高三物理 2011版《3年高考2年模拟》 第18章 电学实验

1 第十八章第十八章 电学实验电学实验 20102010 年高考新题年高考新题 2010 2010 重庆重庆 在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中 所用器材有灯泡 I 量程恰当的电流表 A 和电压表V 直流电源的滑动变阻器R 电键S等 要求灯泡两端电压从OV表开始变化 实验中滑动变阻器应采用 接法 分压 或 限流 某同学已连接如题 22 图 2 所示的电路 在连接最后一根导线的 c 端到直流电源正析之前 请指出其中仅有的 2 个不当之处 并说明如何改正 A B 分别测得两只灯泡 l1和 l2 的伏安特性曲线如题 22 图 3 中 和 所示 然后将灯泡 l1 l2与电池组 电动势和 内阻均衡定 连成题 22 图 4 所示电路 多次测量后得到通过 l1和 l2的电流平均值分别为 0 30A 和 0 60A 2 A 在题 22 图 3 中画出电池组路端电压 U 和电流 I 的关系曲线 B 由该曲线可知电池组的电动势为 V 内阻为 取两位有效数字 答案 分压 A 电键不应闭合 应处于断开状态 B 滑动变阻器的滑动触头 P 位置不当 应将 其置于 b 端 4 6V 2 7 解析 探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从 0 到额定电压变化 所以滑动变阻器必须采用分压解法 在连接线路时必须将每个开关断开 而图中是闭合的这是第一个错误 连好线路后在闭合开关前需要将限流 滑动变阻器调到阻值最大 将分压滑动变阻器调到输出为 0 端 在图中是 b 端 以保护电源和电表 描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流 本实验中用两个小灯泡来改变外 电阻获得两组电流值 然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压 用两个坐标点描绘图像 为描绘准确 可以先进行理论计算 首先查出两坐标为 0 30A 3 8V 和 0 60A 3 0V 则内阻为 7 2 3 06 0 0 38 3 r 电动势为7 2 03 0 8 3 E r 6 4 E V 然后作出准确图像如图 2 2 2010 2010 全国卷全国卷 2323 一电流表的量程标定不准确 某同学利用图 1 所示电路测量该电流表的实际量程 m I 所用器材有 量程不准的电流表 1 A 内阻 1 r 10 0 量程 标称为 5 0mA 标准电流表 2 A 内阻 2 r 45 0 量程 1 0mA 标准电阻 1 R 阻值 10 0 滑动变阻器 R 总电阻为 300 0 电源 E 电动势 3 0V 内阻不计 保护电阻 2 R 开关 S 导线 回答下列问题 1 在答题卡上 图 2 所示 的实物图上画出连线 3 2 开关 S 闭合前 滑动变阻器的滑动端 c 应滑动至 端 3 开关 S 闭合后 调节滑动变阻器的滑动端 使电流表 1 A满偏 若此时电流表 2 A的读数为 2 I 则 1 A的量程 m I 4 若测量时 1 A未调到满偏 两电流表的示数如图 3 所示 从图中读出 1 A的示数 1 I 2 A的示数 2 I 由读出的数据计算得 m I 保留 3 位有效数字 5 写出一条提高测量准确度的建议 答案 连线如图 阻值最大 1 212 r rRI Im 6 05mA 解析 连线如图 在滑动变阻器的限流接法中在接通 开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端 闭合开关调节滑动变阻器 4 使待测表满偏 流过的电流为 Im 根据并联电路电压相等有 1221 RrIrIm 得 1 212 r rRI Im 待测表未满偏有 12211 RrIrI 将 A2的示数 0 66mA 和其他已知条件代入有 63 3 10 4510 66 0 1 212 1 r rRI IMa 但图中 A1的示数 3 0mA 量程为 5 0mA 根据电流表的刻度是均匀的 则准确量程为 6 05mA 3 3 2010 2010 天津天津 9 9 3 3 要测量电压表 V1的内阻 RV 其量程为 2V 内阻约 2K 实验室提供的器材有 电流表 A 量程 0 6A 内阻约 0 1 电压表 V2 量程 5V 内阻为 5K 定值电阻 R1 阻值 30 定值电阻 R2 阻值为 3K 滑动变阻器 R3 最大阻值 100 额定电流 1 5A 电源 E 电动势 6V 内阻约 0 5 开关 S 一个 导线若干 有人拟将待测电压表 V1 和电流表 A 串联接入电压合适的测量电路中 测出 V1 的电压和电流 再计算出 1 RV 该方案实际上不可行 其最主要的原因是 请从上述器材中选择必要的器材 设计一个测量电压表 V1内 2 阻 RV的实验电路 要求测量尽量准确 实验必须在同一电路中 且在不增减元件的条件下完成 试 画出符合要求的实验电路图 图中电源与开关已连接好 并标出所选元件的相 应字母代号 由上问写出 V1内阻 RV的表达方式 说明式中各测量量的物理 3 意义 答案 答案 电流表 A 不能准确测量出流过电压表 V1的电流 测量电压表 V1内阻 V R的实验电路如图所示 12 21 V U R R UU 1 U表示的 1 V电压 2 U表示 1 V和 2 R串联的总 电压 4 4 2010 2010 全国卷全国卷 23 23 如图 一热敏电阻RT 放在控温容器 M 内 为毫安表 量程 6mA 内阻为数十欧姆 E为直流电源 A 电动势 约为 5 3V 内阻很小 R为电阻箱 最大阻值为 999 9 S 为开关 已知RT 在 95 时阻值为 150 在 20 时的阻 值约为 550 现要求在降温过程中测量在 95 20 之间的多个温度下RT 的阻值 1 在图中画出连线 完成实验原理电路图 