高考物理二轮复习 第14讲 电学实验与创新练案-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题五第14讲 电学实验与创新限时：40分钟1(2017昭通市二模)某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体电阻的电阻率，进行如下实验：(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图所示，其读数分别是L 23.7_mm，d 2.795(2.7922.796)_mm。(2)图(a)是一个多量程多用电表的内部简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S转到位置5、6时，可用来测量 电压_；当S转到位置1、2时，可用来测量电流，其中S转到 1_位置时量程较大。图(a)(3)用多用电表的电阻“10”挡，按正确操作步骤测得此圆柱体的电阻值，读数如图(b)，则该电

2、阻的阻值约为 220_。图(b)(4)该同学想用伏安法更精确地测量该电阻R，现有器材规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E(电动势为4 V，内阻不计)电流表A1(量程为04 mA，内阻约50 )电流表A2(量程为010 mA，内阻约30 )电压表V1(量程为03 V，内阻约10 k)电压表V2(量程为015 V，内阻约25 k)滑动变阻器R1(阻值范围015 ，允许通过的最大电流为2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围02 k，允许通过的最大电流为0.5 A)开关S，导线若干为减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，请在方框内画出测量电路图(标明所选器材代号)。 解析(1)游标卡尺的读数为

3、L23 mm70.1 mm23.7 mm；螺旋测微器的读数为d2.5 mm29.50.01 mm2.795 mm(2)当转换开关S转到位置5、6时，电阻和表头串联，为电压表，测量电压；S旋到位置1时，并联电阻阻值较小，则分流较大，故S旋到位置1时，电流表量程较大。(3)电阻R22.010220 (4)为了获得较大的电压调节范围，滑动变阻器采用分压接法，并且选用最大阻值较小的滑动变阻器，便于操作；电路中最大电流Imax14mA，故选用电流表A2，电流表内阻和被测电阻相近，故采用电流表外接法，如图所示2(2017江西省二模)某同学参加了一物理兴趣小组，想通过实验测量一个待测电阻的阻值，实验室内除待

4、测电阻外还有如下器材：A电阻箱R1、R2、R3、R4B滑动变阻器R0C灵敏电流计GD不计内阻的恒定电源EE开关、导线若干(1)指导教师先让该同学对如图1所示电路进行分析，调节四个电阻箱的阻值，当a、b之间的电流表G无示数时(此时也称为“电桥平衡”)，则a、b两点间的电势差 为零_(选填“为零”或“不为零”)，4个电阻之间的关系是： R1R4R2R3_(用R1、R2、R3、R4表示)。(2)该同学还受此启发很快设计了如图2所示电路，并按照以下步骤就测出了Rx：A按图2接好电路，调节 R_，P为滑动变阻器的滑头，当G表示数为零时，读出此时电阻箱阻值R1；B将Rx与电阻箱R互换位置，并且控制 P_不

5、动，再次调节 R_，直至电桥再次平衡时，读出此时电阻箱阻值R2；C由以上数据即可得Rx阻值，其大小为Rx 。解析(1)电流表G无示数，说明两点间电势相同，故电势差为零；根据原理可知两端的电压相同，根据欧姆定律可得R1R3，化简可得R1R4R2R3(2)由题意可知，该同学采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出R1，则R1与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；B应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换Rx与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；C根据题意有，解得Rx。3(2017湖南省衡阳市八中一模)某同学要测量一个微安表(量程为

6、0500 A)的内阻。可供选择器材有：A电源(电动势6 V，内阻较小)B电压表(量程03 V，内阻约几千欧姆)C电阻箱R1(0999.9 )D电位器(可变电阻，与滑动变阻器相当)(01.5k)E电位器(015k) 该同学设计了如图的电路进行实验。连接后，主要操作步骤如下：1开关K和K1处于断开状态；2将电位器R和电阻箱R1调至最大值。闭合开关K，调节电位器R，让微安表达到满偏，此时电压表示数为2.00 V；3闭合开关K1，调节电位器R和电阻箱R1，让微安表达到半偏，此时电阻箱的示数为300.0 欧，电压表的示数为2.50 V。完成下列填空：(1)电位器R应该选择 E_。(2)由实验数据可知电压

