《2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 第14講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新練案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 第14講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新練案(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
專題五 第14講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新
限時(shí):40分鐘
1.(2018·蘇錫常鎮(zhèn)四市高三下學(xué)期模擬)某實(shí)驗(yàn)小組用如下器材來(lái)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。
A.待測(cè)電壓表(量程3V,內(nèi)阻約幾千歐)
B.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)
C.電池組(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻可忽略)
D.滑動(dòng)變阻器R0
E.變阻箱R(0~9999Ω)
F.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電路,大家討論后一致認(rèn)為此電路不可行,你認(rèn)為原因是__D___;
A.R0阻值較小
B.電流表存在內(nèi)阻
C.電壓表無(wú)法準(zhǔn)確讀數(shù)
D.電流表無(wú)法準(zhǔn)確讀數(shù)
(2)同學(xué)們改用圖乙電路進(jìn)行測(cè)量,設(shè)電阻箱的阻值
2、為R,電壓表的示數(shù)為U,為了根據(jù)圖象能求得電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)該作?。璕___圖線(選“-R”、填“U-R”、U-);
(3)請(qǐng)根據(jù)你選擇的坐標(biāo)軸和下表的數(shù)據(jù),在圖丙中標(biāo)上合適的標(biāo)度作出相應(yīng)圖線;
R/kΩ
0.6
1.5
2
3
4
5
U/V
2.5
2
1.8
1.5
1.3
1.13
/kΩ-1
1.67
0.67
0.5
0.33
0.25
0.20
/V-1
0.40
0.50
0.56
0.67
0.78
0.88
答案:如圖所示
(4)根據(jù)你所畫(huà)出的圖線,求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=__2.8~3.2___V,電壓表內(nèi)阻
3、Rv=__2.8~3.5___kΩ(保留兩位有效數(shù)字)。
[解析] (1)設(shè)計(jì)者認(rèn)為電壓表測(cè)自身的電壓,電流表測(cè)流過(guò)電壓表的電流,據(jù)RV=可求出電壓表內(nèi)阻。但圖甲電路閉合開(kāi)關(guān)后,電路中電流太小,電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)。故D項(xiàng)是電路不可行的原因。
(2)對(duì)乙圖,由閉合電路歐姆定律可得E=U+R,整理得=+R,則根據(jù)圖象能求得電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)該作-R圖線。
(3)選擇作-R圖線,描點(diǎn)連線如圖。
(4)據(jù)圖線縱截距可得=0.34,解得:E=2.9V
據(jù)圖線斜率可得:=,解得:RV=3.0kΩ。
2.(2018·北京市豐臺(tái)區(qū)高三下學(xué)期模擬)用如圖所示的多用電表進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
(1)將兩
4、表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大。為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,并按__BC___(填選項(xiàng)前的字母)的順序進(jìn)行操作,再將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,進(jìn)行測(cè)量。
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置
B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置
C.將兩表筆短接,旋動(dòng)部件T,對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)
(2)測(cè)量二極管的正向?qū)娮钑r(shí),紅表筆應(yīng)接二極管的__負(fù)極___(填“正極”、“負(fù)極”)。
[解析] (1)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大,說(shuō)明所選擋位太大,應(yīng)換小擋進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)K置于“×10”,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,再測(cè)電阻,因此合理實(shí)驗(yàn)步驟是BC
5、。(2)測(cè)量二極管正向?qū)娮钑r(shí),應(yīng)把紅表筆接二極管負(fù)極,黑表筆接二極管正極。
3.(2018·海南省高三下學(xué)期高考?jí)狠S卷)用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
電池組E(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì))
電流表A1(量程0~15mA,內(nèi)阻約為100Ω)
電流表A2(量程0~300μA,內(nèi)阻為2000Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~20Ω,額定電流2A)
電阻箱R2(阻值范圍0~9999Ω,額定電流1A)
開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干
要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值,請(qǐng)回答下面問(wèn)題:
(1)將電流表A2與電阻箱串聯(lián),改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表,
6、需將電阻箱阻值調(diào)到__8000___Ω;
(2)在方框中完整畫(huà)出測(cè)量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào);
答案:如圖所示
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是__8.0___mA,電流表A2的示數(shù)是__150___μA,測(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是__191___Ω。(計(jì)算結(jié)果保留整數(shù))
[解析] (1)將電流表A2與電阻箱串聯(lián)組成電壓表;改裝后電壓表量程是3V,則電阻箱阻值R==8000Ω;
(2)用電流表A1測(cè)量電流,滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,待測(cè)電阻阻值約為200Ω,電流表A1內(nèi)阻約為100Ω,
7、電壓表內(nèi)阻為RV=8000Ω+2000Ω=10000Ω,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值,電流表應(yīng)采用外接法,電路圖如圖所示:
(3)由圖示可知,電流表A1的示數(shù)為8.0mA,電流表A2的示數(shù)是150μA;根據(jù)歐姆定律可得:Rx==191.1Ω。
