最新高考物理 3年真题分类专项突破训练 专题十九 电学实验(4)（pdf）.pdf

1、 专题十九 电 学 实 验专项训练卷四分钟(天津理综(),分)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流 和 内 阻,他 设 计 了 一 个用标准电流表 G 来校对待测电流表 G 的满偏电流和测定G 内阻的电路,如 图 所 示已 知 G 的 量 程 略 大 于 G 的 量程,图中R 为滑动变阻器,R 为电阻箱该同学顺利完成了这个实验实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为 ;A合上开关 SB分别将R 和R 的阻值调至最大C记下R 的最终读数D反复调节R 和R 的阻值,使 G 的示数仍为I,使 G的指针偏转到满刻度的一半,此时R 的最终读数为rE合上开关 SF调节R 使 G 的

2、指针偏转到满刻度,此时 G 的示数为I,记下此时 G 的示数仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的 G 内阻的测量值与其真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”);若要将 G 的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量得结果,写出须在 G 上并联的分流电阻 Rs 的表达式,Rs (重庆理综(),分)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了 果 汁 电 池,他 们 测 量这种电池的电动势E 和内阻r,并探究电极间距对 E 和r 的影响实验器材如图所示图测量E 和r 的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U 和流过电源的电流I,依据公式 ,利用测量数据作出UI 图象得

3、出E 和r将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图中用笔画线代替导线连接电路实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的UI 图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势 (填“增大”“减 小”或“不 变”),电 源 内 阻 (填“增 大”“减小”或“不变”)曲线(c)对 应 的 电 源 电 动 势 E V,内 阻 r ,当外电路总电阻为 时,该电源的输出功率 P MW(均保留三位有效数字)图(江苏,分)某同学利用如图所 示 的 实 验 电 路 来 测 量 电 阻 的阻值()将 电 阻 箱 接 入a、b 之

4、 间,闭 合关适当调 节 滑 动 变 阻 器 R后 保持其阻 值 不 变改 变 电 阻 箱 的 阻值R,得到一组电压表的示数U 与R 的数据如下表:电阻R/电压U/V 请根据实验数据作出UR 关系图象()用待测电阻Rx 替换电阻箱,读得电压表示数为V利用()中测绘的UR 图象可得Rx ()使用较 长 时 间 后,电 池 的 电 动 势 可 认 为 不 变,但 内 阻 增大若仍用本实验装置和()中测绘的UR 图象测定某一电阻,则测定结果将 (填“偏大”或“偏小”)现将一已知阻值为 的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻 器,便 仍 可 利 用 本 实 验 装 置 和()中 测 绘 的UR图

5、象实现对待测电阻的准确测定?(上海,分)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联测量实际电流表 G 内阻r 的电路如图所示供选择的仪器如下:待测电流表 G(mA,内阻约),电流表 G(mA,内阻约),定值电阻 R(),定值电阻R(),滑动变阻器 R(),滑动变阻器R(),干电池(V),电键 S及导线若干()定值电阻应选 ,滑动变阻器应选 (在空格内填写序号)()用连线连接实物图()补全实验步骤:按电路图连接电路,;闭合电键 S,移动滑动触头至某一位置,记录 G、G 的读数I、I;以I 为纵坐标,I 为横坐标,作出相应图线,如图所示()根据II 图 线 的 斜 率k 及 定 值 电阻,写

6、出待测电流表内阻的表达式 (浙江理综,分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关 系”试 验 中,为 了 探 究 根 材 料,横 截 面 积 均 为 Smm 的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路M 为金属丝c 的左端点,O 为金属丝a 的右端点,P 是金属丝上可移动的接触点在实验过程中,电流表读数始终为IA,电压表读数U 随OP 间距离a 的变化如下表x/mm U/V()绘出电压表读数U 随OP 间距离x 变化的图线;()求出金属丝的电阻率,并进行比较(全国新课标,分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的某同学将 RT 和两个

7、适当的固定电阻R、R连成图虚线框内 所 示 的 电 路,以 使 该 电 路 的 等 效 电 阻 RL的阻值随RT 所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围为了验证这个设计,他采 用 伏 安 法 测 量 在 不同温度下RL 的阻值,测量电路如图所示,图中的电压表内阻很大RL 的测量结果如表所示图温度t()RL 阻值()回答下列问题:()根据图所示的电路,在图所示的实物图上连线 图()为了检 验 RL 与t 之 间 近 似 为 线 性 关 系,在 坐 标 纸 上 作RLt关系图线()在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图、所示电流表的读数为 ,电压表的读数为 此时等效电阻RL

