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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷三十九 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)2（含解析）一 、實(shí)驗(yàn)題（本大題共5小題 ）1.欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：A電池組（3V，內(nèi)阻1）B電流表（03A，內(nèi)阻0.0125）C電流表（00.6A，內(nèi)阻0.125）D電壓表（03V，內(nèi)阻3k）E電壓表（015V，內(nèi)阻15k）F滑動(dòng)變阻器（020，額定電流1A）G滑動(dòng)變阻器（02000，額定電流0.3A） H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是 ；（填寫(xiě)各器材的字母代號(hào)）（2）為使通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流能在00.5A范圍內(nèi)改變請(qǐng)按要求在圖1方框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻Rx

2、的原理電路圖（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖所2示，圖示中I= A，U= V實(shí)驗(yàn)測(cè)得的金屬導(dǎo)線電阻值比真實(shí)值 （填“偏大”、“偏小”或“相同”）（4）某學(xué)生用螺旋測(cè)微器在測(cè)定某一金屬絲的直徑時(shí)，測(cè)得的結(jié)果如圖3所示，則該金屬絲的直徑d=_ mm另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如圖4所示，則該工件的長(zhǎng)度L= mm2.（1）（6分）某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為 cm和 mm (2)(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改

3、裝的電流表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0的定值電阻。已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig=100A、內(nèi)阻rg=2.0k，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只 （保留一位小數(shù)）的定值電阻R1；根據(jù)圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路；某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示：測(cè)量次數(shù)12345678電壓表V讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表A讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法（逐差法），計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r= (保留兩位小數(shù))；為減小偶

4、然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是 。該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組通過(guò)上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大。若測(cè)量過(guò)程無(wú)誤，則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是 。（填選項(xiàng)前的字母）A電壓表內(nèi)阻的影響 B滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小CR1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小 DR0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大3.（1）某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖1所示，該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)

5、電路的a、b點(diǎn)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖2所示，讀數(shù)為 V，說(shuō)明 正常（選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、小燈）。紅表筆接b點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開(kāi)關(guān)后，多用表指示仍然和圖2相同，可判斷發(fā)生故障的器件是 。（選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、小燈）ab蓄電池保險(xiǎn)絲開(kāi)關(guān)小燈c圖1圖2（2）為了研究人們用繩索跨越山谷過(guò)程中繩索拉力的變化規(guī)律，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置。他們將不可伸長(zhǎng)輕繩的兩端通過(guò)測(cè)力計(jì)（不計(jì)質(zhì)量及長(zhǎng)度）固定在相距為D的兩立柱上，固定點(diǎn)分別為P和Q，P低于Q，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)（LPQ）。D圖3QCP他們首先在繩上距離P點(diǎn)10cm處（標(biāo)記為C）系上質(zhì)量為m的重物（不滑動(dòng)），

6、由測(cè)力計(jì)讀出繩PC、QC的拉力大小TP、TQ。隨后，改變重物懸掛點(diǎn)C的位置，每次將P到C的距離增加10cm，并讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，最后得到TP、TQ與繩長(zhǎng)的關(guān)系曲線如題6圖4所示。由實(shí)驗(yàn)可知：曲線中拉力最大時(shí)，C與P點(diǎn)的距離為 cm，該曲線為 （選填：TP或TQ）的曲線。在重物從P移到Q的整個(gè)過(guò)程中，受到最大拉力的是 （選填：P或Q）點(diǎn)所在的立柱。曲線、相交處，可讀出繩的拉力為T(mén)0= N，它與L、D、m和重力加速度g的關(guān)系為T(mén)0= 。圖4T/NPC(cm)0801004020601601.02.03.04.05.01201404.某同學(xué)用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器等常規(guī)器材研究標(biāo)有額定電壓為3.

7、8 V字樣（額定功率字跡不清）的小燈泡的伏安特性，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示次數(shù)123456UV0.200.501.002.20 3.003.80IA0.1000.1240.1600.2380.2780.310請(qǐng)你根據(jù)上表數(shù)據(jù)：（1）在如圖所示虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）在如圖所示的坐標(biāo)系中，選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，畫(huà)出小燈泡的伏安特性曲線（3）實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端的電壓從零變化到額定電壓的過(guò)程中，小燈泡的最大電阻約為 （保留三位有效數(shù)字）5.欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材： A電池組（3V，內(nèi)阻1） B電流表（03A，內(nèi)阻0.0125） C電流表（

8、00.6A，內(nèi)阻0.125） D電壓表（03V，內(nèi)阻3k） E電壓表（015V，內(nèi)阻15k） F滑動(dòng)變阻器（020，額定電流1A） G滑動(dòng)變阻器（02 000，額定電流0.3A） H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 （1）上述器材中電流表應(yīng)選用 ，電壓表應(yīng)選用 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 （填寫(xiě)各器材的字母代號(hào)） （2）為使通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流能在00.5A范圍內(nèi)改變，請(qǐng)按要求在方框里畫(huà)出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻的原理電路圖xx萬(wàn)卷作業(yè)卷（三十九）答案解析一 、實(shí)驗(yàn)題1.考點(diǎn)：伏安法測(cè)電阻.專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題分析：（1）用伏安法測(cè)定電阻的原理是電阻定義式R=根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)，選擇電壓表的量程由電源的電動(dòng)勢(shì)與測(cè)電阻的大約值，估算電

