2020屆高考物理二輪復習 專題6 高中物理實驗 第2講 電學實驗練習

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1、第2講 電學實驗 1．(2019年河北衡水模擬)某實驗小組設(shè)計了如圖所示的電路測量電壓表內(nèi)阻及電源電動勢，已知V1、V2為兩塊完全相同的電壓表，量程為3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ，電源電動勢約為5 V，內(nèi)阻可忽略． (1)首先按以下步驟進行操作： ①按圖示原理圖完成電路連接； ②把R1、R2均調(diào)至最大阻值； ③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R1、R2，使V1、V2均有合適示數(shù)且分別為U1、U2，已知U2＝U1，此時電阻箱R1的阻值為1 400 Ω； ④電壓表的內(nèi)阻RV為________Ω. (2)若將R1調(diào)至1 000 Ω并保持不變，調(diào)節(jié)R2，記錄多組對應(yīng)的U1、U2，以U1為縱坐標，U2

2、為橫坐標描點作圖，在實驗誤差允許范圍內(nèi)得到一條傾斜直線，直線的縱截距為b，則電源的電動勢為______． (3)若將R2調(diào)至0并保持不變，調(diào)節(jié)R1，并記錄多組電壓表示數(shù)U1＝U2＝U及對應(yīng)R1的阻值，描點作圖得到一條直線，可以以________為橫坐標，________為縱坐標，若得到直線的縱截距為b′，斜率為k′，則電源的電動勢為________． 【答案】(1)2 800　(2)b　(3)R1　　或 【解析】(1)U2＝U1，則R2分壓為U1/3，R2與V2串聯(lián)，電流相等，分壓與電阻成正比，故電壓表內(nèi)阻RV為R2的2倍，即2 800 Ω. (2)由閉合電路的歐姆定律得E＝U1＋R1

3、整理可得U1＝－，b＝，解得E＝b＝b. (3)由閉合電路的歐姆定律得 E＝U＋2R1，整理可得＝＋，即以為縱軸，R1為橫軸描點作圖．圖象的縱軸截距b′＝，解得E＝；斜率k′＝，解得E＝＝. 2．(2019年廣東茂名檢測)某種新型圓柱形的導電材料，電阻阻值在8～10 Ω之間，為了測量該導電材料電阻率，實驗室提供了以下實驗器材： 　　　　 　　　　　　　　　　　　　圖1　　　　　　　　　　　 圖2 2．A.20分度的游標卡尺 B．螺旋測微器 C．電流表A1(0～100 mA，內(nèi)阻約為10 Ω) D．電流表A2(0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω) E．電壓表V1(0～3 V，內(nèi)

4、阻約為3 kΩ) F．電壓表V2(0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ) G．直流電源E(4 V，內(nèi)阻不計) H．滑動變阻器R(0～10 Ω，2 A) I．開關(guān)及導線若干 (1)用游標卡尺測得該樣品的長度L.其示數(shù)如圖1所示，其讀數(shù)為_______ mm；用螺旋測微器測得該樣品的外徑D，其示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為_______mm. (2)本次實驗的電流表選用的是________，電壓表選用的是________(填寫所提供器材前的字母)． 　 圖3 (3)測量新型圓柱形的導電材料電阻R是采用圖3的_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)電路圖． 【答案】(1)41

5、.75(41.70～41.80)　3.627(3.626～3.629)　(2)D　E　(3)甲 3．用多用電表進行了幾次測量，指針分別處于a、b位置，如圖所示． (1)若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)各是多少？請?zhí)钤诒砀裰? 指針位置 選擇開關(guān)所處擋位 讀數(shù) a 直流電流100 mA ________ mA 直流電壓2.5 V ________ V b 電阻×10 Ω ________Ω (2)如果要用此多用電表測量一個阻值約1.8×103 Ω的電阻，為了使測量比較精確，應(yīng)選的歐姆擋是______(填“×10”“×100”或“×1

6、k”)． 【答案】(1)26.0　0.65　40　(2)×100 【解析】(1)選擇開關(guān)處于直流100 mA，則a讀數(shù)為26.0 mA.選擇開關(guān)處于直流2.5 V，則a讀數(shù)為0.65 V．選擇開關(guān)處于電阻“×10”擋，則b讀數(shù)為40 Ω. (2)測1.8×103 Ω的電阻應(yīng)選擇“×100”擋． 4．(2019年南昌二模)圖甲是“用伏安法測量金屬絲電阻率ρ”的實驗電路圖． 　　　 　　　甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　丙　　　　　　　　　丁 (1)用螺旋測微器測得金屬絲直徑d如圖乙所示，可讀出d＝________m. (2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，讀出MP的長度為x時電壓表和

7、電流表的示數(shù)，算出對應(yīng)的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的R－x圖象，可得該圖線的斜率k＝______Ω/m. (3)利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d，得到金屬絲電阻率ρ的表達式為________． (4)圖中的a導線從電流表的“0.6 A”接線柱改接于電流表的“－”接線柱上，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，讀出多組電壓表和電流表的示數(shù)，把實驗得到的數(shù)據(jù)繪成如圖丁所示的U－I圖象，得出電源的電動勢 E＝__________V；若R0＝2.0 Ω，則電源的內(nèi)阻r＝________Ω. 【答案】(1)3.95×10－4 m　(2)10　(3)ρ＝ (4)2.80　1.

