2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 實驗技能與創(chuàng)新 專題強化練(十六)電學(xué)實驗.doc
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專題強化練(十六) 電學(xué)實驗 1.某電壓表的內(nèi)阻在20~50 kΩ之間,現(xiàn)要測量其內(nèi)阻,實驗室提供下列可供選用的器材:待測電壓表V(量程3 V)、電流表A1(量程200 μA)、電流表A2(量程5 mA)、電流表A3(量程0.6 A)、滑動變阻器R(最大值1 kΩ)、電源E(電動勢4 V)、開關(guān)S. (1)在所提供的電流表中,應(yīng)選用__________. (2)為了減小誤差,要求測量多組數(shù)據(jù),試在方框中畫出符合要求的電路圖. 解析:(1)電壓表的讀數(shù)即為其內(nèi)阻的電壓U,若將它與電流表串聯(lián),測出流過它(即流過其內(nèi)阻)的電流I,即可轉(zhuǎn)化為由“伏安法”測出其內(nèi)阻RV=.取電壓表內(nèi)阻的最小可能值20 kΩ,并結(jié)合電壓表的量程3 V,可求得流過電流表的最大電流Imax=A=1.510-4A=0.15 mA=150 μA.為使與電壓表串聯(lián)的電流表能大角度偏轉(zhuǎn)(這樣讀數(shù)誤差小),而其又不被損壞,應(yīng)選A1.根據(jù)電流表、電壓表示數(shù),可求得電壓表內(nèi)阻RV=. (2)實驗要求測多組數(shù)據(jù),因此實驗電路中滑動變阻器應(yīng)接成分壓式,電路圖如圖所示. 答案:(1)A1 (2)電路圖見解析圖 2.為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路.圖中,A0是標準電流表,R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱,S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀單擲開關(guān),E是電池.完成下列實驗步驟中的填空: (1)將S撥向接點1,接通S1,調(diào)節(jié)__________,使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置,記下此時________________的讀數(shù)I. (2)然后將S撥向接點2,調(diào)節(jié)__________,使_________________,記下此時RN的讀數(shù). (3)多次重復(fù)上述步驟,計算RN讀數(shù)的__________,此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值. 解析:(1)將S撥向接點1,接通S1,調(diào)節(jié)R0使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置,記下此時標準電流表讀數(shù)I. (2)然后將S撥向接點2,調(diào)節(jié)RN,使標準電流表的讀數(shù)仍為I,記下此時RN的讀數(shù). (3)多次重復(fù)上述過程,計算RN讀數(shù)的平均值,此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值. 答案:(1)R0 標準電流表(或A0) (2)RN 標準電流表(或A0)的讀數(shù)仍為I (3)平均值 3.(2018湖北聯(lián)考)如圖所示是用半偏法測量電壓表內(nèi)阻的電路圖.以下是備用儀器: A.待測電壓表(3 V,內(nèi)阻1 500 Ω左右) B.電源E(4 V,2 A,內(nèi)阻很小) C.電阻箱(0~999.9 Ω) D.電阻箱(0~9 999.9 Ω) E.滑動變阻器(0~20 Ω,3 A) F.滑動變阻器(0~2 000 Ω,2 A) G.開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干 (1)為保證測量精度,電阻箱應(yīng)選__________;滑動變阻器應(yīng)選__________.(填代號) (2)完善下列實驗步驟: a.閉合開關(guān)K2并將滑動變阻器的滑片調(diào)至________,然后閉合開關(guān)K1; b.調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表恰好滿偏; c.____________________,使電壓表的指針恰好指在中間刻度(半偏),此時電阻箱的示數(shù)為R.那么,該電壓表內(nèi)阻的測量值為____________.測量值和真實值比較數(shù)值__________(填“偏大”“偏小”或“相等”). 