高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時集訓(xùn) 第1部分 專題突破篇 專題14 電學(xué)實驗
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專題限時集訓(xùn)(十四)電學(xué)實驗(建議用時:40分鐘)1(8分)(2016長沙一模)如圖21所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖,其中電流表的滿偏電流為300 A,內(nèi)阻rg100 ,調(diào)零電阻最大阻值R50 k,串聯(lián)的固定電阻R050 ,電池電動勢E1.5 V,用它測量電阻Rx,能準(zhǔn)確測量的阻值范圍是 ()圖21A3080 kB38 kC300800 kD3 0008 000 kB多用電表指針滿偏時對應(yīng)的內(nèi)阻為R內(nèi)5 k,當(dāng)RxR內(nèi)時表針指在中央,多用電表指針在表盤中央附近時誤差較小,所以其測量范圍是38 k,故本題答案為B.2(8分)(2016遼寧模擬)一直流電壓表,量程為1 V,內(nèi)阻為1 000 ,現(xiàn)將一阻值為5 0007 000 之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián),以擴(kuò)大電壓表的量程為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值,再給定一直流電源(電動勢E為67 V,內(nèi)阻可忽略不計),一阻值R22 000 的固定電阻,兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線(1)為達(dá)到上述目的,將電路圖連成一個完整的實驗電路圖圖22(2)連線完成以后,當(dāng)S1與S2均閉合時,電壓表的示數(shù)為0.90 V;當(dāng)S1閉合,S2斷開時,電壓表的示數(shù)為0.70 V,由此可以計算出改裝后電壓表的量程為_V,電源電動勢為_V.【解析】在測量時,一次將改裝電壓表接在電源上,一次將改裝電壓表與定值電阻串聯(lián)后接在電源上,分別根據(jù)閉合電路的歐姆定律列式,聯(lián)立方程組求出改裝電壓表的內(nèi)阻,兩個開關(guān)都閉合時,ERV,當(dāng)S1閉合,S2斷開時,E(RVR2),聯(lián)立得RV7 000 ,E6.3 V,改裝電壓表的量程為7 000 V7 V.【答案】(1)電路如圖所示(2)76.33(8分)(2015邢臺四模)在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,待測金屬絲的電阻Rx約為3 ,實驗室備有下列實驗器材:A電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約為3 k)B電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻約為1 )C滑動變阻器R(010 ,額定電流0.5 A)D電源E(電動勢為3 V,內(nèi)阻約為0.3 )E開關(guān)S,導(dǎo)線若干甲乙丙丁圖23(1)為減小實驗誤差,應(yīng)選用圖23中_(選填“甲”或“乙”)為該實驗的電路原理圖(2)現(xiàn)用刻度尺測得金屬絲長度為60.00 cm,用螺旋測微器測得其直徑示數(shù)如圖23丙,則直徑為_mm.圖丁為兩電表的示數(shù),則該金屬絲的電阻率為_m.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【解析】(1)因1 000,3,則有,電流表應(yīng)選擇外接法,因此實驗電路應(yīng)選乙(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5 mm,可動刻度讀數(shù)為0.0110.8 mm0.108 mm,所以最終讀數(shù)為0.608 mm.由圖示電壓表可知,其量程為3 V,分度值為0.1 V,示數(shù)為1.20 V,由圖示電流表可知,其量程為0.6 A,分度值為0.02 A,示數(shù)為0.50 A,電阻阻值:Rx 2.4 ;由Rx可知,電阻率: m1.16106 m.【答案】(1)乙(2)0.608(0.6060.609均正確)116106(1.151061.17106均正確)4(8分)某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變,其電阻率也要發(fā)生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”現(xiàn)用如圖24所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng),已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實驗室中有下列器材:A電源E(3 V,內(nèi)阻約為1 )B電流表A1(0.6 A,內(nèi)阻r15 )C電流表A2(0.6 A,內(nèi)阻r2約為1 )D開關(guān)S,定值電阻R0(1)為了比較準(zhǔn)確測量電阻Rx,請完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計圖24(2)在電阻Rx上加一個豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向),閉合開關(guān)S,記下電表讀數(shù),A1讀數(shù)為I1,A2讀數(shù)為I2,得Rx_(用字母表示);(3)改變力的大小,得到不同的Rx值然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值,最后繪成圖象如圖25所示,除觀察到電阻Rx的阻值隨壓力F增大而均勻減小外,還可得到的結(jié)論是_當(dāng)F豎直向下時可得Rx與其所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx_.圖25【解析】(1)測電阻阻值需要測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流,所給實驗器材沒有電壓表,可以用已知內(nèi)阻的電流表與待測電阻并聯(lián),測出電阻兩端電壓,另一個電流表串聯(lián)在電路中測電路電流,實驗電路圖如圖所示:(2)電阻兩端電壓UI1r1,通過電阻的電流II2I1,電阻阻值Rx.(3)由題圖所示圖象可知,圖象具有對稱性,當(dāng)正反向壓力大小相等時,對應(yīng)的電阻阻值相等;由圖象可知,電阻與壓力是一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)為RxR0kF,由圖象可知:R016 ,把Rx14 ,F(xiàn)1 N代入關(guān)系式解得:k2,則關(guān)系式為:Rx162F.