(衡水萬卷)高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷三十九 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)2(含解析)-人教版高三物理試題

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1、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)2一 、實(shí)驗(yàn)題(本大題共5小題 )1.欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:A電池組(3V,內(nèi)阻1)B電流表(03A,內(nèi)阻0.0125)C電流表(00.6A,內(nèi)阻0.125)D電壓表(03V,內(nèi)阻3k)E電壓表(015V,內(nèi)阻15k)F滑動(dòng)變阻器(020,額定電流1A)G滑動(dòng)變阻器(02000,額定電流0.3A) H開關(guān)、導(dǎo)線(1)上述器材中應(yīng)選用的是 ;(填寫各器材的字母代號(hào))(2)為使通過待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流能在00.5A范圍內(nèi)改變請(qǐng)按要求在圖1方框內(nèi)畫出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的某組示數(shù)

2、如圖所2示,圖示中I= A,U= V實(shí)驗(yàn)測(cè)得的金屬導(dǎo)線電阻值比真實(shí)值 (填“偏大”、“偏小”或“相同”)(4)某學(xué)生用螺旋測(cè)微器在測(cè)定某一金屬絲的直徑時(shí),測(cè)得的結(jié)果如圖3所示,則該金屬絲的直徑d=_ mm另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度,測(cè)得的結(jié)果如圖4所示,則該工件的長(zhǎng)度L= mm2.(1)(6分)某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為 cm和 mm (2)(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示,其中,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改裝的電流表,為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,E為待測(cè)電池組,S為開關(guān),

3、R為滑動(dòng)變阻器,R0是標(biāo)稱值為4.0的定值電阻。已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig=100A、內(nèi)阻rg=2.0k,若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA,應(yīng)并聯(lián)一只 (保留一位小數(shù))的定值電阻R1;根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路;某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示:測(cè)量次數(shù)12345678電壓表V讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表A讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法),計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r= (保留兩位小數(shù));為減小偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是 。該

4、小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組通過上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn):電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大。若測(cè)量過程無誤,則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是 。(填選項(xiàng)前的字母)A電壓表內(nèi)阻的影響 B滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小CR1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小 DR0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大3.(1)某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖1所示,該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源,導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。斷開開關(guān),紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如

5、圖2所示,讀數(shù)為 V,說明 正常(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。紅表筆接b點(diǎn),斷開開關(guān)時(shí),表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用表指示仍然和圖2相同,可判斷發(fā)生故障的器件是 。(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)ab蓄電池保險(xiǎn)絲開關(guān)小燈c圖1圖2(2)為了研究人們用繩索跨越山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置。他們將不可伸長(zhǎng)輕繩的兩端通過測(cè)力計(jì)(不計(jì)質(zhì)量及長(zhǎng)度)固定在相距為D的兩立柱上,固定點(diǎn)分別為P和Q,P低于Q,繩長(zhǎng)為L(zhǎng)(LPQ)。D圖3QCP他們首先在繩上距離P點(diǎn)10cm處(標(biāo)記為C)系上質(zhì)量為m的重物(不滑動(dòng)),由測(cè)力計(jì)讀出繩PC、QC的拉力大小TP、TQ。隨后,

6、改變重物懸掛點(diǎn)C的位置,每次將P到C的距離增加10cm,并讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù),最后得到TP、TQ與繩長(zhǎng)的關(guān)系曲線如題6圖4所示。由實(shí)驗(yàn)可知:曲線中拉力最大時(shí),C與P點(diǎn)的距離為 cm,該曲線為 (選填:TP或TQ)的曲線。在重物從P移到Q的整個(gè)過程中,受到最大拉力的是 (選填:P或Q)點(diǎn)所在的立柱。曲線、相交處,可讀出繩的拉力為T0= N,它與L、D、m和重力加速度g的關(guān)系為T0= 。圖4T/NPC(cm)0801004020601601.02.03.04.05.01201404.某同學(xué)用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器等常規(guī)器材研究標(biāo)有額定電壓為3.8 V字樣(額定功率字跡不清)的小燈泡的伏安特性,測(cè)

7、得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示次數(shù)123456UV0.200.501.002.20 3.003.80IA0.1000.1240.1600.2380.2780.310請(qǐng)你根據(jù)上表數(shù)據(jù):(1)在如圖所示虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)在如圖所示的坐標(biāo)系中,選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度,畫出小燈泡的伏安特性曲線(3)實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端的電壓從零變化到額定電壓的過程中,小燈泡的最大電阻約為 (保留三位有效數(shù)字)5.欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材: A電池組(3V,內(nèi)阻1) B電流表(03A,內(nèi)阻0.0125) C電流表(00.6A,內(nèi)阻0.125) D電壓表(03V,內(nèi)阻

