专题20,电学实验(第03期)(解析版).docx
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1、专题20,电学实验(第03期)(解析版)14 某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了试验探究,现有如下器材:电源 E(电动势为 4V,内阻约为 1Ω);电流表 A 1 (量程 5mA,内阻约为 10Ω); 电流表 A 2 (量程 0.6A,内阻约为 1Ω);电压表 V 1 (量程 3V,内阻约为 l kΩ); 电压表 V 2 (量程 l5V,内阻约为 3kΩ);滑动变阻器 R 1 (阻值 02Ω); 滑动变阻器 R 2 (阻值 020Ω);开关及导线若干。他对电阻丝做了有关测量,数据如下表所示:编号 金属丝直
2、径D/mm 金属丝直径的二次方D/mm 2金属丝长度L/cm 电阻 R/Ω 1 0.280 0.0784 100.00 16.30 2 0.280 0.0784 50.00 8.16 3 0.560 0.3136 100.00 4.07 他在某次测量中,用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,此示数为mm。图乙是他测量编号为 2 的电阻丝电阻的备选原理图,则该同学应选择电路(选填A或B)进行测量电流表应选,电压表应选 ,滑动变阻器应选。请你仔细分析表中数据,写出电阻 R 与 L 、 D 间的关系式 R=(比例系数用 k 表示),并求出比例系数k=Ω•m(结果
3、保留两位有效数字)。0.512A,2A ,1V ,2R , m k W =-610 3 . 1考点:测金属丝的电阻率。测量金属丝电阻率的试验原理,由SLR r = 得LSIU= r ,可干脆测量的物理量,金属棒长度用游标卡尺测量,直径用螺旋测微器测量,电阻由伏安法测量;在测电阻中,涉及电路元件的选择、滑动变阻器的运用、电流表的内接和外接,;还可延长到表的量程的选择,表的改装等,在元件的选择中,遵从三个原则,即平安性、精确性、便利操作。23某爱好小组要精确测定额定电压为 3V 的节能灯正常工作时的电阻。已知该灯正常工作时电阻约 500Ω。试验室供应的器材有:A电流表 A(量程:03m
4、A,内阻 R A =15Ω)B定值电阻 R 1 =1985Ω C滑动变阻器 R(010Ω)D电压表 V(量程:012V,内阻 R V =1kΩ)E蓄电池 E(电动势为 12V,内阻 r 很小)F电键 S 一只 G导线若干 (1)要精确测定节能灯正常工作时的电阻应采纳下面电路图中的 。(2)选择正确电路进行试验,若电压表的示数用 U 表示,电流表的示数用 I 表示,写出测量节能灯电阻的表达式 R x= (用题目中给出的相应字母表示)。当电流表中的电流强度 I mA 时,登记电压表的读数 U 并代入表达式,其计算结果即为节能灯正常工作时的电阻。(1)
5、C;(2)1( )V AVIR R RU IR+-, 1.5 I mA =考点:伏安法测电阻 本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最终需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流 22. 用如图所示的试验器材测定电池的电动势和内阻, (1)用笔画线代替导线在实物图上正确连线; (2)试验中测得数据如下: 1 2 3 4 5 R /Ω 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 U /V 0.95 0.85 0.78 0.65 0.40 U -1/V -11.05 1.18 1.28 1.54 2.50 次数 物理量 用作图法求得电池的电动势为 ,内阻
6、为 。(1)如图 1 所示:连线正确给分 (2)如图 2 所示:作图正确给分;电动势 E=(1.44±0.05)V,内阻 r =(0.52±0.05)Ω考点:测定电源的电动势和内阻 解决本题的关键:知道运用伏阻法测量电源电动势和内阻的原理,会依据图象测量电源的电动势和内阻,将两个非线性关系的物理量,变成两个线性关系的物理量。23甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E 及电阻 R 1和 R 2 阻值 试验器材有:待测电源 E(不计内阻),待测电阻 R 1 ,待测电阻 R 2 ,电压表 V(量程为 1.5V,内阻很大),电阻箱 R(099.99&O
7、mega;),单刀单掷开关 S 1 ,单刀双掷开关 S 2 ,导线若干。(1)先测电阻 R 1 的阻值请将甲同学的操作补充完整:A闭合 S 1 ,将 S 2 切换到 a,调整电阻箱,读出其示数 R 0 和对应的电压表示数 U l B保持电阻箱示数不变,读出电压表的示数 U 2 C则电阻 R 1 的表达式为 R 1 (2)甲同学已经测得电阻 R l 4.80 Ω,接着测电源电动势 E 和电阻 R 2 的阻值该同学的做法是:闭合 S 1 ,将 S 2 切换到 a,多次调整电阻箱,读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数 U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的1 1U R- 图线,则电源