解析:(1)在半偏法測電阻的實驗中,電阻箱的阻值應(yīng)與待測電壓表的阻值相近,故電阻箱應(yīng)選D,而滑動變阻器采用分壓式接法,為了調(diào)節(jié)方便,故滑動變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E. (2)a.在測量數(shù)據(jù)時,電壓要從較小數(shù)值開始變化,因而滑動變阻器開始時應(yīng)在最左端.c.由于采用半偏法測量,因而應(yīng)斷開開關(guān)K2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表的指針恰好在中間刻度,即半偏,由串聯(lián)電路知識可知,電壓相等,電流相等,因而電壓表的內(nèi)阻的測量值為R.但開關(guān)K2斷開,電阻增大,分壓增大,而電壓表示數(shù)為原來的一半時,電阻箱分壓要略大于一半,故電阻箱的阻值即測量值比電壓表的內(nèi)阻要偏大. 答案:(1)D E (2)a.最左端 c.斷開開關(guān)K2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值 R 偏大 4.某同學(xué)用量程為1 mA、內(nèi)阻為120 Ω的表頭按圖甲所示電路改裝成量程分別為1 V和1 A的多用電表.圖中R1和R2為定值電阻,S為開關(guān).回答下列問題: (1)根據(jù)圖甲所示的電路,在圖乙所示的實物圖上連線. (2)開關(guān)S閉合時,多用電表用于測量__________(填“電流”“電壓”或“電阻”);開關(guān)S斷開時,多用電表用于測量__________(填“電流”“電壓”或“電阻”). (3)表筆A應(yīng)為__________色(填“紅”或“黑”). (4)定值電阻的阻值R1=________Ω,R2=________Ω.(結(jié)果取3位有效數(shù)字) 解析:(2)開關(guān)S閉合時,電阻R1與電流表并聯(lián),多用電表用于測量電流.開關(guān)S斷開時,電阻R2與電流表串聯(lián),多用電表用于測量電壓. (3)根據(jù)電流應(yīng)從電流表或電壓表的正接線柱進,從負接線柱出,即從表筆A流出,表筆A應(yīng)為黑色,表筆B應(yīng)為紅色. (4)開關(guān)S斷開時,由串聯(lián)電路知識,Ig(R2+r)=U,解得R2=880 Ω;開關(guān)S閉合時,由并聯(lián)電路知識,Ig(R2+r)=(I-Ig)R1,解得R1≈1.00 Ω. 答案:(1)連線如圖所示 (2)電流 電壓 (3)黑 (4)1.00 880 5.(2018信陽聯(lián)考)要測一個待測電阻Rx(約200 Ω)的阻值,實驗室提供了如下器材: 電源E:電動勢3.0 V,內(nèi)阻不計; 電流表A1:量程0~10 mA,內(nèi)阻r1約50 Ω; 電流表A2:量程0~500 μA,內(nèi)阻r2約1 000 Ω; 滑動變阻器R1:最大阻值20 Ω,額定電流2 A; 定值電阻R2=5 000 Ω; 定值電阻R3=500 Ω; 開關(guān)S及導(dǎo)線若干. (1)為了測定待測電阻上的電壓,可以將電流表______(選填“A1”或“A2”)串聯(lián)定值電阻__________(選填“R2”或“R3”),將其改裝成一個量程為3.0 V的電壓表. (2)如圖所示為測量電阻Rx的甲、乙兩種電路圖,其中用到了改裝后的電壓表和另一個電流表,則應(yīng)選電路圖__________(選填“甲”或“乙”). (3)若所選測量電路中電流表的讀數(shù)為I=6.2 mA,改裝后的電壓表讀數(shù)為1.20 V.根據(jù)電流表和電壓表的讀數(shù),并考慮電壓表內(nèi)阻,求出待測電阻Rx=__________________________Ω. 解析:(1)為了測定待測電阻上的電壓,要改裝量程為3.0 V的電壓表,則可以將量程較小的電流表A2串聯(lián)定值電阻,此電阻的大小為:R=-rg=Ω-1 000 Ω=5 000 Ω,故需串聯(lián)定值電阻R2. (2)因待測電阻的阻值較小,故選用電流表外接電路,故選甲電路. (3)電壓表讀為1.20 V,則通過電壓表的電流為IV== A=200 μA,通過待測電阻的電流為I=6.2 mA-0.2 mA=6 mA,則待測電阻Rx==Ω=200 Ω. 答案:(1)A2 R2 (2)甲 (3)200 6.導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一.為測量導(dǎo)電玻璃的電阻率,某小組同學(xué)選取長度L=25.00 cm、直徑d=0.900 mm的圓柱體導(dǎo)電玻璃進行實驗,用歐姆表粗測該導(dǎo)電玻璃的電阻Rx,發(fā)現(xiàn)其電阻約12.0 Ω.主要步驟如下,完成下列填空. (1)為精確測量Rx的阻值,該小組設(shè)計了如圖所示的實驗電路.