7、表的内阻为RV 4000(4k,4000.0)_，微安表的内阻为RA 450.0_；(3)若电压表在制造过程中，由于分压电阻的误差，使得示数比真实值偏大，则由此造成微安表内阻的测量值 等于_(选填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。解析(1)由电路图知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻较大，所以电位器应选择大阻值的，故选E；(2)当K1断开时，电流表与电压表串联，所以电压表内阻RV4000 ；(3)闭合开关K1，可求电压表的电流为：I A，根据并联电路的电流规律，可求电阻箱的电流为：IR A250 A A，电阻箱的电压URRIR，所以电流表的内阻：RA450.0 ；(4)由于分压电阻的误差

8、，使得电压表示数比真实值偏大，但等比例变化并不改变两次测量结果(RA(1)R1)，故测量值依然等于真实值。4(2017江西省师大附中一模)某同学想用以下器材组装一只欧姆计，并测量一只约几千欧电阻的阻值。A .电流表，满偏电流为1 mA，内阻为20 B电流表，满偏电流为0.6 A，内阻为5 C 电动势15 V，内阻5 的直流电源D 电动势3 V，内阻3 的直流电源E .最大阻值为5000 的滑动变阻器F. 最大阻值为100 的滑动变阻器(1)以上器材应选用 A、D、E_(填字母)。(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入部分的阻值为 2977_(3)若用此欧姆计测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之

9、一处，则此电阻的阻值约为 6000_解析(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏，题中电源和电流表有四种组合：组合一：AC组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：15 k；组合二：BC组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：25 k；组合三：AD组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：3 k；组合四：BD组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：5 。考虑滑动变阻器最大为5000 ，应该选组合三，故电流表选A，电源选D，滑动变阻器选E；(2)根据闭合电路欧姆定律有：Ig，解得Rrrg20 3 2977 (3)指针指在满偏电流的三分之一处，根据闭合电路欧姆定律，有Ig，解得Rx2(rrgR)6000

10、。5某同学用下列器材测定一块手机电池的电动势和内电阻。电流表A(量程3 A，内阻约0.5 )；电压表V(量程15 V，内阻约15 k)；滑动变阻器R(050 ，额定电流3 A)；定值电阻R03 ；开关S及导线若干。(1)为减小实验误差，电路图中的导线应连接到 a_(选填“a”或“b”)。(2)连接好电路闭合S前，滑动变阻器的滑片P应置于 d_(选填“c”或“d”)端。(3)根据正确操作，依据得到的电压表和电流表读数，作出对应的UI图象如图所示。由图线可知该电池的电动势E 8.5_V，内电阻r 0.75_(结果保留两位有效数字)。(4)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及滑动变阻器

11、消耗的功率P都会发生变化。以下各示意图中正确反映PU关系的是 C_。解析(1)为减小实验误差，应采用电流表内接，电路图中的导线应连接到a。(2)连接好电路闭合S前，滑动变阻器阻值置于电阻最大的位置，即滑片P应置于d端。(3)由图线可知该电池的电动势E8.5 V，rR0，r30.75 。(4)滑动变阻器消耗的功率PUUU2，即PU关系为二次函数关系，故选C。6(2017揭阳市二模)有一约7 V数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据。现要更加准确测量其电动势E和内电阻r，实验室备有下列器材：A电流表(量程0.6 A，内阻为3)B电压表(量程3 V，内阻为3 k)C电压表(量程30 V，内阻为30

12、 k)D定值电阻R1500 E定值电阻R25000 F滑动变阻器(阻值范围030 )G开关及导线(1)该实验中电压表应选 B_，定值电阻应选 E_。(均选填选项前的字母序号)(2)电路图如图所示，将实物连线图补充完整。 (3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电源电动势和内阻间的关系式为 EU(I)r。解析(1)因电源的电压约为7V，如果采用30V的电压表，则量过大，误差太大，因此电压表量程只能选择3V。因为小于电动势，故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程，并且至少应扩大到7V，则根据改装原理可以知道：73R，计算得出R至少有4000，故定值电阻应选择E。(2)实物连线图如下：(3)电压表读数为U，电流表读数为I时，路端电压为U5000U，干路电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：EU(I)r