8、电动势 E V,电阻 R 2 Ω(保留三位有效数字)。(1)将2S 切换到 b ; 011 2RUU U -(2)1.43; 1.20 考点:测定电源的电动势和内阻本题为伏阻法测电动势和内电阻,但由于过程较为困难,故应仔细审题,明确题中的试验原理;同时要留意电源内电阻忽视不计,2R 可等效为内电阻处理。12. 为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告,某学校课题探讨小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件,现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻 R 0 (约为 2k W ),二是手机中常用的锂电池(电动势标称值为 3.7V,允
9、许最大放电电流为 100mA)。在操作台上还打算了如下试验器材:A.电压表 V(量程 4V,内阻极大)B.电流表 A 1 (量程 100mA,电阻 R A1 约为 5 W )C.电流表 A 2 (量程 2mA,电阻 R A2 约为 50 W )D.滑动变阻器 R 1 (0-40 W ,额定电流 1A)E.电阻箱 R 2 (0-999.9 W )开关一只导线若干 (1)为了测定电阻 R 0 的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图,所选取的相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其他成员发觉他在器材选取中有不妥之处你认为应当怎样调整? (2)在实际操作过程中,发觉滑动变阻器 R 1
10、 、电流表 A 1 已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势 E和内阻 r。?请你在方框中画出试验电路图(标注所用器材符号);?为了便于分析,一般采纳线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式:=U1。(1)电流表用 A 1 量程太大,换用 A 2 表 (2)21 1R ErE+ 考点:测量电源的电动势 测量电源的电动势常用有三种方法:伏安法、安阻法、伏阻法电压表与电阻箱协作或电流表与电阻箱协作等效于电压表与电流表的作用(1)估算 R 0 中最大电流,确定电流表量程;(2)滑动变阻器 R 1 、电流表 A 1 已损坏,可用余下的器材电压表 V 和电阻箱 R 2 合作测量锂
11、电池的电动势 E 和内阻 r依据闭合欧姆定律,运用数学变形,得出线性图象对应的相关物理量间的函数关系式 17. 在描绘小灯泡的伏安特性曲线的试验中,现除了有一个标有5V,2.5W的小灯泡、导线和开关外,还有:A直流电源(电动势约为 5V,内阻可不计)B直流电流表(量程 03A,内阻约为 0.1Ω)C直流电流表(量程 0600mA,内阻约为 5Ω)D直流电压表(量程 015V,内阻约为 15kΩ)E直流电压表(量程 05V,内阻约为 10kΩ)F滑动变阻器(最大阻值 10Ω,允许通过的最大电流为 2 A)G滑动变阻器(最大阻值 1k&O
12、mega;,允许通过的最大电流为 0.5A)试验要求小灯泡两端的电压从零起先改变并能测多组数据 (1)试验中电流表应选用,电压表应选用,滑动变阻器应选用 (均用序号字母表示) (2)请按要求将图 1 中所示的器材连成试验电路 (3)某同学通过试验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图 2 所示现把试验中运用的小灯泡接到如图 3所示的电路中,其中电源电动势 E=4V,内阻 r=1Ω,定值电阻 R=9Ω,此时灯泡的实际功率为W(结果保留两位有效数字)(1)CEF;(2)如下图 (3)0.34 考点:描绘小灯泡的伏安特性曲线 本题留意定值电阻的存在变更了电路中的电流;同时留意作伏
13、安特性曲线时应依据特别点作图,如 0.4A 的位置依据试验中给出的灯泡的额定值可以确定电流表及电压表;由试验要求可以确定接法,进而可以确定滑动变阻器;在坐标系中作出电源的伏安特性曲线,则两线的交点为灯泡的工作点,即可求出实际功率 16. 甲同学采纳如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。供应的器材:电压表(03V)、电流表(00.6A)及滑动变阻器 R、电键 S、导线。试验电路如图甲所示。(1)连好电路后,当该同学闭合电键 S,发觉电流表示数为 0,电压表示数不为 0。检查各接线柱均未接错,接触良好,且电路未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接 bc 和、de 时,示数均为
14、0,把两表笔接 cd 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是:_。(2)解除故障后,该同学顺当完成试验数据的测量,如下表所示。并依据数据在空白的坐标纸上,作出图所示的 UI 图线,该图存在多处不妥之处,请指出。(指出两处不妥之处)。I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 U/V 2.93 2.88 2.82 2.78 2.73 2.68(3)该同学依据上表数据可测出电源的电动势 E=V,内电阻 r=Ω (4)为了在试验中爱护电流表和调整电阻时电压表、电流表的示数改变均明显,乙同学对甲同学的试验进行改进,设计了如图丙所示的电路,丙电路中电阻 R 0 应
15、当选取下列备选电阻的哪一个? 。来源:A1Ω B5ΩC10ΩD20Ω (1)滑动变阻器断路(2)U 的坐标选择不当,U、I 的坐标上没有标明单位(3)2.98(2.972.99)0.05 (4)B 考点:测电源电动势和内阻。电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法,另外还有以下几种方法:1安阻法:用一个电流表和电阻箱测量,电路如图甲所示,测量原理为:EI 1 (R 1 r),EI 2 (R 2 r),由此可求出 E 和 r,此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大2伏阻法:用一个电压表和电阻箱测量,电路如图乙所示,测量原理为:EU 1 U 1R 1