【答案】見解析5(8分)二極管是一種半導(dǎo)體元件,它的符號為“”,其特點是具有單向?qū)щ娦噪娏鲝恼龢O流入時電阻比較小,而從負(fù)極流入時電阻比較大(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線,因二極管外殼所印的標(biāo)識模糊,為判斷該二極管的正、負(fù)極,他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻其步驟是:將選擇開關(guān)旋至合適倍率,進(jìn)行歐姆調(diào)零將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時,指針偏角比較小然后將紅、黑表筆位置對調(diào)后再進(jìn)行測量,指針偏角比較大,由此判斷_(選填“左”或“右”)端為二極管的正極(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖26,為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù),該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪,可選用的器材有:圖26A直流電源E:電動勢3 V,內(nèi)阻忽略不計B滑動變阻器R:020 C電壓表V1:量程5 V,內(nèi)阻約50 kD電壓表V2:量程3 V,內(nèi)阻約20 kE電流表A:量程0.6 A,內(nèi)阻約0.5 F電流表mA:量程50 mA,內(nèi)阻約5 G待測二極管DH單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度,電壓表應(yīng)選用_,電流表應(yīng)選用_(填序號字母)(3)為了達(dá)到測量目的,請畫出正確的實驗電路原理圖(4)為了保護(hù)二極管,正向電流不要超過25 mA,請你對本實驗的設(shè)計或操作提出一條合理的建議:_. 【導(dǎo)學(xué)號:37162082】【解析】(1)歐姆表內(nèi)部有電源,電源正極接在負(fù)接線柱上,當(dāng)紅表筆接觸右端時,說明紅表筆接入電源的負(fù)極;此時指針偏角較小,說明電阻較大,故說明接入了反向電壓,故二極管右端應(yīng)為正極(2)電源電壓為3 V,故電壓表應(yīng)選3 V量程進(jìn)行測量;而由坐標(biāo)可知,電路中電流較小,故電流表應(yīng)選50 mA的即可(3)為了得出完整的圖象,應(yīng)采用分壓接法,同時因正向電阻較小,故可以采用外接法,原理圖如圖(4)為了防止超過最大電流,可以在電路中串接保護(hù)電阻;同時也可以通過實驗方法,即慢慢調(diào)節(jié)滑動觸片,注視電流表,使電流表示數(shù)不得超過25 mA.【答案】(1)右(2)DF(3)見解析(4)可能的答案:a.在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用b.閉合開關(guān)前滑動觸頭停在最左端,向右移動滑動觸頭時應(yīng)緩慢進(jìn)行,同時仔細(xì)觀察電流表示數(shù)變化,以防止電流超過25 mA(只要回答合理均可)6(8分)一個小燈泡的額定電壓為2.0 V,額定電流約為0.5 A,選用下列實驗器材進(jìn)行實驗,并利用實驗數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性圖線A電源E:電動勢為3.0 V,內(nèi)阻不計B電壓表V1:量程為03 V,內(nèi)阻約為1 k;C電壓表V2:量程為015 V,內(nèi)阻約為4 k;D電流表A1:量程為03 A,內(nèi)阻約為0.1 ;E電流表A2:量程為00.6 A,內(nèi)阻約為0.6 ;F滑動變阻器R1:最大阻值為15 ,額定電流為1.0 A;G滑動變阻器R2:最大阻值為150 ,額定電流為1.0 A;H開關(guān)S,導(dǎo)線若干實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓):I/A0.000.160.250.300.340.400.450.50U/V0.000.200.400.600.801.201.602.00(1)實驗中電壓表應(yīng)選用_;電流表應(yīng)選用_;滑動變阻器應(yīng)選用_(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)(2)不改動已連接導(dǎo)線,在實物連接圖27甲中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上閉合開關(guān)前,應(yīng)使滑動變阻器的滑片放在最_(選填“左”或“右”)端(3)在坐標(biāo)圖乙中畫出小燈泡的UI曲線甲乙圖27【解析】(1)燈泡額定電壓是2 V,則電壓表選B;燈泡額定電流為0.5 A,則電流表選E;為方便操作,滑動變阻器選F;(2)燈泡正常發(fā)光時電阻R4 ,4 遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,則電流表采用外接法;由表中數(shù)據(jù)可知,電壓與電流從零開始變化,則滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,電路圖如圖甲所示;閉合開關(guān)前,為保護(hù)電路,應(yīng)使滑動變阻器的滑片放在最左端;(3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點,然后作出燈泡的UI圖象,如圖乙所示甲乙【答案】(1)BEF(2)見解析圖左(3)見解析圖7(14分)小明利用如圖28所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻圖28(1)圖中電流表的示數(shù)為_A.(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下:U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出UI圖線由圖線求得:電動勢E_V;內(nèi)阻r_.(3)實驗時,小明進(jìn)行了多次測量,花費了較長時間,測量期間一直保持電路閉合其實,從實驗誤差考慮,這樣的操作不妥,因為_【解析】(1)由題中電路圖知,電流表使用0.6 A量程,所以讀數(shù)為0.44 A;(2)描點畫圖,如圖所示,根據(jù)UEIr可得:電動勢為E1.60 V;圖線斜率的絕對值等于內(nèi)阻r1.22 ;(3)干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大【答案】(1)0.44(2)UI圖象見解析1.60(1.581.62都算對)1.22(1.181.26都算對)(3)干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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