2 完成下列实验步骤中的填空 依照实验原理电路图连线 调节控温容器 M 内的温度 使得RT 温度为 95 将电阻箱调到适当的初值 以保证仪器安全 闭合开关 调节电阻箱 记录电流表的示数I0 并记录 将RT 的温度降为T1 20 T1 95 调节电阻箱 使得电流表的读数 记 录 温度为T1 时热敏电阻的电阻值RT 逐步降低T1 的数值 直至 20 为止 在每一温度下重复步骤 温度为 T1时热敏电阻的电阻值 RT1 逐步降低 T1的数值 直至 20 C 为止 在每一温度下重复步骤 5 5 2010 2010 江苏物理江苏物理 10 10 在测量电源的电动势和内阻的实验中 由于所用的电压表 视为理想电压表 的量程 较小 某同学涉及了如图所示的实物电路 6 1 试验时 应先将电阻箱的电阻调到 选填 最大值 最小值 或 任意值 2 改变电阻箱的阻值 R 分别测出阻值 0 R 10 的定值电阻两端的电压 U 下列两组 R 的取值方案中 比 较合理的方案是 选填 1 或 2 3 根据实验数据描点 绘出的 1 R U 图像是一条直线 若直线的斜率为 k 在 1 U 坐标轴上的截距为 b 则该 电源的电动势 E 内阻 r 用 k b 和 R0表示 答案 答案 6 6 2010 2010 福建福建 19 3 19 3 如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材 器材及其规格列表如下 为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差 实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半 而且调节滑动变 阻器能使电表读数有较明显的变化 请用实线代表导线 在所给的实验器材图中选择若干合适的器材 连成满 足要求的测量Rx阻值的电路 答案 答案 7 7 7 2010 2010 上海物理上海物理 26 26 在用 DIS 描绘电场等势线的实验中 1 电源通过正负电极 a b 在导电物质上产生的稳恒电流分布模拟了二个 产生 用 探测等势点 2 单选题 在安装实验装置时 正确的做法是 A 在一块平整木板上依次放复写纸 白纸 导电纸 B 导电纸有导电物质的一面应该向上 C 连接电源正负极的电极 a b 必须与导电物质保持绝缘 D 连接电极 a b 的电源电压为交流 4 6V 解析 1 点电荷 电场 DIS 2 B A 应依次放白纸 复写纸 导电纸 B 应电极 a b 必须与导电物质保持导电 C 应连接电极 a b 的电源电压为为直流 4 6V 8 8 2010 2010 新课标新课标 23 23 用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻 T R 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 T R和两个适当的固定电阻 1 R 2 R连成图 1 虚线框内所示的电路 以使该电路的等 效电阻 L R的阻值随 T R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 L R的阻值 测量电路如图 1 所示 图中的电压表内阻很大 L R的测量结果如表 l 所示 8 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 2 为了检验 L R与 t 之间近似为线性关系 在坐标纸上作 L R 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 答案 1 如图所示 2 如图所示 3 115 0mA 5 00V 43 5 64 0 9 9 9 2010 2010 北京北京 21 21 1 甲同学要把一个量程为 200 A 的直流电流 计 改装成量 范围是 0 4V 的直流电压表 她按图 1 所示电路 用半偏法测定电流计的内电阻 rg 其 中电阻 R0约为 1k 为使 rg的测量值尽量准确 在以下器材中 电源 E 应选用 电阻器 R1应选 用 电阻器 R2应选用 选填器材前的字母 A 电源 电动势 1 5V B 电源 电动势 6V C 电阻箱 0 999 9 D 滑动变阻器 0 500 E 电位器 一种可变电阻 与滑动变阻器相当 0 5 1k F 电位器 0 51k 该同学在开关断开情况下 检查电路连接无误后 将 R2的阻值调至最大 后续的实验操作步骤依次是 最 后记录 R1的阻值并整理好器材 请按合理的实验顺序 选填下列步骤前的字母 10 A 闭合 S1 B 闭合 S2 C 调节 R2的阻值 使电流计指针偏转到满刻度 D 调节 R2的阻值 使电流计指针偏转到满刻度的一半 E 调节 R1的阻值 使电流计指针偏转到满刻度的一半 F 调节 R1的阻值 使电流计指针偏转到满刻度 如果所得的 R1的阻值为 300 0 则图 1 中被测电流计的内阻 r 的测量值为 该测量值 实际值 选填 略大于 略小于 或 等于 给电流计 联 选填 串 或 并 一个阻值为 k 的电阻 就可以将该电流计 改装为量程 4V 的电压表 2 乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表 但他仅借到一块标准电压表 一个电池组 E 一个 滑动变阻器 R 和几个待用的阻值准确的定值电阻 该同学从上述具体条件出发 先将待改装的表直接与一个定值电阻 R 相连接 组成一个电压表 然后 用标准电压表校准 请你画完图 2 方框中的校准电路 图 实验中 当定值电阻 R 选用 17 0k 时 高整滑动变阻器 R 的阻 值 电压表的示数是 4 0V 时 表的指针恰好指到满 量程的五分之二 当 R 选用 7 0k 时 调整 R 的阻值 电压表的示数 是 2 0V 表的 指针又指到满量程的五分之二 由此可以判定 