2018-2019高考物理二輪復習 專題限時訓練14 電學實驗與創(chuàng)新.doc

專題限時訓練14電學實驗與創(chuàng)新時間：45分鐘1(2018寧波鎮(zhèn)海中學模擬)LED發(fā)光二極管技術得到廣泛應用，下表為某發(fā)光二極管的正向電壓U與正向電流I關系的數(shù)據.U/V0.002.562.712.802.842.872.892.912.99I/mA0.000.030.070.110.340.520.750.913.02(1)根據以上數(shù)據，在圖甲中畫出電壓在2.503.00 V范圍內時二極管的IU圖線答案：如圖所示(2)分析二極管的IU圖線可知二極管的電阻隨U變大而變小(選填“變大”“變小”或“不變”)，在電壓2.503.00 V范圍內電阻最小約為970(20) (保留三位有效數(shù)字)(3)某同學用伏安法測電阻的電路描繪該二極管的伏安特性曲線，要求二極管的正向電壓從0開始變化，并使測量誤差盡量減小圖乙是實驗器材實物圖，電壓表量程為3 V，內阻約為3 k，電流表量程為5 mA，內阻約為10 .圖中已連接了部分導線，請按實驗要求將實物圖中的連線補充完整答案：如圖所示(4)若此LED發(fā)光二極管的工作電流為2 mA，則此發(fā)光二極管應與一阻值R15(1020均可) 的電阻串聯(lián)后才能與電動勢為3 V、內阻不計的電源相連解析：(1)先描點，然后用平滑的曲線連接；(2)IU圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率變大，表示電阻變小，因此當電壓U3 V時，電阻最大，大約為970 (20 )；(3)要描繪伏安特性曲線，需要將二極管兩端的電壓從零開始調節(jié)，故用滑動變阻器分壓接法，因為二極管電阻比較大，為減小測量誤差用電流表內接法；(4)根據伏安特性曲線可知，發(fā)光二極管器的工作電流為2 mA時，電阻兩端的電壓為2.97 V，根據閉合電路的歐姆定律可知電阻兩端的電壓為0.03 V，電阻與二極管串聯(lián)，通過電阻的電流也為2 mA，根據歐姆定律可得電阻R15 .2(2018鄭州第一次質量檢測)要測繪一個標有“3 V，6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作已選用的器材有：電池組(電動勢4.5 V，內阻約為1 )；電流表(量程為0250 mA，內阻約為5 )；電壓表(量程為03 V，內阻約為3 k)；開關一個、導線若干(1)實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的A(填字母代號)A滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1750 ，額定電流0.3 A)(2)實驗的電路圖應選用下列的圖B(填字母代號)(3)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個2 的定值電阻R串聯(lián)，接在電動勢為1.5 V、內阻為1 的電源兩端，如圖乙所示每個小燈泡消耗的功率是0.09 W.解析：(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線，滑動變阻器應選擇分壓接法，以保證電壓可以從零開始在較大的范圍內連續(xù)調節(jié)，而分壓接法要求滑動變阻器選用阻值較小的變阻器，即滑動變阻器選A.(2)“描繪伏安特性曲線”的實驗中，滑動變阻器應選擇分壓接法，圖A錯誤；圖C中，變阻器與小燈泡并聯(lián)，圖C錯誤；小燈泡正常發(fā)光的電阻RL1.5 ，該電阻與電流表內阻接近，所以電流表應采用外接法，圖B正確，D錯誤(3)設流過燈泡的電流為I，對應的電壓為U，則對整個閉合回路有EU2I(Rr)，即U1.56I，在伏安特性曲線上繪出該函數(shù)圖線，得交點坐標U10.6 V，I10.15 A，則每個燈泡的電功率PU1I10.09 W.3某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100 A、內阻為2 500 的表頭，一個開關，兩個電阻箱(0999.9 )和若干導線(1)由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應將表頭與電阻箱并聯(lián)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調為5.0 .