2022年高考物理精讲专题电学实验.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载考题 1 测定金属丝 液体 的电阻率例 1 在“ 探究导体电阻与其影响因素的定量关系” 的试验中:1某试验小组用如图1 所示电路对镍铬合金和康铜丝进行探究,a、b、c、d 是四种金属丝图 1 试验小组争论时,某同学对此电路提出异议,他认为,电路中应当串联一个电流表,只有测出各段金属丝的电阻,才能分析电阻与其影响因素的定量关系你认为要不要串联电流表?并简洁说明理由几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示:电路图中三种金属丝 a、b、c 分别为下表中编号为 A、B、C 的金属丝,就 d 应选下表中的 _用表中编号 D、 E、F 表
2、示 . 编号 材料 长度 L/m 横截面积 S/mm 2A 镍铬合金 0.30 0.50 B 镍铬合金 0.50 0.50 C 镍铬合金 0.30 1.00 D 镍铬合金 0.50 1.00 E 康铜丝 0.30 0.50 F 康铜丝 0.50 1.00 2该试验小组探究了导体电阻与其影响因素的定量关系后,想测定某金属丝的电阻率用毫米刻度尺测量金属丝长度为 L80.00cm,用螺旋测微器测金属丝的直径如图 2 甲所示,就金属丝的直径 d 为_. 按如图乙所示连接好电路,测量金属丝的电阻 R.转变滑动变阻器的阻值,获得六组 I、U数据描在图丙中所示的坐标系上由图可求得金属丝电阻R_ ,该金属丝的
3、电阻名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载率 _ m保留两位有效数字 图 2 解析 1串联电路电流到处相等,串联电阻两端电压与电阻成正比,不需要测出电流,根据电阻两端电压大小即可比较出电阻大小探究影响电阻的因素,应采纳掌握变量法,实验已选 A、B、C 的金属丝,依据掌握变量法的要求,应掌握材料的长度与横截面积相等而材料不同,因此 d 应选表中的 E. 2由图示螺旋测微器可知,其示数为 内的点作出图像如下列图1.5mm10.0 0.01mm1.600mm ;依据坐标系由图像可知,电阻阻值为RU I0.
4、3 0.60.5 ;由电阻定律RL S L d 22可得,电阻率23 2Rd 4L3.14 0.54 0.800 1.600 10 m1.3 10 6 m.答 案 1 不 需 要 , 串 联 电 路 电 流 处 处 相 等 , 电 压 与 电 阻 成 正 比 E 6 21.600mm0.51.3 10名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 3 12022 江苏 10某同学通过试验测量一种合金的电阻率1用螺旋测微器测量合金丝的直径为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图 3所示的部件 _选填“
5、A” 、“B” 、“C” 或“D” 从图中的示数可读出合金丝的直径为 _mm. 2图 4 所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发觉电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化由此可以推断:电路中 _选填图中表示接线柱的数字 之间显现了 _ 选填“ 短路” 或“ 断路”图 4 3在电路故障被排除后,调剂滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为 2.23V 和38mA ,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 .为了更精确地测出合金丝的阻值,在不更换试验器材的条件下,对试验应作怎样的改进?请写出两条建议答案1B0.
6、41027、 9 断路3电流表改为内接;测量多组电流和电压值,运算出电阻的平均值压值,用图像法求电阻值 或测量多组电流和电解析1螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧,即旋紧B.螺旋测微器的示数为0 41.0 0.01 mm 0.410mm. 2电压表的示数不为零,电流表的示数几乎为零,说明连接两电表的电路是导通的而滑名师归纳总结 动变阻器几乎不起作用,说明线路电阻很大,故可判定7、9 间断路第 3 页,共 19 页3由题知RA Rx 0.005Rx RV0.019,说明电流表的分压作用不显著,故可将电流表改为内接,并测出多组U、I 值,求出 Rx 后,再取平均值作为试验结果- - - - - -
7、 -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载连接实物图要依据电路原理图,采纳先串后并, 假如滑动变阻器是分压式接法,一般先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻连接,然后将滑动变阻器的分压部分、待测电阻、电流表串联,最终并联电压表同时留意电压表和电流表的正负接线柱以及电流表的内、外接法,仍要留意量程选取是否合适考题 2 测定电源的电动势和内阻例 2 某同学用如图 5 所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势图 5 1多用电表右侧表笔为 _填“ 红表笔” 或“ 黑表笔”将多用电表挑选旋钮调至欧姆挡“ 1” ,将红黑表笔短接,调剂 _,使指针指在右侧满刻度处2移动滑动
8、变阻器 R 的触头, 分别读出五组电压表 内阻较大, 可视为抱负电压表 和欧姆表示数 U、R,并将运算得出的 U、 1 R记录在表格中,其中第四次测量时欧姆表的示数如图 6,其阻值为 _ .在如图 7 所示的坐标纸上作出 U 1 R图线图 6 名师归纳总结 12.501.701.251.000.80 第 4 页,共 19 页U10.180.100.060.02 R- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 7 3如改用已使用较长时间的多用电表 电池电动势变小,内阻变大 ,但仍能调零后测电阻,其测得电阻 R 值与原先相比 _填“ 偏大” 、
9、“ 不变” 或“ 偏小” 答案 1黑表笔调零旋钮 调 R0 也可 230 如下列图3偏大2某同学用如图8 所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势把欧姆表看成一个电源,且已选定倍率并进行了欧姆调零 试验器材的规格如下:图 8 电流表 A 1量程 200 A,内阻 R1300 电流表 A 2量程 30mA ,内阻 R25 定值电阻 R09700名师归纳总结 滑动变阻器R阻值范畴0500 . 读出电流表A1和 A2的示数分别为第 5 页,共 19 页1闭合开关 S,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,I 1和 I2.多次转变滑动触头的位置,得到的数据见下表135140145 I 1 A1201251