表的内阻 rg是 k 满偏电流 Ig是 mA 若要将表改装为量程是 15V 的电压表 应配备一个 k 的电阻 答案 B C F B C A E 300 0 略小于 串 19 7 3 0 0 50 27 0 解析 半偏法测量表头内阻时 首先选择滑动变阻器 必须大于电路所需的最小电阻 根据电路的电 压为电动势 电路的最大电流为表头的满偏电流 则最小电阻为 K30 102 0 6 3 或 K5 7 102 0 5 1 3 考虑到保护 kR1 0 则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近 29k 或 6 5k 电路 图中 R2是滑动变阻器 不能选择 D 和 E 只能选择 F 表头满偏时滑动变阻器的阻值越大 实验的误差越小 所 11 以电源选择电动势为 6V 的 B 而且滑动变阻器 F 的阻值也满足调节所需 而 R1是用来测量表头内阻的电阻箱 只能选 C 实验步骤为 第一步闭合 S2 B 第二步调节 R2的阻值 使电流计满偏 C 第三步闭合 S1 A 第四步调 节 R1的阻值 使电流计半偏 E 第五步读出 R1的示数为待测表头的内阻 R1的示数为待测表头的内阻是 300 0 闭合 S1后 电路的总电阻减小 当表头半偏时干路电流就大于表头 的满偏电流 流过电阻箱的电流就大于流过表头的电流 所以电阻箱的阻值略小于表头内阻 给表头串联一个电阻可以改装为电压表 改装电压表的内阻为 k I U R g m V 20 102 0 4 3 则串联电阻 大小为 kk 7 1930020 本实验是对改装电压表进行校准的 将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从 0 到满偏变化 所以滑动 变阻器采用分压接法 表头的刻度均匀 当指针恰好指到满量程的五分之二时 流过改装电压表的电流是 0 4Ig 根据欧姆定律分别有 1017 4 04 3 gg rI和 107 4 02 3 gg rI 解得表头内阻为 3 0k 满偏电流为 0 50mA 量程是 15V 的改装电压表的内阻为 k I U R g m V 30 105 0 15 3 所以改装时串联的定值电阻是 kkk 0 270 330 10 10 2010 2010 上海物理上海物理 29 29 某同学利用 DIS 定值电阻 0 R 电阻箱 1 R等实验器材测量电池 a 的电动势和内阻 实验装置如图 1 所示 实验时多次改变电阻箱的阻值 记录外电路的总电阻阻值 R 用电压传感器测得端电压 U 并在计算机上显示出如图 2 所示的1 1 UR 关系图线 a 重复上述实验方法测量电池 b 的电动势和内阻 得到图 2 中的图线 b 1 由图线 a 可知电池 a 的电动势 a E V 内阻 a r 2 若用同一个电阻 R 先后与电池 a 及电池 b 链接 则两电池的输出功率 a p b p 填 大于 等于 12 或 小于 两电池的效率 a b 填 大于 等于 或 小于 解析解析 1 根据 U EUr R 得 111r UEER 图象 a 截距 b 0 5 1 V 斜率 k 0 25 V 所以电动势 1 2EV b 内阻 r E k 0 5 2 从图象可知 截距 1 0 2 b b V 斜率0 13 b k V 电动势5 b EV 内阻0 7 b r a E b E a r b r 电池的输出功率 2 E pR Rr 得 a p小于 b p 电池的效率 UIR EIRr 得 a 大 于 b 本题考查用伏阻法 电压表和电阻箱 测电源的电动势和内阻 图像法 以及电源的输出功率及效率 难度 难 11 2010 2010 海南物理海南物理 13 13 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 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 答案 1 实物图连线如右图所示 2 1 21 2 U R UU 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 V R R E S2 S1 图 1 13 2009 年高考题年高考题 1 09 广东物理 广东物理 某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率 所用的器材包括 输出为 3V 的直流稳压电源 电流表 待测金属丝 螺旋测微器 千分尺 米尺 电阻箱 开关和导线等 1 他们截取了一段金属丝 拉直后固定在绝缘的米尺上 并在金属丝上夹上一个小金属夹 金属夹 金 属夹可在金属丝上移动 请根据现有器材 设计实验电路 并连接电路实物图 14 2 实验的主要步骤如下 正确链接电路 设定电阻箱的阻值 开启电源 合上开关 读出电流表的示数 记录金属夹的位置 断开开关 合上开关 重复 的操作 3 该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据 并据此绘出了图 15 的关系图线 其斜率为 A 1 m 1 保留三位有效数字 图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了 的电阻之和 4 他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图 16 所示 金属丝的直 径是 图 15 中图线的斜率 电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理 量是 其数值和单位为 保留三位有效数字 2 09 江苏物理 江苏物理 有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示 某同学猜 测其电阻的大小与该合金棒的电阻率 长度 L 和两底面直径 