2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實驗 專題跟蹤訓(xùn)練15 電學(xué)實驗.doc

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專題跟蹤訓(xùn)練(十五) 電學(xué)實驗 1．某探究小組要盡可能精確地測量電流表的滿偏電流，可供選用的器材如下： A．待測電流表(滿偏電流Imax約為800μA、內(nèi)阻r1約為100 Ω，表盤刻度均勻、總格數(shù)為N) B．電流表(量程為0.6 A、內(nèi)阻r2＝0.1 Ω) C．電壓表(量程為3 V、內(nèi)阻RV＝3 kΩ) D．滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω) E．電源E(電動勢為3 V、內(nèi)阻r約為1.5 Ω) F．開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干 (1)該小組設(shè)計了圖甲、圖乙兩個電路圖，其中合理的是________(選填“圖甲”或“圖乙”)． (2)所選合理電路中虛線圈處應(yīng)接入電表________(選填“B”或“C”)． (3)在開關(guān)S閉合前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”)． (4)在實驗中，若所選電表的讀數(shù)為Z，電流表的指針偏轉(zhuǎn)了n格，則可算出待測電流表的滿偏電流Imax＝________. [解析]　(1)由于待測電流表的量程較小，而內(nèi)阻大于滑動變阻器的最大阻值，為了減小誤差，應(yīng)選用乙電路圖．(2)由于兩塊電流表的量程差距較大，只能選用電壓表當(dāng)電流表使用，故選C.(3)乙電路圖中滑動變阻器采用的是分壓式接法，在閉合開關(guān)前，要求測量電路的分壓為零，故滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于b端．(4)根據(jù)串聯(lián)電路的特點，可得：＝，解得：Imax＝. [答案]　(1)圖乙　(2)C　(3)b　(4) 2．指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器，請根據(jù)要求完成下列問題： (1)在使用多用電表測量時，指針的位置如圖甲所示，若選擇開關(guān)撥至“10”擋，則測量的結(jié)果為________Ω；若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，則測量結(jié)果為________mA. (2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖乙所示，電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx的關(guān)系圖象如圖丙所示，則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為______________________． (3)(多選)下列對圖丙中的I－Rx圖線的解釋或判斷中正確的是________． A．因為函數(shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左小右大 B．歐姆表調(diào)零的實質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx＝0時電路中的電流I＝Ig C．測量中，當(dāng)Rx的阻值為圖丙中的R2時，指針位于表盤中央位置的左側(cè) D．Rx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左疏右密 [解析]　(1)根據(jù)多用電表的讀數(shù)規(guī)則，若選擇開關(guān)撥至“10”擋，按照最上面歐姆表刻度讀數(shù)，則測量結(jié)果為14 Ω10＝140 Ω；若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，按照刻度盤上中間刻度讀數(shù)，且要估讀一位，則測量結(jié)果為26.0 mA.(2)根據(jù)題圖乙的電路，由閉合電路歐姆定律，E＝I(r＋R0＋Rg＋Rx)，得到電路中電流I與待測電阻的阻值Rx的函數(shù)關(guān)系式為I＝.(3)由題圖乙可知，I＝，待測電阻最小為零時，電流最大，電流表指針滿偏；待測電阻最大為無限大(兩表筆斷開)時，電流為零，電流表指針在最左側(cè)，所以歐姆表的示數(shù)左大右小，最右端刻度為零，最左端刻度為無限大，選項A錯誤．歐姆表調(diào)零的實質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx＝0時電路中的電流I＝Ig(滿偏電流)，選項B正確．測量中，當(dāng)Rx的阻值為題圖丙中的R2時，大于中值電阻R1，指針位于表盤中央位置的左側(cè)，選項C正確．Rx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏，選項D錯誤． [答案]　(1)140　26.0　(2)I＝　(3)BC 3．(2018全國卷Ⅲ)一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R0＝20.0 Ω)；可視為理想電壓表；S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)；E為電源；R為滑動變阻器．采用如下步驟完成實驗： (1)按照實驗原理線路圖(a)，將圖(b)中實物連線； (2)將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)?shù)奈恢?，閉合S1； (3)將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2； (4)待測電阻阻值的表達(dá)式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)； (5)重復(fù)步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù)： 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 (6)利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx＝________Ω.(保留1位小數(shù)) [解析]　開關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I＝，將開關(guān)S2擲于2端，R0和Rx兩端電壓為U2，Rx兩端電壓為U＝U2－U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx＝＝R0＝R0.5次測量所得的平均值為(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得Rx＝(3.41－1)20.0 Ω＝48.2 Ω. [答案]　(1)實物連線如圖　(4)R0　(6)48.2 4．(2018全國卷Ⅰ)某實驗小組利用如圖(a)所示的電路探究在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性．