8、3k) E電壓表(015V,內(nèi)阻15k) F滑動(dòng)變阻器(020,額定電流1A) G滑動(dòng)變阻器(02 000,額定電流0.3A) H開關(guān)、導(dǎo)線 (1)上述器材中電流表應(yīng)選用 ,電壓表應(yīng)選用 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 (填寫各器材的字母代號(hào)) (2)為使通過待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流能在00.5A范圍內(nèi)改變,請(qǐng)按要求在方框里畫出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻的原理電路圖0.2016萬卷作業(yè)卷(三十九)答案解析一 、實(shí)驗(yàn)題1.考點(diǎn):伏安法測(cè)電阻.專題:實(shí)驗(yàn)題分析:(1)用伏安法測(cè)定電阻的原理是電阻定義式R=根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì),選擇電壓表的量程由電源的電動(dòng)勢(shì)與測(cè)電阻的大約值,估算電流的最大值,選擇電流表的量程根據(jù)待測(cè)電阻與變

9、阻器總阻值的大小,選擇變阻器的規(guī)格(2)根據(jù)兩電表內(nèi)阻與待測(cè)電阻的大小關(guān)鍵,選擇電流表的內(nèi)接法或外接法(3)電流表的量程是0.6A,最小分度是0.02A,電壓表的量程是3V,最小分度是0.1V(4)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀解答:(1)必選器材有:A、H電池組的電動(dòng)勢(shì)是3V,電壓表的量程選3V,即選擇電壓表D由題,金屬導(dǎo)線的電阻約為5左右,則通過導(dǎo)線的電流最大值約Imax=0.6A故電流表選C變阻器F的電阻大于待測(cè)電阻,可選擇該變阻器作為即流器故答案為:A、C、D、F、H;(2)由題得,=600,而=40,則,則采用電流表外接法,可減小誤差故電

10、路圖如圖:(3)電流表的讀數(shù)為I=0.48A,電壓表的讀數(shù)為U=2.20V由于電壓表的分流電流測(cè)量值偏大,根據(jù)歐姆定律則電阻測(cè)量值偏小;(4)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為3mm可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.0120.5mm=0.205mm,所以最終讀數(shù)為3.205mm;游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為:50mm+3=50.15mm故答案為:(1)ACDFH; (2)如圖;(3)0.48; 2. 20; ??;(4)3.205; 50. 15點(diǎn)評(píng):本題是伏安法測(cè)量電阻,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)選擇器材、設(shè)計(jì)電路、連接實(shí)物圖等等,都是實(shí)驗(yàn)的基本技能,要加強(qiáng)培訓(xùn),提高能力2.【答案】(1)60.10 4.20【解析】刻度尺的最小刻度為1mm

11、,所以讀數(shù)時(shí)需要估讀,根據(jù)圖甲可知,金屬桿的長(zhǎng)度為:60.10mm;游標(biāo)卡尺是不需要估讀的,此卡尺為分度值是0.02mm,所以金屬桿的直徑為4mm100.02mm4.20mm【答案】(2) 1.0 參見下圖 1.66 充分利用已測(cè)得數(shù)據(jù) CD【解析】(1)改裝電流表擴(kuò)大量程=1.0(2)對(duì)照電路圖,逐個(gè)回路連接即可,如圖所示(3)=1.66這樣做的優(yōu)點(diǎn)可以利用每一組數(shù)據(jù)(4)電壓表的讀數(shù)等于路端電壓,所以電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器用來改變路端電壓,對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若R1的實(shí)際阻值偏小,則電流表的實(shí)際量程偏大,電流表的讀數(shù)比實(shí)際值偏小,電池組的內(nèi)阻測(cè)量值

12、偏大,選項(xiàng)C正確;R0的實(shí)際阻值偏大時(shí),電池組的實(shí)際內(nèi)阻比測(cè)量值偏小,選項(xiàng)D正確。3.【答案】(1)11.5V(11.2.V11.8V之間的值均可),蓄電池;小燈。(2)60,TP;Q;4.30,解析(1)由題圖2可知,直流50V擋的最小分度為lV,故按“十分之一”估讀法可知讀數(shù)應(yīng)為11.5V左右。由于測(cè)得的電壓基本等于蓄電池電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值,說明a、c兩點(diǎn)與電源之間是通路,只能是此電路之外的保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈中出現(xiàn)了斷路故障,但故障的具體位置不能確定。同理可知,兩表筆接c、b時(shí)測(cè)得結(jié)果仍等于電源電動(dòng)勢(shì),說明多用表、開關(guān)、保險(xiǎn)絲、蓄電池形成了一閉合回路,故只能是與多用表并聯(lián)的小燈發(fā)生了斷路故障。(2)由題圖4可讀出,中拉力最大時(shí),c與p點(diǎn)的距離為60 cm。此時(shí)以C點(diǎn)為研究對(duì)象,如圖所示,豎直方向,水平方向。當(dāng)時(shí),即,若C點(diǎn)左移即減小,則增大,減小,減小,增大,即,故為的曲線,為的曲線。 由題圖4可知圖線I對(duì)應(yīng)的極值最大,故受到最大拉力的是Q點(diǎn)所在的立柱。 曲線I、相交處,可讀出繩的拉力 為4.30 N。此時(shí)滿足關(guān)系:解得: 4.【答案】(1) 如下圖所示 (2) (3) 12.3 5.【答案】(1)C、D、F(2)見右圖

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