d D 有 关 他进行了如下实验 1 测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示 相关器材的参 数已在图中标出 该合金棒的电阻约为几个欧姆 图中有一处连接不当的导线是 用标注在导线 图 14 图 15 图 16 14 旁的数字表示 2 改正电路后 通过实验测得合金棒的电阻 R 6 72 根据电阻定律计算电阻率为 长为 L 直径分 别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd 13 3 RD 3 38 他发现 在误差允许范围内 电阻 R 满足 R2 Rd RD 由此推断该圆台状合金棒的电阻 R 用 L d D 表述 答案 1 2 dD L 4 3 2009 年北京卷 年北京卷 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池 该同学想测量一下这个电池的电动势 E 和 内电阻r 但是从实验室只借到一个开关 一个电阻箱 最大阻值为 9 999 科当标准电阻用 一只电流表 量程 R I 0 6A 内阻0 1 g r 和若干导线 请根据测定电动势 E 内电阻r的要求 设计图 4 中器件的连接方式 画线把它们连接起来 接通开关 逐次改变电阻箱的阻值R 读处与R对应的电流表的示数 I 并作记录 当电阻箱的阻值2 6R 时 其对应的电流表的示数如图 5 所示 处理实验数据时 首先计算出每个电流值 I 的倒数 1 I 再制作 R 1 I 坐标图 如图 6 所示 图中已标注出了 1 R I 的几个与测量 对应的坐标点 请你将与图 5 实验数据对应的坐标点也标注在图 6 中上 在图 6 上把描绘出的坐标点练成图线 根据图 6 描绘出的图线可得出这个 电池的电动势 E V 内电阻r 解析 根据闭合电路欧姆定律 测量电源的电动势和内电阻 需要得到电源的路 端电压和通过电源的电流 在本实验中没有电压表 但是可以用电阻箱和电流表串联 充当电压表 测量电源的路端电压 通过电流表的电流也是通过电源的电流 所以只 需要将电流表 和电阻箱串联接在电源两端即可 实物图的连接如答图 4 所示 由闭合电路欧姆定律 15 有 E I R r rg 解得 1 g rr I ER 根据 R 1 I 图线可知 电源的电动势等于图线的斜率 内阻为 纵轴负方向的截距减去电流表的内阻 答案 见答图 4 见答图 6 见答图 6 1 5 1 46 1 54 0 3 0 25 0 35 4 09 安徽理科综合 安徽理科综合 用多用电表进行了几次测量 指针分别处于 a b 的位置 如图所示 若多用电表 的选择开关处于下面表格中所指的档位 a 和 b 的相应读数是多少 请填在表格中 用右图所示的电路 测定一节干电池的电动势和内阻 电池的内阻较小 为了防止在调节滑动变阻器时造成短路 电路中用一个定值电阻 R0起保护作用 除电池 开关和导线外 可供使用的实验器材还有 a 电流表 量程 0 6A 3A b 电压表 量程 3V 15V c 定值电阻 阻值 1 额定功率 5W d 定值电阻 阻值 10 额定功率 10W e 滑动变阻器 阴值范围 0 10 额定电流 2A f 滑动变阻器 阻值范围 0 100 额定电流 1A 那么 1 要正确完成实验 电压表的量程应选择 V 电流表的量程应选择 A R0应选择 的定值电阻 R 应选择阻值范围是 的滑动变阻器 2 引起该实验系统误差的主要原因是 答案 I 指针位置选择开关所处的档位读 数 16 直流电流 100mA 23 0mAa 直流电压 2 5V 0 57V b 电阻 100 320 解析 直流电流 100mA 档读第二行 0 10 一排 最小度值为 2mA 估读到 1mA 就可以了 直流电压 2 5V 档读第二行 0 250 一排 最小分度值为 0 05V 估读到 0 01V 就可以了 电阻 100 档读第一行 测量值等于 表盘上读数 3 2 乘以倍率 100 II 答案 1 3 0 6 1 0 10 2 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小 解析 由于电源是一节干电池 1 5V 所选量程为 3V 的电压表 估算电流时 考虑到干电池的内阻一般 几 左右 加上保护电阻 最大电流在 0 5A 左右 所以选量程为 0 6A 的电流表 由于电池内阻很小 所以保 护电阻不宜太大 否则会使得电流表 电压表取值范围小 造成的误差大 滑动变阻器的最大阻值一般比电池 内阻大几倍就好了 取 0 10 能很好地控制电路中的电流和电压 若取 0 100 会出现开始几乎不变最后突 然变化的现象 关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的 一般具有倾向性 总是偏大或者偏小 本实验中 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小 造成E测 E真 r测 r真 5 09 天津理科综合 天津理科综合 图示为简单欧姆表原理示意图 其中电流表 的偏电流 R I 300 A 内阻 Rg 100 可变电阻 R 的最大阻值为 10 k 电池的电动势 E 1 5 V 内阻 r 0 5 图中与接线柱 A 相连的表笔颜色应是 色 接正确使用方法测量电阻 Rx的阻值时 指针指在刻度盘的正中央 则 Rx k 若该欧姆表使用一段时间后 电池电动势变 小 内阻变大 但此表仍能调零 按正确使用方法再测上述 Rx其测量结果与原结果相比较 填 变大 变小 或 不变 答案 红 5 变大 解析 本题考查欧姆的结构 测量原理和相关计算 还涉及测量误差的分析 欧姆表是电流表改装的 必须满足电流的方向 进 出 即回路中电流从标有 标志的红表笔进 去 所以与A相连的表笔颜色是红色 当两表笔短接 即Rx 0 时 电流表应调至满偏电流 Ig 