可供使用的主要器材如下:電源E:電動勢4.5 V,內(nèi)阻約1 Ω; 定值電阻R0:阻值為20 Ω; 電壓表V1:量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ; 電壓表V2:量程15 V,內(nèi)阻約15 kΩ; 電壓表A1:量程200 mA,內(nèi)阻約1.5 Ω; 電壓表A2:量程3 A,內(nèi)阻約0.5 Ω; 滑動變阻器R1:阻值范圍0~1 kΩ; 滑動變阻器R2:阻值范圍0~20 Ω. ①圖中電壓表應(yīng)選用__________;電流表應(yīng)選用____________;滑動變阻器應(yīng)選用__________.(填器材代號) ②該小組進行了如下操作: a.將滑動變阻器的滑片移到最右端,將S1撥到位置1,閉合S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.185 A和2.59 V; b.將滑動變阻器的滑片移到最右端,將S1撥到位置2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.125 A和2.65 V; c.將滑動變阻器的滑片移到最右端,斷開S2. 可求得Rx=__________Ω. (2)由以上實驗可求得該導(dǎo)電玻璃電阻率的值ρ=______Ωm. 解析:(1)電源電動勢為4.5 V,小于電壓表V2量程的,因此結(jié)合待測電阻Rx的粗測阻值,可知電壓表應(yīng)選用量程為3 V的電壓表V1;電流表應(yīng)選用量程為200 mA的電流表A1;滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值與待測導(dǎo)電玻璃阻值差不多的滑動變阻器R2.設(shè)電流表內(nèi)阻為RA,對操作步驟a,由歐姆定律可得U1=I1(RA+Rx);對操作步驟b,由歐姆定律可得U2=I2(RA+R0);聯(lián)立解得Rx=-+R0=12.8 Ω. (2)由電阻定律得Rx=,S=,解得該導(dǎo)電玻璃的電阻率ρ=3.2610-5 Ωm. 答案:(1)①V1 A1 R2?、?2.8 (2)3.2610-5 7.(2017天津卷)某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻.其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 kΩ,電阻R1=9.0 kΩ,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個R0=3.0 Ω的電阻. (1)按圖示電路進行連接后,發(fā)現(xiàn)aa′、bb′和cc′三條導(dǎo)線中,混進了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線.為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將開關(guān)S閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、b′間電壓,讀數(shù)不為零,再測量a、a′間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是________導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是________導(dǎo)線斷開. (2)排除故障后,該小組順利完成實驗.通過多次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如圖.由I1I2圖象得到電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. 解析:(1)良好的同一根導(dǎo)線上任何兩點都不會存在電勢差,若一根導(dǎo)線兩端有電勢差,則導(dǎo)線斷開.a(chǎn)、b′間的電壓不為零,說明a、a′或a、b′間有一處導(dǎo)線斷開,若a、a′間電壓不零,說明aa′導(dǎo)線斷開;若a、a′間電壓為零,則一定是bb′導(dǎo)線斷開. (2)法一:將電流表A1和R1串聯(lián)當成電壓表使用,電壓測量值U=I1(r1+R1),根據(jù)閉合電路歐姆定律有I1(r1+R1)=E-I2(r+R0),整理得I1=-I2,由題圖可知,縱軸截距b=0.1410-3A=,所以電動勢E=0.1410-3(1103+9103)V=1.4 V,斜率的絕對值表示,即|k|==,解得r≈0.5 Ω. 法二:在給出的圖象中取兩個點,讀數(shù)分別為 I1=0.12 mA、I2=60 mA, I1′=0.07 mA、I2′=200 mA. 據(jù)閉合電路歐姆定律知: E=(I1+I2)(R0+r)+I1(r1+R1), 將上述兩組數(shù)據(jù)代入可得: 電動勢E≈1.4 V,內(nèi)阻r≈0.57 Ω. 答案:(1)aa′ bb′ (2)1.4(1.36~1.44均可) 0.5(0.4~0.6均可)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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