高中三年级物理二轮复习专题限时集训第1部分专题突破篇专题14电学实验

1、.PAGE .专题限时集训电学实验1如图21所示为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 A,内阻rg100 ,调零电阻最大阻值R50 k,串联的固定电阻R050 ,电池电动势E1.5 V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是 图21A3080 kB38 kC300800 kD3 0008 000 kB多用电表指针满偏时对应的内阻为R内eq f5 k,当RxR内时表针指在中央,多用电表指针在表盘中央附近时误差较小,所以其测量范围是38 k,故本题答案为B.2一直流电压表,量程为1 V,内阻为1 000 ,现将一阻值为5 0007 000 之间的固定电阻R1与此电压表串联,

2、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,一阻值R22 000 的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线为达到上述目的,将电路图连成一个完整的实验电路图图22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.解析在测量时,一次将改装电压表接在电源上,一次将改装电压表与定值电阻串联后接在电源上,分别根据闭合电路的欧姆定律列式,联立方程组求出改装电压表的内阻,两个开关都闭合时,Eeq fRV,当S1闭合,S2断开时,Eeq f,联立得RV7 000 ,

3、E6.3 V,改装电压表的量程为eq f7 000 V7 V.答案电路如图所示76.33在测定金属丝的电阻率的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为3 ,实验室备有下列实验器材：A电压表VB电流表AC滑动变阻器RD电源EE开关S,导线若干甲乙丙丁图23为减小实验误差,应选用图23中_为该实验的电路原理图现用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得其直径示数如图23丙,则直径为_mm.图丁为两电表的示数,则该金属丝的电阻率为_m.解析因eq feq f1 000,eq feq f3,则有eq feq f,电流表应选择外接法,因此实验电路应选乙螺旋测微器的固定刻度读数为0.5 mm,可动

4、刻度读数为0.0110.8 mm0.108 mm,所以最终读数为0.608 mm.由图示电压表可知,其量程为3 V,分度值为0.1 V,示数为1.20 V,由图示电流表可知,其量程为0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.50 A,电阻阻值：Rxeq feq f 2.4 ；由Rxeq f可知,电阻率：eq feq f2.43.14blcavs4alco1f0.6081032,0.6 m1.16106 m.答案乙0.6081161064某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为压阻效应现用如图24所示的电路研究某长薄板电阻Rx

5、的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材：A电源EB电流表A1C电流表A2D开关S,定值电阻R0为了比较准确测量电阻Rx,请完成虚线框内电路图的设计图24在电阻Rx上加一个竖直向下的力F,闭合开关S,记下电表读数,A1读数为I1,A2读数为I2,得Rx_；改变力的大小,得到不同的Rx值然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值,最后绘成图象如图25所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F增大而均匀减小外,还可得到的结论是_当F竖直向下时可得Rx与其所受压力F的数值关系是Rx_.图25解析测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,所给实验器材没有

6、电压表,可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联,测出电阻两端电压,另一个电流表串联在电路中测电路电流,实验电路图如图所示：电阻两端电压UI1r1,通过电阻的电流II2I1,电阻阻值Rxeq feq f.由题图所示图象可知,图象具有对称性,当正反向压力大小相等时,对应的电阻阻值相等；由图象可知,电阻与压力是一次函数关系,设为RxR0kF,由图象可知：R016 ,把Rx14 ,F1 N代入关系式解得：k2,则关系式为：Rx162F.答案见解析5二极管是一种半导体元件,它的符号为,其特点是具有单向导电性电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲

7、线,因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻其步骤是：将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断_端为二极管的正极厂家提供的伏安特性曲线如图26,为了验证厂家提供的数据,该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有：图26A直流电源E：电动势3 V,内阻忽略不计B滑动变阻器R：020 C电压表V1：量程5 V,内阻约50 kD电压表V2：量程3 V,内阻约20 kE电流表A：量程0.6 A,内阻约0.5 F电流

8、表mA：量程50 mA,内阻约5 G待测二极管DH单刀单掷开关S,导线若干为了提高测量结果的准确度,电压表应选用_,电流表应选用_为了达到测量目的,请画出正确的实验电路原理图为了保护二极管,正向电流不要超过25 mA,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：_. 导学号：37162082解析欧姆表内部有电源,电源正极接在负接线柱上,当红表笔接触右端时,说明红表笔接入电源的负极；此时指针偏角较小,说明电阻较大,故说明接入了反向电压,故二极管右端应为正极电源电压为3 V,故电压表应选3 V量程进行测量；而由坐标可知,电路中电流较小,故电流表应选50 mA的即可为了得出完整的图象,应采用分压接法

9、,同时因正向电阻较小,故可以采用外接法,原理图如图为了防止超过最大电流,可以在电路中串接保护电阻；同时也可以通过实验方法,即慢慢调节滑动触片,注视电流表,使电流表示数不得超过25 mA.答案右DF见解析可能的答案：a.在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用b.闭合开关前滑动触头停在最左端,向右移动滑动触头时应缓慢进行,同时仔细观察电流表示数变化,以防止电流超过25 mA6一个小灯泡的额定电压为2.0 V,额定电流约为0.5 A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性图线A电源E：电动势为3.0 V,内阻不计B电压表V1：量程为03 V,内阻约为1 k；C电压

10、表V2：量程为015 V,内阻约为4 k；D电流表A1：量程为03 A,内阻约为0.1 ；E电流表A2：量程为00.6 A,内阻约为0.6 ；F滑动变阻器R1：最大阻值为15 ,额定电流为1.0 A；G滑动变阻器R2：最大阻值为150 ,额定电流为1.0 A；H开关S,导线若干实验得到如下数据：I/A0.000.160.250.300.340.400.450.50U/V0.000.200.400.600.801.201.602.00实验中电压表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_不改动已连接导线,在实物连接图27甲中把还需要连接的导线补上闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片放在最_端在坐标

11、图乙中画出小灯泡的UI曲线甲乙图27解析灯泡额定电压是2 V,则电压表选B；灯泡额定电流为0.5 A,则电流表选E；为方便操作,滑动变阻器选F；灯泡正常发光时电阻Req f4 ,4 远小于电压表内阻,则电流表采用外接法；由表中数据可知,电压与电流从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压式接法,电路图如图甲所示；闭合开关前,为保护电路,应使滑动变阻器的滑片放在最左端；根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然后作出灯泡的UI图象,如图乙所示甲乙答案BEF见解析图左见解析图7小明利用如图28所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻图28图中电流表的示数为_A.调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44请根据表中的数据,在方格纸上作出UI图线由图线求得：电动势E_V；内阻r_.实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合其实,从实验误差