16、 r,EU 2 U 2R 2 r,由此可求出 r 和 E,此种方法测得的电动势和内阻均偏小 3粗测法:用一只电压表粗测电动势,干脆将电压表接在电源两端,所测值近似认为是电源电动势,此时UER VR V r ≈E,需满意 R V r. 4双伏法:用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图所示测量方法为:断开 S,测得 V 1 、V 2 的示数分别为 U 1 、U 2 ,此时,EU 1 U 2 U 1R V r,R V 为 V 1 的内阻;再闭合 S,V 1 的示数为 U 1 ′,此时 EU 1 ′U 1 ′R V r,解方程组可求得 E 和 r.15
17、. (2)某同学利用多用电表欧姆挡测某未知电阻的阻值,他将开关置于×1 挡位,指针示数如图,若想更精确一些,下面操作正确的步骤依次是 (填序号)A. 将两表笔短接进行欧姆调零 B. 将两表笔短接进行机械调零 C. 将开关置于×1k 挡 D. 将开关置于×100 挡 E. 将两表笔接未知电阻两端,待指针稳定后读数. DAE试题分析:欧姆表的指针偏角过小说明待测电阻阻值较大,应换较大倍率 100 ,调零以后再进行测量。考点:万用表的运用、 17在伏安法测电阻的试验中,待测电阻 R x 的阻值约为 200 W ,电压表 v 的内阻约为 2k W ,电流表 A 的内
18、阻约为 10 W ,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式UxRI= 计算得出,式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为 R x1 和 R x2 ,则_(选填R x1 或R x2 )更接近待测电阻的真实值,且测量值_(选填大于等于或小于)真实值。 R x1 ,大于 考点:伏安法测电阻。伏安法测电阻的电路选择 1阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻进行比较,若 R x 较小,宜采纳电流表外接法;若 R x 较大,宜采纳电流表内接法 2临界值计算法:R VR x gt;R xR A 时,用电流表外接法 R
19、 xR A gt;R VR x 时,用电流表内接法 3试验摸索法:按图接好电路,让电压表接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下,假如电压表的示数有较大的改变,而电流表的示数改变不大,则可采纳电流表外接法;假如电流表的示数有较大的改变,而电压表的示数改变不大,则可采纳电流表内接法12(8 分)要测一个待测电阻 R x (约 200 )的阻值,试验室供应了如下器材:电源 E:电动势 3.0V,内阻不计; 电流表 A 1 :量程 010mA,内阻 r 1 约 50 ;电流表 A 2 :量程 0500μA,内阻 r 2 为 1000 ; 滑动变阻器 R 1 :最大阻值 20 ,额定电流 2A;定
20、值电阻 R 2 =5000;定值电阻 R 3 =500;电键 S 及导线若干。(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表 (选填A 1 或A 2 )串联定值电阻(选填R 2 或R 3 ),将其改装成一个量程为 3.0V 的电压表。(2)如图(1)所示为测量电阻 R x 的甲、乙两种电路方案,其中用到了改装后的电压表和另一个电流表,则应选电路图 (选填甲或乙)。(3)若所选测量电路中电流表的读数为 I=6.2mA,改装后的电压表读数为 1.20V。依据电流表和电压表的读数,并考虑电压表内阻,求出待测电阻 R x =。(1)A 2; R 2(2)甲 (3)200(各 2 分)考点:伏安法测电阻、
21、电表的改装。略。19(6 分)某同学做测定电池的电动势和内阻试验,电路连接如图,并打算闭合开关进行测量。(1)请指出存在的两个问题:; 。 (2)依据坐标纸上所描出的数据点可得出电池的电动势 E_V(保留 3 位有效数字),内电阻 r_Ω(保留 2 位有效数字)。(3)试验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数 U 及干电池的输出功率 P 都会发生改变。请在答题纸上画出 PU 关系图线的示意。(1)开关没有接入总路(或开关没有限制电压表);滑动变阻器的触头应位于最右边;(2)1.49±0.01、0.82±0.02;(3)如图所示。考点:测定电池的电动
22、势和内阻试验。查找故障一般围围着电表的接法、变阻器的接法等是否正确的现象入手推断;在连接图像中各点时,尽量让更多的点在连接线上,特殊不在线上的点可以舍去,那可能是操作不当引起的误差较大的点。14(4 分)利用静电除尘器可以消退空气中的粉尘,静电除尘器由金属管 A 和悬在管中的金属丝 B 组成,B 旁边的气体分子被电离成为电子和正离子,粉尘吸附电子后被吸附到 A 上,最终在重力作用下落入下面的漏斗中。A 和 B 分别接到高压电源的,其装置示意图如右图所示,含粉尘的高温气体从管口(填C或D)进入金属管 A 内,A、B 之间有很强的电场,距 B 越近,场强越大。正极和负极;D。考点:静电吸附。23(
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- 专题 20 电学 实验 03 解析
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