设此时欧姆表的 17 内阻为R内此时有关系 内 R E Ig 得k 5 内 g I E R 当指针指在刻度盘的正中央时I Ig 2 有 x g RR E I 内 2 代入数据可得k 5 内 RRx 当电池电动势变小 内阻变大时 欧姆得重新调零 由于满偏电流Ig不变 由公式 内 R E Ig 欧姆表内阻 R内得调小 待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的 由 内 内 内 内 1 R R I RR RI RR E I x g x g x 可知当R内变小时 I变小 指针跟原来的位置相比偏左了 欧姆表的示 数变大了 6 09 福建理科综合 福建理科综合 某研究性学习小组为了制作一种传感器 需要选用一电器元件 图 为该电器元件的伏安特性曲线 有同学对其提出质疑 先需进一步验证该伏安特性曲线 实验室备有下列器材 器材 代号 规格 电流表 A1 电流表 A2 电压表 V1 电压表 V2 滑动变阻器 R1 滑动变阻器 R2 直流电源 E 量程 0 50mA 内阻约为 50 量程 0 200mA 内阻约为 10 量程 0 3V 内阻约为 10k 量程 0 15V 内阻约为 25k 阻值范围 0 15 允许最大电流 1A 阻值范围 0 1k 允许最大电流 100mA 输出电压 6V 内阻不计 18 开关 S 导线若干 为提高实验结果的准确程度 电流表应选用 电压表应选用 滑动变阻器应选用 以上均填器材代号 为达到上述目的 请在虚线框内画出正确的实验电路原理图 并标明所 用器材的代号 若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合 请说明该伏安特性 曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点 相同点 不同点 答案 A2 V1 R1 如图 相同点 通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系 该元件的电阻随电压的增大而减小 而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大 解析 图像中电流 0 0 14A 电流表选 A2 电源电压 6V 但图像只要求电压在 0 3V 之间调整 为了测量 准确电压表选 V1 由于绘制图像的需要 要求电压从 0 3V 之间调整 所以滑动变阻器只能采用分压式接法 为了能很好调节电压 滑动变阻器应选用阻值较小的R1 该元件约几十 A V R R R R 电压表的分流作用可以忽略 所以采用电流表外接法 实验数据的采集 要求从零开始 所以滑动变阻器采用分压式接法 从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点 突出都是 非线性 图像上某点与原点连线的 斜率是电阻的倒数 7 09 全国全国 1 如图所示的电路中 1 2 3 4 5 6 为连接点的标号 在开关闭合后 发现小灯泡不亮 现 用多用电表检查电路故障 需要检测的有 电源 开关 小灯泡 3 根 19 导线以及电路中的各点连接 1 为了检测小灯泡以及 3 根导线 在连接点 1 2 已接好的情况下 应当选用多用电表的 挡 在连接 点 1 2 同时断开的情况下 应当选用多用电表的 挡 2 在开关闭合情况下 若测得 5 6 两点间的电压接近电源的电动势 则表明 可能有故障 3 将小灯泡拆离电路 写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤 答案 1 电压 欧姆 2 开关或连接点 5 6 3 调到欧姆档 将红 黑表笔相接 检查欧姆档能否正常工作 测量小灯泡的电阻 如电阻无穷大 表明小灯泡有故障 解析 1 在 1 2 两点接好的情况下 应当选用多用电表的电压档 在 1 2 同时断开的情况下 应选用欧姆档 2 表明 5 6 两点可能有故障 3 调到欧姆档 将红黑表笔相接 检查欧姆档能否正常工作 测量小灯泡的电阻 如电阻无穷大 表明 小灯泡有故障 8 09 全国全国 2 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻 完成下列测量步骤 1 检查多用电表的机械零点 2 将红 黑表笔分别插入正 负表笔插孔 将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处 3 将红 黑表笔 进行欧姆调零 4 测反向电阻时 将 表笔接二极管正极 将 表笔接二极管负极 读出电表示 数 5 为了得到准确的测量结果 应让电表指针尽量指向表盘 填 左侧 右侧 或 中 央 否则 在可能的条件下 应重新选择量程 并重复步骤 3 4 6 测量完成后 将选择开关拔向 位置 答案 3 短接 4 红 黑 20 5 中央 6 OFF 解析 本题考查多用电表的使用 首先要机械调零 在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复 这样的过程 3 将红黑表笔短接 即为欧姆调零 测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极 黑接负极 欧姆表盘的刻度线分布不均匀 在中央的刻度线比较均匀 所以尽量让指针指向表盘的中央 测量完成后应将开关 打到 off 档 9 09 浙江理科综合 浙江理科综合 1 如图甲所示 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 同组同学已经完成部分导 线的连接 请你在实物接线图中完成余下导线的连接 2 某同学从标称为 220 V 25 W 220 V 500 W 的 3 只灯泡中任选一只 正确使用多用电表测量灯 泡阻值如图乙所示 该灯泡的阻值是 标称的额定功率为 W 答案 