9、流的最大值，選擇電流表的量程根據(jù)待測(cè)電阻與變阻器總阻值的大小，選擇變阻器的規(guī)格（2）根據(jù)兩電表內(nèi)阻與待測(cè)電阻的大小關(guān)鍵，選擇電流表的內(nèi)接法或外接法（3）電流表的量程是0.6A，最小分度是0.02A，電壓表的量程是3V，最小分度是0.1V（4）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀解答：（1）必選器材有：A、H電池組的電動(dòng)勢(shì)是3V，電壓表的量程選3V，即選擇電壓表D由題，金屬導(dǎo)線的電阻約為5左右，則通過(guò)導(dǎo)線的電流最大值約Imax=0.6A故電流表選C變阻器F的電阻大于待測(cè)電阻，可選擇該變阻器作為即流器故答案為：A、C、D、F、H；（2）由題得，=600，而=

10、40，則，則采用電流表外接法，可減小誤差故電路圖如圖：（3）電流表的讀數(shù)為I=0.48A，電壓表的讀數(shù)為U=2.20V由于電壓表的分流電流測(cè)量值偏大，根據(jù)歐姆定律則電阻測(cè)量值偏??；（4）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為3mm可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.0120.5mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為3.205mm；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：50mm+3=50.15mm故答案為：（1）ACDFH； （2）如圖；（3）0.48； 2. 20； ??；（4）3.205； 50. 15點(diǎn)評(píng)：本題是伏安法測(cè)量電阻，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)選擇器材、設(shè)計(jì)電路、連接實(shí)物圖等等，都是實(shí)驗(yàn)的基本技能，要加強(qiáng)培訓(xùn)，提高能力2.【答案】（1）60.1

11、0 4.20【解析】刻度尺的最小刻度為1mm，所以讀數(shù)時(shí)需要估讀，根據(jù)圖甲可知，金屬桿的長(zhǎng)度為：60.10mm；游標(biāo)卡尺是不需要估讀的，此卡尺為分度值是0.02mm，所以金屬桿的直徑為4mm100.02mm4.20mm【答案】（2） 1.0 參見(jiàn)下圖 1.66 充分利用已測(cè)得數(shù)據(jù) CD【解析】（1）改裝電流表擴(kuò)大量程=1.0（2）對(duì)照電路圖，逐個(gè)回路連接即可，如圖所示（3）=1.66這樣做的優(yōu)點(diǎn)可以利用每一組數(shù)據(jù)（4）電壓表的讀數(shù)等于路端電壓，所以電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器用來(lái)改變路端電壓，對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若R1的實(shí)際阻值偏小，則電流表的實(shí)際量程偏大，

12、電流表的讀數(shù)比實(shí)際值偏小，電池組的內(nèi)阻測(cè)量值偏大，選項(xiàng)C正確；R0的實(shí)際阻值偏大時(shí)，電池組的實(shí)際內(nèi)阻比測(cè)量值偏小，選項(xiàng)D正確。3.【答案】（1）11.5V（11.2.V11.8V之間的值均可），蓄電池；小燈。（2）60，TP；Q；4.30，解析(1)由題圖2可知，直流50V擋的最小分度為lV，故按“十分之一”估讀法可知讀數(shù)應(yīng)為11.5V左右。由于測(cè)得的電壓基本等于蓄電池電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值，說(shuō)明a、c兩點(diǎn)與電源之間是通路，只能是此電路之外的保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、小燈中出現(xiàn)了斷路故障，但故障的具體位置不能確定。同理可知，兩表筆接c、b時(shí)測(cè)得結(jié)果仍等于電源電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明多用表、開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲、蓄電池形成了一閉合回路，故只能是與多用表并聯(lián)的小燈發(fā)生了斷路故障。(2)由題圖4可讀出，中拉力最大時(shí)，c與p點(diǎn)的距離為60 cm。此時(shí)以C點(diǎn)為研究對(duì)象，如圖所示，豎直方向,水平方向。當(dāng)時(shí)，即，若C點(diǎn)左移即減小，則增大，減小，減小，增大，即,故為的曲線，為的曲線。 由題圖4可知圖線I對(duì)應(yīng)的極值最大，故受到最大拉力的是Q點(diǎn)所在的立柱。 曲線I、相交處，可讀出繩的拉力 為4.30 N。此時(shí)滿足關(guān)系：解得： 4.【答案】(1) 如下圖所示 （2） (3) 12.3 5.【答案】（1）C、D、F（2）見(jiàn)右圖