4.(2018·北京市海淀區(qū)高三下學(xué)期二模)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的規(guī)格為“3.0V,0.5A”,實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。現(xiàn)備有下列器材:
A.電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)
B.電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
C.滑動(dòng)變阻器R1(0~5Ω,3.0A)
D.滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω,
8、1.25A)
E.電源E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì))
F.開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線
(1)為了調(diào)節(jié)方便,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__C___(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)
(2)請(qǐng)根據(jù)圖中的電路,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖中的器材連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路。(不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線)
答案:如圖所示
(3)測(cè)得通過(guò)小燈泡的電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù),如下表所示。
組數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
3.00
I/A
0
0.09
0.21
0.34
0.40
0.46
0.50
根據(jù)上表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),
9、在圖所示的坐標(biāo)圖上作出該燈泡的I-U圖線。由圖線發(fā)現(xiàn)在電流I增大過(guò)程中,小燈泡電阻__變大___(選填“減小”、“不變”或“增大”)。
(4)由I-U圖線可知,小燈泡兩端電壓為2.4V時(shí)的實(shí)際功率是__1.2___W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(5)滑動(dòng)變阻器a端與滑片P之間的電阻為RX,滑動(dòng)變阻器最大阻值為RP,若在該實(shí)驗(yàn)中分別接入滑動(dòng)變阻器R1、R2,調(diào)整小燈泡兩端的電壓U,則在額定電壓范圍內(nèi),U隨變化的圖象可能正確的是__B___。
[解析] (1)燈泡的電流和電壓從零開(kāi)始測(cè)起,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,為了便于測(cè)量,滑動(dòng)變阻器的阻值選小的(滑動(dòng)變阻器R1(0~5Ω,3.0
10、A)),故選C;
(2)根據(jù)圖中的電路,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖中的器材連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路為
(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后作出圖象如圖所示
該小燈泡的I-U圖線如圖所示,由圖線可知,電阻隨著電流增大而增大;
(4)根據(jù)圖可知,燈泡兩端電壓為2.4V時(shí),通過(guò)燈泡的電流為0.49A,實(shí)際功率是P=UI=2.4×0.49W=1.2W;
(5)由圖可得U=·,若在該實(shí)驗(yàn)中接入滑動(dòng)變阻器R1調(diào)整小燈泡兩端的電壓U,≈Rx,整理可得U=·Rx=E·;
若在該實(shí)驗(yàn)中接入滑動(dòng)變阻器R2調(diào)整小燈泡兩端的電壓U,≈RL,整理可得U==,隨的增大而增大,故ACD錯(cuò)誤,B正確;
11、故選B。
5.(2018·廣西陸川縣高三下學(xué)期二模)小明剛從超市購(gòu)買(mǎi)一節(jié)干電池,于是他想測(cè)定該干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,小明做實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
A.干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻小于0.5Ω)
B.電流表G(滿偏電流1.5mA,內(nèi)阻為10Ω)
C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值電阻R3=0.5Ω
G.定值電阻R4=990Ω
H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器__D___(填寫(xiě)序號(hào));
(2)小明按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,畫(huà)圖處理數(shù)
12、據(jù),由于是新電池內(nèi)阻很小,發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小,給數(shù)據(jù)的處理帶來(lái)了很大的障礙。請(qǐng)?jiān)谙旅嫠o方框內(nèi)畫(huà)出利用本題提供的器材幫助小明改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,要求測(cè)量誤差盡可能的?。?
答案:實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示
(3)某同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)出了六組I1(電流表G的示數(shù))和I2(電流表A的示數(shù)),請(qǐng)?jiān)谒o坐標(biāo)紙上使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù),做出I1和I2的關(guān)系圖線;
序號(hào)
1
2
3
4
5
6
I1/mA
1.40
1.36
1.35
1.28
1.20
1.07
I2/A
0.10
0.15
0.23
0.25
0.35
0.50
答案:如圖所示:
(4)根據(jù)
13、圖線可得,被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_1.48(1.47~1.49)___V,內(nèi)阻為_(kāi)_0.30(0.25~0.35均正確)___Ω。
[解析] (1)為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器的阻值不能太大,選擇D比較合適。
(2)由于沒(méi)有電壓表,給定的電流表G可與定值電阻R4串聯(lián)作電壓表使用;圖象的斜率等于電源的內(nèi)阻,由于是新電池內(nèi)阻很小,發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小,給數(shù)據(jù)的處理帶來(lái)了很大的障礙,所以電源串聯(lián)一個(gè)電阻作等效內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)電路如圖所示;
(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后作出I1-I2圖象如圖所示
(4)則由閉合電路歐姆定律可知:I1(R4+RA)=E-I2(R+R3),變形I1=E-I2(r+R3),由圖可知,圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為1.48mA,解得E=1.48V;由圖象可知r=0.32Ω。
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