所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值(25 ℃時的阻值)為900.0 Ω；電源E(6 V，內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值為1000 Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～999.9 Ω)；單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2. 實驗時，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 ℃.將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)．逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 ℃.實驗得到的R2－t數(shù)據(jù)見下表. t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列問題： (1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動到________(填“a”或“b”)端； (2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出R2－t曲線； (3)由圖(b)可得到RT在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)的溫度特性．當(dāng)t＝44.0 ℃時，可得RT＝________Ω； (4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示，該讀數(shù)為________Ω，則手心溫度為________℃. [解析]　(1)題圖(a)的電路滑動變阻器采用限流接法，在閉合S1前，R1應(yīng)該調(diào)節(jié)到接入電路部分的阻值最大，使電路中電流最小，即題圖(a)中R1的滑片應(yīng)移到b端．(2)將t＝60 ℃和t＝70 ℃對應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)畫在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)據(jù)點畫出R2－t曲線．(3)根據(jù)題述實驗過程可知，測量的R2的數(shù)據(jù)等于對應(yīng)的熱敏電阻RT的阻值．由畫出的R2－t曲線可知，當(dāng)t＝44.0 ℃時，對應(yīng)的RT＝450 Ω.(4)由畫出的R2－t曲線可知，當(dāng)RT＝620.0 Ω時，手心溫度t＝33.0 ℃. [答案]　(1)b　(2)如圖　(3)450　(4)620.0　33.0 5．(2018武漢市武昌區(qū)調(diào)研)某多用電表歐姆擋“1”的內(nèi)部電路圖如圖甲中的虛線框所示，某學(xué)習(xí)小組將電阻箱R和電壓表并聯(lián)后接到兩表筆A、B上，采用圖甲的電路測量多用電表歐姆擋“1”正常工作時的內(nèi)阻r和其內(nèi)部電池的電動勢E(電壓表的內(nèi)阻很大，它在該電路中的分流作用可忽略)．實驗的主要步驟為： (1)先進(jìn)行機械調(diào)零，再將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆擋“1”，紅黑表筆短接，即調(diào)節(jié)________，使指針指在表盤________(選填“左”或“右”)側(cè)零刻度處．然后將并聯(lián)后的電阻箱和電壓表兩端分別接在表筆A和B上，正確的接法是電壓表的正、負(fù)接線柱要分別接在表筆________、表筆________上． (2)改變電阻箱R的阻值，分別讀出6組電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R，并將對應(yīng)的和的值算出并記錄在表格中，再根據(jù)表格正確畫出－圖象，如圖乙所示． (3)由圖乙得到圖象斜率為k、與縱軸的截距為b，則所測電動勢為E＝________，歐姆擋“1”正常工作時的內(nèi)阻為r＝________.(用k、b表示) (4)一位同學(xué)提出了新的數(shù)據(jù)處理思路，先計算出，然后畫U－圖象如圖丙所示，由圖丙得到圖象斜率為k′、與縱軸的截距為b′.按此思路可得所測電動勢為E＝________，歐姆擋“1”正常工作時的內(nèi)阻為r＝________.(用k′、b′表示) [解析]　(1)兩表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零，即調(diào)節(jié)滑動變阻器R0，使表盤的指針指在滿偏電流的位置，即表盤的最右側(cè)零刻度處，由題圖甲可知，電流由表筆B流出、由表筆A流入，當(dāng)電壓表接入電路后，電壓表的正接線柱應(yīng)接表筆B，負(fù)接線柱應(yīng)接表筆A；(3)由閉合電路歐姆定律可知U＝，整理得＝＋，則k＝、b＝，則E＝、r＝；(4)由閉合電路歐姆定律有E＝U＋r，即U＝－r＋E，則由題圖丙可知E＝b′、r＝－k′. [答案]　(1)R0　右　B　A　(3)　　(4)b′?。璳′ 6．(2018襄陽市高三調(diào)研)某探究小組準(zhǔn)備用圖甲所示電路測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗室準(zhǔn)備的器材如下： 待測電源(電動勢約2 V) 電阻箱R(最大阻值為99.99 Ω) 定值電阻R0(阻值為2.0 Ω) 定值電阻R1(阻值為4.5 kΩ) 電流表G(量程為400 μA，內(nèi)阻Rg＝500 Ω) 開關(guān)S，導(dǎo)線若干． (1)圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯(lián)，相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個量程為________V的電壓表． (2)閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數(shù)I. (3)分別有E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則和的關(guān)系式為________________________(用題中字母表示)． (4)以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，探究小組作出－的圖象如圖乙所示，根據(jù)該圖象求得電源的內(nèi)阻r＝0.50 Ω，則其電動勢E＝________V(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))． (5)該實驗測得的電動勢E測與真實值E真相比，理論上E測________E真(選填“>”、“<”或“＝”)． [解析]　(1)由串聯(lián)電路的特點可知，U＝Ig(R1＋Rg)＝40010－6(4500＋500) V＝2 V．(3)由題圖甲所示的電路圖可知，R1與G串聯(lián)后與電阻箱并聯(lián)，然后再與R0串聯(lián)，由閉合電路歐姆定律可知：I(R1＋Rg)＝E－(r＋R0)，變形可得：＝＋.(4)由(3)中公式結(jié)合題圖乙可知，＝k＝ Ω/A＝6000 Ω/A，解得E＝2.08 V．(5)由以上分析可知本實驗中電動勢測量準(zhǔn)確，即電動勢的測量值等于電動勢的真實值． [答案]　(1)2　(3)＝＋　(4)2.08(2.07～2.09均可)　(5)＝