 EU 解得 1 21 2 U rR UU 答案 1 实物图连线如右图所示 2 1 21 2 U R UU 5 解析 1 根据电路图 连接实物 2 根据数据描出点 作出直线 3 对照图找出相应的温度为 64 0 C 答案答案 1 见解析 2 见解析 3 115 0mA 5 00V 43 5 64 0 或 62 66 C 6 解析 根据螺旋测微器的读数规则可知 固定刻度读出 0 5mm 可动刻度读出 5 43 100 115 00 5 00 5 050 60 6 0 115 0 23 30 150 3 I U RVUmAI 用心 爱心 专心9 0 230mm 金属丝的直径d 0 5mm 0 230mm 0 730mm 用多用电表的 1 欧姆档测量电 阻 指针指向电阻刻度 8 其金属丝阻值R 8 0 由电阻定律 R L S S d 2 4 联立 解得 R d2 4L 答案 0 730mm 8 0 Rd 2 4L 7 解析 1 电源电动势为 3V 故伏特表选 V2 又因电路的最大电流为 Im E Rx 0 6A 故电流表选 A1 2 根据电路图连接实物 3 螺旋测微器的读数为 1mm 20 5 0 01mm 1 205m