(2)接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，實驗電路如圖甲所示，通過改變電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表.123456R()95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根據表中數(shù)據，圖乙中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據也描繪在圖乙中，并畫出IRI圖線；答案：如圖所示根據圖線可得電池的電動勢E是1.53 V，內阻r是2.0 .解析：(1)將小量程表頭改裝成更大量程的電流表，需給表頭“并聯(lián)”一個合適阻值的分流電阻；已知表頭的滿偏電流Ig100 A，表頭內阻Rg2 500 ，改裝后電流表量程IA50 mA，設分流電阻為Rx，由IgRg(IAIg)Rx解得Rx5.0 .(2)將表中第5、6兩組數(shù)據描入坐標紙，分析電路并由閉合電路的歐姆定律可得EI(RRAr)，變形得IR(RAr)IE，可知IRI圖象為一條直線，故應用一條直線擬合各數(shù)據點，如圖所示；由上述分析知，IRI圖象的縱軸截距為電池電動勢，由圖知E1.53 V(1.521.54 V)；圖中直線斜率的絕對值為RAr，則RAr7.0 ，所以，電池內阻r7.0 RA2.0 .4如圖所示為多量程多用電表的示意圖(1)當接通1或2時，為電流擋(填“電流”“電阻”或“電壓”).1的量程比2的量程大(填“大”或“小”)(2)測量某電阻時，用歐姆擋“10”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，他應該換用歐姆擋1(填“1”或“100”)擋換擋后，在測量前要先進行歐姆調零(3)該同學要測量多用電表直流“2.5 V”擋的內阻RV(約為20 k)除此多用電表外，還有以下器材：直流電源一個(電動勢E為3 V，內阻可忽略不計)、電阻一個(阻值R為10 k)、開關一個、導線若干要求：在方框中畫出實驗電路圖(多用電表用表示)；寫出RV的表達式(用字母表示，并說明所用字母的物理意義)答案：(3)見解析解析：(1)將電流計改裝成電流表時要并聯(lián)電阻分流，所以1、2是電流擋；并阻電阻越小，分流越大，則改裝的電流表量程越大，故1位置的量程較大(2)因偏轉角度過大，則電阻小，要用小量程的，選擇“1”擋，換擋后電路改變，要重新進行歐姆調零(3)實驗電路圖如圖所示在設計的電路圖中，多用電表與電阻串聯(lián)，通過它們的電流相等，所以有，因此RV，其中U為多用電表直流“2.5 V”擋的讀數(shù)，R為10 k，E為電源的電動勢5(2018江西省上饒市二模)要測定一個自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻RL，實驗室提供以下器材：A待測線圈L：阻值約為2 ，額定電流為2 AB電流表A1：量程為0.6 A，內阻為r10.2 C電流表A2：量程為3.0 A，內阻r2約為0.2 D變阻器R1：阻值范圍為010 E變阻器R2：阻值范圍為01 kF定值電阻R310 G定值電阻R4100 H電源E：電動勢E約為9 V，內阻很小I單刀單擲開關兩個S1和S2，導線若干要求實驗時，改變滑動變阻器的阻值，在盡可能大的范圍內測得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2，然后利用I1I2圖象求出線圈的電阻RL.(1)實驗中定值電阻應選擇F，滑動變阻器應選擇D.(請?zhí)钇鞑男蛱?(2)請在方框內畫出實驗電路原理圖(器材用適當?shù)姆柋硎?(3)實驗結束時應先斷開開關S2.(4)由實驗測得的數(shù)據作出I2I1圖象，如圖所示，則線圈的直流電阻值為2.04_.解析：(1)將內阻已知的電流表A1串聯(lián)定值電阻改裝為電壓表，利用伏安法測量線圈的直流電阻值由于線圈的直流電阻值很小，測量電路采用電流表外接法，控制電路采用滑動變阻器分壓接法，滑動變阻器選用阻值較小的滑動變阻器R1；由于電源電動勢約為9 V，改裝電壓表時使用量程為0.6的電流表A1與定值電阻R310 串聯(lián)(3)實驗結束時若先斷開開關S1，則線圈將產生自感電動勢與電流表A1形成回路，可能會燒毀電流表，因此實驗結束時應先斷開開關S2.(4)開關均閉合時，利用并聯(lián)電路知識可得I1(R3r)(I2I1)RL，解得I2I1，即I2I1圖象的斜率k，由圖象的圖線斜率k6解得RL2.04 .