8、0 5．(2019年牡丹江三模)(1)某同學用伏安法測量一個阻值約為10 Ω的電阻，備選的實驗器材有： 電流表A1，量程3 A； 電流表A2，量程0.6 A； 電壓表V1，量程15 V； 電壓表V2，量程3 V； 滑動變阻器R1，最大阻值5 Ω； 滑動變阻器R2，最大阻值3 kΩ； 電源E，電動勢5 V； 開關(guān)S及導線若干． 本實驗中，滑動變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”)，連接方式應(yīng)選擇________接法(填“限流”或“分壓”)，為了提高實驗精度，電流表應(yīng)該選擇______(填“A1”或“A2”)，電壓表應(yīng)選擇________(填“V1”或“V2”)．

9、 (2)該同學測量另一未知阻值的電阻時，先按圖甲連接實驗電路，然后再按圖乙連接實驗電路，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)變化相對較大，電壓表讀數(shù)變化相對較小，則應(yīng)選擇圖______接法．(填“甲”或“乙”) 甲　　　　　　　　　乙 【答案】(1)R1　分壓　A2　V2　(2)乙 【解析】(1)因待測電阻為10 Ω，故滑動變阻器只能采用相近的滑動變阻器，故只能選擇R1；因阻值小于待測電阻，為了便于操作及安全，應(yīng)選擇分壓接法；電源電動勢為5 V，為了提高實驗精度，電壓表應(yīng)選擇3 V量程，即選擇V2；則電路中電流最大約為 A＝0.3 A，故電流表選擇A2. (2)電流表讀數(shù)變化相對較大，電壓表讀數(shù)變化相

10、對較小，說明電壓表的分流較大，故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，故選圖乙． 6．(2019年湖南益陽調(diào)研)某實驗小組要描繪小燈泡(2.5 V　0.5 W)的伏安特性曲線，實驗室提供以下器材可供選擇： A．直流電源3 V(內(nèi)阻不計) B．直流電流表0～300 mA(內(nèi)阻約為5 Ω)) C．直流電流表0～600 mA(內(nèi)阻約為1 Ω) D．直流電壓表0～3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ) E．滑動變阻器0～100 Ω(允許通過的最大電流為0.5 A) F．滑動變阻器0～10 Ω(允許通過的最大電流為2 A) G．導線和開關(guān) 實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量． (1)實驗中電流表

11、應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用______．(填器材前的字母標號) (2)圖中已將可能用到的儀器畫出，請根據(jù)實驗要求，將圖中各器材連接成完整的電路． (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出的小燈泡I－U圖線如圖所示．由此可知，當電壓為1.5 V時，小燈泡的燈絲電阻為______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字〉． (4)如果將該小燈泡直接與電動勢為2 V、內(nèi)阻為10 Ω的電池連接，此時小燈泡的功率為______W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 【答案】(1)B　F　(2)如圖所示　(3)8.6　(4)0.094 【解析】(1)已知小燈泡的額定電壓為2.5 V，額定功率為0.5 W，可知額

12、定電流I＝＝ A＝0.2 A，為了保證電流表讀數(shù)的準確性，所以選擇B；實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化，并能進行多次測量，應(yīng)該采用分壓式接法，滑動變阻器最大阻值較小的，采用分壓式能使小燈泡兩端電壓變化更加均勻，作出的圖象更加準確，所以選擇F； (2)根據(jù)實驗要求，將圖中各器材連接成完整的電路，如圖所示． (3)根據(jù)圖線可知，當電壓為1.5 V時，電流為0.175 A，根據(jù)歐姆定律可知小燈泡的內(nèi)阻為 Ω≈8.6 Ω (4)如果將該小燈泡與電動勢為2 V，內(nèi)阻為10 Ω的電池連接，在小燈泡的I－U圖中畫出電池的I－U圖線，如圖所示，兩圖線的交點I＝0.125 A，U＝0.75 V，表示流過小燈泡的電流與小燈泡兩端的電壓，所以其功率P＝UI≈0.094 W. - 6 -