1 如图 2 150 220V 300W 解析 本题考查多用电表 和电路设计 1 如图所示 实验要求电压从零开始调整 滑动变阻器采用分压式接法 2 15 10 150 P 320W R U 2 标称 300W 的灯泡 10 09 重庆理科综合 重庆理科综合 硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件 某同学用题 22 图 2 所示电路探究硅 光电池的路端电压 U 与总电流 I 的关系 图中 R 为已知定值电阻 电压表视为理想电压表 请根据题 22 图 2 用笔画线代替导线将题 22 图 3 中的实验器材连接成实验电路 若电 压表 2 V的 读数为 0 U 则 I 21 实验一 用一定强度的光照射硅光电池 调节滑动变阻器 通过测量得到该电池的 U I 曲线 a 见题 22 图 4 由此可知电池内阻 填 是 或 不是 常数 短路电流为 mA 电动势为 V 实验二 减小实验一中光的强度 重复实验 测得 U I 曲线 b 见题 22 图 4 当滑动变阻器的电阻为某值时 若实验一中的路端电压为 1 5V 刚实验二中外电路消耗的电功率为 mW 计算结果保留两位有效数字 11 09 宁夏理综 宁夏理综 青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给 蓄电池充电 为路灯提供电能 用光敏电阻作为传感器控制路 灯电路的开关 实现自动控制 22 光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化 作为简化模型 可以近似认为 照射光较强 如白天 时电阻几 乎为 0 照射光较弱 如黑天 时电阻接近于无穷大 利用光敏电阻作为传感器 借助电磁开关 可以实现路 灯自动在白天关闭 黑天打开 电磁开关的内部结构如图所示 1 2 两接线柱之间是励磁线圈 3 4 两接线柱 分别与弹簧片和触点连接 当励磁线圈中电流大于 50mA 时 电磁铁吸合铁片 弹簧片和触点分离 3 4 断开 电流小于 50mA 时 3 4 接通 励磁线圈中允许通过的最大电流为 100mA 1 利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路 画出电路原理图 光敏电阻 1 R 符号 灯泡 L 额定功率 40W 额定电压 36V 符号 保护电阻 2 R 符号 电磁开关 符号 蓄电池 E 电压 36V 内阻很小 开关 S 导线若干 2 回答下列问题 如果励磁线圈的电阻为 200 励磁线圈允许加的最大电压为 V 保护电阻 2 R的阻值范围为 在有些应用电磁开关的场合 为了安全 往往需要在电磁铁吸合铁片时 接线柱 3 4 之间从断开变为接 通 为此 电磁开关内部结构应如何改造 请结合本题中电磁开关内部结构图说明 答 任意举出一个其它的电磁铁应用的例子 答 解析 1 电路原理如图所示 2 20 160 520 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧 保证当电磁铁吸合铁片 时 3 4 之间接通 不吸合时 3 4 之间断开 电磁起重机 R2 R1 23 20082008 年高考题年高考题 1 1 0808 年高考全国年高考全国 I I 理综 理综 如图所示 两个质量各为 m1和 m2的小物块 A 和 B 分别系在一条跨过定滑轮的 软绳两端 已知m1 m2 现要利用此装置验证机械能守恒定律 1 若选定物块 A 从静止开始下落的过程进行测量 则需要测量的物理量有 在答题卡上对应 区域填入选项前的编号 物块的质量m1 m2 物块 A 下落的距离及下落这段距离所用的时间 物块 B 上升的距离及上升这段距离所用的时间 绳子的长度 2 为提高实验结果的准确程度 某小组同学对此实验提出以下建议 绳的质量要轻 在 轻质绳 的前提下 绳子越长越好 尽量保证物块只沿竖直方向运动 不要摇晃 两个物块的质量之差要尽可能小 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 在答题卡上对应区域填入选项前的编号 3 写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议 一直流电压表 量程为 1 V 内阻为 1 000 现将一阻值为 5000 7000 之间的固定电阻 R1与此电压表串联 以扩大电压表 的量程 为求得扩大后量程的准确值 再给定一直流电源 电动 势 E 为 6 7 V 内阻可忽略不计 一阻值 R2 2000 的固定电阻 两个单刀开 关 S1 S2及若干线 1 为达到上述目的 将答题卡上对应的图连成一个完整 的实验电路图 24 2 连线完成以后 当 S1与 S2均闭合时 电压表的示数为 0 90 V 当 S1闭合 S2断开时 电压表的示数 为 0 70 V 由此可以计算出改装后电压表的量程为 V 电源电动势为 V 解析 1 或 2 3 例如 对同一高度进行多次测量取平均值 选取受力后相对伸长尽量小的绳 等等 1 连线如图 2 7 6 3 2 2 0808 年高考北京卷理综 年高考北京卷理综 1 用示波器观察某交流信号时 在显示屏上 显示出一个完整的波形 如图 经下列四组操作之一 使该信号显示出两个完 整的波形 且波形幅度增大 此组操作是 填选项前的字母 A 调整 X 增益旋钮和竖直位移旋钮 B 调整 X 增益旋钮和扫描微调旋钮 C 调整扫描微调旋钮和 Y 增益旋钮 D 调整水平位移旋钮和 Y 增益旋钮 2 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系 并测弹簧的劲度系数 k 做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上 然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧 并使弹簧 另一端的指针恰好落在刻度尺上 当弹簧自然下垂时 指针指示的刻度数值记作 L0 弹簧下端挂一个 50g 的砝 码时 指针指示的刻度数值记作 L1 弹簧下端挂两个 50g 的砝码时 指针指示的刻度数值记作 L2 挂七个 50g 的砝码时 指针指示的刻度数值记作 L2 下表记录的是该同学已测出的 6 个值 其中有两个数值在记录时有误 它们的代表符号分别是 和 测量记录表 25 代表符号 L0L1L2L3L4L5L6L7 刻度数值 cm 1 703 405 108 6010 312 1 实验中 L3 和 L2 两个值还没有测定 请你根据上图将这两个测量值填入记录表中 为充分利用测量数据 该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差 分别计算出了三个差值 11231332 6 90cm 6 90cm 7 00cm n dLLdLLdLL 请你给出第四个差值 dA cm 根据以上差值 可以求出每增加 50g 砝码的弹簧平均伸长量 L L 用 d1 d2 d3 d4 表示的式子为 L 代入数据解得 L cm 计算弹簧的劲度系数 k N m g 取 9 8m s2 答案 1 C 2 l5 l6 6 85 6 84 6 86 14 05 14 04 14 06 l7 l3 7 20 7 18 7 22 1234 44 dddd 1 75 28 3 083 08 年高考山东卷理综年高考山东卷理综 2007 年诺贝尔物理学奖授予了两位发现 巨磁电阻 救应的物理学家 材料的电阻随磁场的增加而增大的现象 称为磁阻效应 利用这种效应可以测量磁感应强度 若图 l 为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线 其中 RB R0分别表示有 无磁场时磁敏电阻的阻值 为了测量磁感应强度 B 需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值 RB 请按要求完成下列实验 1 设计一个可以 26 测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路 在图 2 的虚线框内画出实验电路原理图 磁敏电阻及所处磁场已给出 待测 磁场磁感应强度大小约为 0 6 1 0T 不考虑磁场对电路其它部分的影响 要求误差较小 提供的器材如下 A 磁敏电阻 无磁场时阻值 Ro 150 B 滑动变阻器 R 全电阻约 20 C 电流表 量程 2 5mA 内阻约 30 D 电压表 量程 3V 内阻约 3k E 直流电源 E 电动势 3V 内阻不计 F 开关 S 导线若干 2 正确接线后 将磁敏电阻置入待测磁场中 测量数据如下表 根据上表可求出磁敏电阻的测量值 RB 结合图 1 可知待测磁场的磁感应强度 B T 3 试结合图 1 简要回答 磁感应强度 B 在 0 0 2T 和 0 4 1 0T 范围内 磁敏电阻阻直的变化规律有何不同 4 某同学查阅相关资料时看到了图 3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电 阻一磁感应强度特性曲线 关于纵轴对称 由图线可以得到什么结论 答案 1 如右图所示 2 1500 0 90 27 3 在 0 0 2T 范围内 磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化 或不均匀变化 在 0 4 1 0T 范围内 磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化 或均匀变化 4 磁场反向 磁敏电阻的阻值不变 4 084 08 年高考上海卷物理年高考上海卷物理 某同学利用图 a 所示的电路研究灯泡L1 6V 1 5W L2 6V 10W 的发光情况 假设灯泡电阻恒定 图 b 为实物图 1 他分别将L1 L2接入图 a 中的虚线框位置 移动滑动变阻器的滑片P 当电压表示数为 6V 时 发 现灯泡均能正常发光 在图 b 中用笔线代替导线将电路连线补充完整 2 接着他将L1和L2串联后接入图 a 中的虚线框位置 移动滑动变阻器的滑片P 当电压表示数为 6V 时 发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮 出现这种现象的原因是 3 现有如下器材 电源E 6V 内阻不计 灯泡L1 6V 1 5W L2 6V 10W L2 6V 10W 单刀 双掷开关S 在图 c 中设计一个机动车转向灯的控制电路 当单刀双掷开关S与 1 相接时 信号灯L1亮 右 转向灯L2亮而左转向灯L3不亮 当单刀双掷开关S与 2 相接时 信号灯L1亮 左转向灯L3亮而右转向灯L2不 亮 答案 1 如图b 2 由于RL1比RL2小得多 灯泡L2分得的电压很小 虽然有电流渡过 但功率很小 不能发光 28 3 如图 c 5 085 08 年高考江苏卷物理年高考江苏卷物理 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下图所示 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 p 5 1 10 7 m 则表中阻值为 3 1 的导线长度l mm 结果保留两位有效 数字 答案 1 1 200 2 不满足 R与S2成反比 或RS2 常量 3 19 6 6 0808 年高考各天津卷理综 年高考各天津卷理综 1 用螺旋测微器测测量金属导线的直径 其 示数如图所示 该金属导线的直径为 mm 2 用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路 请将实物图连线成 为实验电路 微安表 A 量程 200 