高考物理二轮复习 专题七 实验技巧与创新 第2讲 电学实验与创新课后演练强化提能-人教版高三全册物理试题.doc

第2讲电学实验与创新 (建议用时：60分钟)1(2016·高考天津卷)某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1(量程03 V，内阻等于3 k)电压表V2(量程015 V，内阻等于15 k)电流表A1(量程0200 mA，内阻等于10 )电流表A2(量程03 A，内阻等于0.1 )滑动变阻器R1(010 ，额定电流2 A)滑动变阻器R2(01 k，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 )定值电阻R4(阻值等于10 )定值电阻R5(阻值等于1 k)电源E(E6 V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁(2)该同学描绘出的IU图象应是下图中的_解析：(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1.给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1 k的定值电阻R5，改装成最大量程为4 V的电压表给出的元件电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10 的定值电阻R4，改装成最大量程为400 mA的电流表(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的IU图象应是B.答案：(1)如图所示(2)B2若一多用电表的内部电路如图所示，已知表头G的内阻为400 ，满偏电流为2 mA；两个电池的电动势分别为E1.5 V，E9 V.(1)若R11.0 ，R299，当选择开关置于“1”时，多用电表测量的是_(填“电流”“电压”或“电阻”)；其测量的最大值(量程)为_(2)在(1)的条件下，若R50.92×103 ，R69.0×103 ，当选择开关置于“6”时，多用电表测量的是_(填“电流”“电压”或“电阻”)；其测量的最大值(量程)为_(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是_(填“电流”“电压”或“电阻”)；若要测量的是阻值为几千欧姆的电阻，应当把选择开关置于“_”解析：(1)当选择开关置于“1”时，表头与R2串联后与R1并联，多用电表测量的是电流设测量的最大值(量程)为I，则有(400 99 )×2×103 A(I2×103 A)×1.0 ，解得I1.0 A.(2)表头两端电压U0400×2×103 V0.8 V，当选择开关置于“6”时，表头与R1和R2并联，然后与R5和R6串联，多用电表测量的是电压流过R5和R6的最大电流为I0.002 A0.01 A，测量的最大值(量程)为UI(R5R6)U0100 V.(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是电阻；若要测量的是阻值为几千欧姆的大电阻，多用电表中值电阻应该为几千欧姆，需要的电池电动势比较大，所以应当把选择开关置于4.答案：(1)电流1.0 A(2)电压100 V(3)电阻43(2017·高考全国卷)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A，内阻大约为2 500 )的内阻可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 ，另一个阻值为2 000 )；电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 )；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线(2)完成下列填空：R1的阻值为_(填“20”或“2 000”)为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的_端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_(填“相等”或“不相等”)将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为_(结果保留到个位)(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_.解析：(2)R1起分压作用，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20 ，为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变说明，则解得RA2 550 .(3)要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程答案：(1)连线如图(2)20左相等2 550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程4(2016·高考全国卷)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直(1)在图中画出连线，完成实验电路要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A适当增加两导轨间的距离B换一根更长的金属棒C适当增大金属棒中的电流其中正确的是_(填入正确选项前的标号)解析：(1)题目要求滑动变阻器以限流方式接入，即滑动变阻器的滑动端和固定端各连接一个；金属棒沿箭头方向移动，由左手定则可知，通过金属棒的电流方向为aa1，所以导轨ab连接电流表的负接线柱，电流表正接线柱与滑动变阻器的固定端(滑动端)，滑动端(固定端)连接开关再连接电源的正极，电源的负极连接导轨a1b1.(2)为使金属棒离开导轨时速度更大，设两导轨间距为d，导轨长度为L，由动能定理有BIdLmv2，因此增大电流或增加两导轨间距离都可以满足题目要求答案：(1)连线如图所示(2)AC5用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘灯泡的伏安特性曲线A电压表 V1(量程6 V、内阻很大)B电压表 V2(量程3 V、内阻很大)C电流表 A(量程3 A、内阻很小)D滑动变阻器 R(最大阻值10 )E小灯泡(2 A、5 W)F电池组(电动势E、内阻r)G开关一只，导线若干(1)某同学设计的实验电路图如图甲，实验时，调节滑动变阻器的滑动片向右滑动，则电压表 V1的示数_，电压表V2的示数_(填“变大”“变小”或“不变”)(2)每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点(I，U1)、(I，U2)，标到UI 坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E_V、内阻r_.(结果保留两位有效数字)(3)在UI坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_，电池组的效率为_(结果保留两位有效数字)解析：(1)调节滑动变阻器的滑动片向右滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，外电路的电阻减小，则路端电压减小，电压表V1的示数变小；因电路的电流变大，则电压表V2的示数变大(2)由题图乙可知，电池组的电动势E4.5 V，内阻r 1.0 .(3)两图线的交点处，两个电压表的读数相同，故此时滑动变阻器接入电路中的阻值为0；电池组的效率为：×100%56%.答案：(1)变小变大(2)4.51.0(3)056%6(2016·高考全国卷)某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干实验步骤如下：按电路原理图甲连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值回答下列问题：(1)实验中选择滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)A100AB250AC500A D1 mA解析：(1)为了使电阻箱调节时，滑动变阻器分得的电压变化很小，分压电路中滑动变阻器的最大阻值越小越好，因此应选用R1.(3)如果认为滑动变阻器分得的电压不变，则调节电阻箱后，电压表两端的电压为2.00 V，电阻箱两端的电压为0.5 V，根据串联电路的分压原理，求得电压表的内阻RV4×630.0 2 520 .(4)如果此电压表由一个表头与一个电阻串联组成，可知此表头的满偏电流为Ig1 mA，D项正确答案：(1)R1(2)连线如图所示(3)2 520(4)D7(2018·湖北武汉二模)(1)小明准备将电流表G改装成电压表，需要测量电流表的内阻，他采用如图(a)所示的电路，实验步骤如下：连接好电路，闭合开关S1前，滑块变阻器R1的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近闭合S1，断开S2，调节R1使电流表G满偏闭合S2，保持R1阻值不变，调节电阻箱R2的阻值，使电流表G的指针指到满刻度的，读出电阻箱示数R2104.0 ，则测得电流表G的内阻Rg_.(2)查阅说明书后，知电流表G的内阻Rg53.0 ，量程Ig1 mA，其改装成量程为15 V的电压表，串联的电阻箱R2的阻值应调到_.(3)将电压表改装好后，用如图(b)所示的电路测量电源的电动势和内阻，已知定值电阻R05 ，根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I的关系图象如图(c)所示，则电源电动势E_V，内阻r_(结果保留到小数点后2位)解析：(1)为保护电路，连接电路时，滑动变阻器滑片应该移到阻值最大处，所以滑片应滑至a端；电流表G的指针到满刻度的，则电阻箱的电流为电流表满偏的，根据并联电路反比分流，电流表的内阻为电阻箱阻值的一半，为52.0 ；(2)根据电表的改装原理可知，应串联的电阻为：R 14 947.0 ；(3)根据闭合电路欧姆定律可知，UEIr，故图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故有：E12.10 Vr 1.05 .答案：(1)a52.0(2)14 947.0(3)12.101.05