10、30- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - I 2mA学习好资料13.2欢迎下载6.73.3 20.016.710.0依据表中数据,作出I 1I 2 图线如图9 所示;据图可得,欧姆表内电源的电动势为E_V ,欧姆表内阻为r _ .结果保留 3 位有效数字 图 9 2如某次电流表A 1的示数是 114 A,就此时欧姆表示数约为_ .结果保留 3 位有效数字 答案 11.501.48 1.51 15.014.016.0 247.547.0 48.0 解析 1依据闭合电路欧姆定律,由图像与纵坐标的交点可求得:欧姆表内电源的电动势 E150 A 3009700 1
11、.50V ;由图像的斜率肯定值可求得欧姆表内阻,内阻约为 r U I 2 I1 R1R06150120 0.0200 3009700 1015.0 .EI 1 R0 R12由闭合电路欧姆定律知 EI 1R0R1Ir ,就 Ir0.024A ,故欧姆表的示数 RI1 R0R1 I 47.5 .测量电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律,曲为直” ,常用的方法有三种:1伏安法 利用电压表和电流表,闭合电路方程为数据处理的主要思想方法是“ 化EUIr ,利用两组数据,联立方程求解 E 和 r;也可作出 UI 图像,图线的纵截距表示电源的电动势,斜率的肯定值表示电源的内阻名师归纳总结 2伏阻法
12、 利用电压表和电阻箱闭合电路方程为EU1r R利用两组数据联立方程第 6 页,共 19 页求解或将原方程线性化,处理为U r E 1 R 1 E或 U rU RE,作 1 U 1 R图像或 UU R图像,利用图线的截距和斜率求E 和 r. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载3安阻法 利用电流表和电阻箱闭合电路方程为 E IRr,利用两组数据联立方程求解或将方程线性化,处理为 1 I 1 ERE,作 1 I R 图像,利用图线的截距和斜率求 E 和 r . 考题 3 从原理迁移中突破电学试验例 3 霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国
13、科学家在该领域的试验争论上取得了突破性进展如图 10 所示,在一矩形半导体薄片的 P、Q 间通入电流 I,同时外加与薄片垂直的磁场 B,在 M、N 间显现电压 UH,这个现象称为霍尔效应,UH 称为霍尔电压,且满意 U Hk IBd,式中 d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数某同学通过试验来测定该半导体薄片的霍尔系数图 10 1如该半导体材料是空穴 可视为带正电粒子 导电,电流与磁场方向如图 11 所示,该同学用电压表测量 U H 时,应将电压表的“ ” 接线柱与 _填“M” 或“N”端通过导线相连2已知薄片厚度 d 0.40mm,该同学保持磁感应强度 B0.10T 不变,转变电流 I 的大小,测
14、量相应的 UH 值,记录数据如下表所示依据表中数据在图 11 中画出 UHI 图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为 _ 10 3V m A 1T1保留 2 位有效数字 . I 103A 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 UH 103V 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8 图 11 3该同学查阅资料发觉,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载S1、S2 均为单可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图12 所
15、示的测量电路,刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片 未画出 为使电流从 Q 端流入, P 端流出,应将 S1掷向 _ 填“a” 或“b”,S2 掷向 _ 填“c” 或“d” 为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中在保持其它连接不变的情形下,该定值电阻应串联在相邻器件_和_ 填器件代号 之间图 12 解析 1依据左手定就,正电荷受力向左,因此“ ” 接线柱应接M 点; 2画出图像,图像的斜率为kB d,将 B 和 d 代入就可以求出k 值为 1.5;3将 S1 掷向 b,S2 掷向 c,电流恰好反向;应将该电阻接入公共部分,即在S1与 S2 之间,因此可以在S1 与
16、E 之间也可以在E 与S2之间答案 1M1 分 2如下列图 3 分 151.4 1.61 分 3b1 分 c1 分 S1或 S21 分 E1 分 2022 福建 1929 分某争论性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,试验名师归纳总结 原理图如图13 甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表,为标准电压第 8 页,共 19 页表, E 为待测电池组,S 为开关, R 为滑动变阻器,R0 是标称值为4.0 的定值电阻- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 13 已知灵敏电流计 的满偏电流 I g100 A、内阻 rg
17、2.0k ,如要改装后的电流表满偏电流 为 200mA ,应并联一只 _ 保留一位小数 的定值电阻 R1;依据如图 14 甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整的电路;某次试验的数据如下表所示:测量次数12345678 电压表读数 U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46 改装表读数 I/mA20406080100120140160 该小组借鉴“ 争论匀变速直线运动” 试验中运算加速度的方法逐差法 ,运算出电池组的内阻 r_ 保留两位小数 ;为减小偶然误差, 逐差法在数据处理方面表达出的主要优点是 _ 该小组在前面试验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测
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- 2022 年高 物理 专题 电学 实验
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