A 内阻约 200 电压表 V 量程 3V 内阻约 10k 电阻R0 阻值约 20k 29 滑动变阻器R 最大阻值 50 额定电流 1A 电池组E 电动势 3V 内阻不计 开关 S 及导线若干 3 某同学利用单摆测定当地重力加速度 发现单摆静止时摆球重心在球心 的正下方 他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L 通过改变摆线的长度 测得 6 组L和对应的周期T 画出L T2图线 然后在图线 然后选取A B 两个点 坐 标如图所示 他采用恰当的数据处理方法 则计算重力加速度的表达式应为 g 请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情 况相比 将 填 偏大 偏小 或 相同 答案 1 1 880 1 878 1 882 均正确 2 如图所示 3 22 2 4 AB AB TT LL 相同 7 7 0808 年高考重庆卷理综 年高考重庆卷理综 1 某实验小组拟用如图 1 所示装置研究滑块的运动 实验器材有滑块 钩码 纸带 米尺 带滑轮的木板 以及由漏斗和细线组成的单摆等 实验中 滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直 线运动 同时单摆垂直于纸带运动方向摆动 漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时 刻的位置 30 在图 2 中 从 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致 用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有 写出 2 个即可 2 某研究性学习小组设计了图 3 所示的电路 用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系 图中 E 为直 流电源 K 为开关 K1为单刀双掷开关 V 为电压表 A 为多量程电流表 R 为滑动变阻器 Rx为待测稀盐水溶 液液柱 实验时 闭合 K 之前将 R 的滑片 P 置于 填 C 或 D 端 当用电流表外接法测量 Rx 的阻值时 K1应置于位置 填 1 或 2 在一定条件下 用电流表内 外接法得到 Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图 4 所示 不计由于通电 导致的化学变化 实验中 Rx的通电面积为 20 cm2 长度为 20 cm 用内接法测量 Rx的阻值是 3500 则其电 阻率为 m 由图中对应曲线 填 1 或 2 可得此时溶液浓度约为 结果保留 2 位有效数字 答案 1 B 摆长测量 漏斗重心变化 液体痕迹偏粗 阻力变化 2 D 1 35 1 8 8 0808 年高考宁夏卷理综 年高考宁夏卷理综 I I 右图为一正在测量中的多用电表表盘 31 1 如果是用 10 档测量电阻 则读数为 2 如果是用直流 10 mA 档测量电流 则读数为 mA 3 如果是用直流 5 V 档测量电压 则读数为 V 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数 实验装置如图 一表面粗糙的木板固定在水平桌面上 一端装有定滑轮 木板上有一滑块 其一端与电磁打点计时器的纸带相连 另一端通过跨 过定滑轮的细线与托盘连接 打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz 开始实验时 在托盘中放入适量砝码 滑块开始做匀加速运动 在纸带上打出一系列小点 1 上图 给出的是实验中 获取的一条纸带 的一部分 0 1 2 3 4 5 6 7 是计数点 每相邻两计数点间还有 4 个打点 图中未标出 计数点间的 距离如图所示 根据图中数据计算的加速度a 保留三位有效数字 2 回答下列两个问题 为测量动摩擦因数 下列物理量中还应测量的有 填入所选物理量前的字母 A 木板的长度l B 木板的质量m1 C 滑块的质量m2 D 托盘和砝码的总质量m3 E 滑块运动的时间t 测量 中所选定的物理量时需要的实验器材是 3 滑块与木板间的动摩擦因数 用被测物理量的字母表示 重力加速度为 g 与真实值相比 测量的动摩擦因数 填 偏大 或 偏小 写出支持你的看法的一个论据 答案 1 60 2 7 18 3 3 59 1 0 495 0 497m s 2 CD 天平 3 gm ammgm 2 323 偏大 因为纸带和打点计时器之间有摩擦 9 089 08 年高考全国年高考全国 IIII 理综理综 1 某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直 径 测微器的示数如图所示 该铜丝的直径为 mm 32 2 右 图为一电学实验的实物连线图 该实验可用来测量特测电阻Rx的阻值 约 500 图中两个电压表量程相同 内阻都很大 实验步骤如下 调节电阻箱 使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近 将滑动变阻器的滑动 头调到最右端 合上开关 S 将滑动变阻器的滑动头向左端滑动 使两个电压表指针都具有明显偏转 记下两个电压表和的读数U1和U2 多次改变滑动变阻器滑动头的位置 记下和的多组读数U1和U2 求Rx的平均值 回答下列问题 根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图 其中电阻箱的符号为 滑动变阻器的符号为 其余器材用通用的符号表示 不计电压表内阻的影响 用U1 U2和R0表示Rx的公式为 考虑电压表内阻的影响 且U1 U2 R0 的内阻r1 的内 阻r2表示Rx的公式 答案 1 4 593 4 592 或 4