8、的阻值为 ;热敏电阻所处环境的温度约为 图 图(天津理综(),分)要测量电压表 V 的内阻 RV,其量程为V,内阻约k实验室提供的器材有:电流表 A,量程A,内阻约;电压表 V,量程V,内阻为k;定值电阻R,阻值;定值电阻R,阻值为k;滑动变阻器R,最大阻值,额定电流A;电源E,电动势V,内阻约;开关 S一个,导线若干有人拟将待测电压表 V 和电流表A 串 联 接 入 电 压 合 适 的 测 量 电 路中,测出 V 的电压和电流,再计算出 RV该方案实际上不可行,其最主要的原因是;请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表 V 内阻RV 的实验电路要求测量尽量准确,实验必须在同一电路 中

9、,且 在 不 增 减 元 件 的 条 件下完成试画出符合要求的实验电路图(图 中 电 源 与 开 关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号;由上问写出 V 内阻RV 的表达方式,说明式中各测量量的物理意义(上海,分)某同学利用 DIS,定值电阻 R、电阻箱R 等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记 录 外 电 路 的 总 电 阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图所示的 UR 关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图中的图线b图图()由图线a可知电池a 的电动势Ea V,内阻ra ()若用同一个电阻 R 先

10、后与电池a 及电池b 连接,则两电池的输出功率 Pa Pb(填“大于”“等于”或“小于”),两电 池 的 效 率 a b(填“大 于”“等 于”或“小于”)(广东理综(),分)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的)一个,开关两个,导线若干,在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接请完成下列主要实验步骤:A检查并调 节 电 压 表 指 针 指 零;调 节 电 阻 箱,示 数 如 图(c)所示,读得电阻值是 ;B将开关S 闭合,开关S 断开,电压表的示数是V;C将开关 S ,电压表的示数是V;断开开关 S使用测得的数据,计算出干电池的内阻是 (计 算结果

11、保留二位有效数字)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏 (填“大”或“小”)(安徽理综(),分)太阳能是一种清洁、“绿色”能源在我国上海举 办 的 年 世 博 会 上,大 量 利 用 了 太 阳能电池太阳能电池在有光 照 时,可 以 将 光 能 转 化 为 电 能,在没有光照时,可以视为一个电学器件某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探 究 一 个 太 阳 能 电 池在没有光照时(没有储存电能)的IU 特 性所 用 的 器 材 包括:太阳能电池,电源 E,电流表 A,电压表 V,滑动变 阻 器R,开关 S及导线若干()为了达 到 上 述 目 的,请 将 图 连

12、成 一 个 完 整 的 实 验 电路图()该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图的IU 图象由图可知,当电压小于 V 时,太阳能电池的电阻 (填“很大”或“很小”);当电压为V时,太阳能电池的电阻约为 图图专项训练卷四BEFADC 相等 IrII命题立意:本 题 考 查 了 串 联 并 联 电 路 的 特 点 及 关 偏 法 的 应用,同时考查了电流表的改装难度较大题眼:实验类题目,理解实验原理是关键,在本题的实验操作中,把握两点,一是 G,G 串联,得到 G 的满偏电流;二是调节R,R 的阻值,使R 与 G 电流相同,对应阻值相同,由此得到 G 的内阻UEIr 如图 不变 增大 命题立

13、意:本题考查测果汁电池的电动势和内阻难度中等()如图所示()()偏小 改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为V解析:电池内阻增大,电阻箱分得电压减小,图线应变为深色线看图可知若仍用本实验装置和()中测绘的UR图象测定某一电阻,则测定结果将偏小()()见图()将滑动触头移至最左端多次移动滑动触头,记录相应的 G,G 读数I,I()r(k)R解析:根据电路连接特点,G 为 定 值 电 阻 和 电 流 表 G 的 总电流,若定值电阻选,则易使流过 G 的总电流超过其满偏值,故选R;分压接法用小阻值的滑动变阻器即可在闭合开关前应将滑动变阻器滑片打在最左端以保护仪表,根据欧姆定律:Ir(II)R 解得:IR

14、rR I 即krRR,所以r(k)R()()USILa()()m mb()()m mc()()m m通过计算可知,金属丝a与c 电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率电阻率的允许范围a:mb:mc:m()()()mA V 电流表 A 不能准确测量出流过电压表 V 的电流测量电压表 V 内阻RV 的实验电路如图所示RV URUUU 表示 V 的电压,U 表示 V 和R 串联的总电压()()小于 大于 解析:()根据 EUURr,得U E rE R,图 象 a,截 距 b V,斜 率 k/V,所以电动势E b V,内阻rEk()从图象可知:截距bbV,斜率kb/V,电动势EbV,内阻rb,EaEb,r

15、arb,电池的输出功率 PERr()R,得 Pa 小 于 Pb;电 池 的 效 率 UIEI RRr,得a 大于b本题考查用伏阻法(电压表和电阻箱)测电源的电动势和内阻,图象法,以及电源的输出功率及效率如图所示 闭合 小解析:如图,由图读得电阻,闭合S 后电阻箱才工作;S 闭合、S 断开时,RV 很大,认为 EUS、S 都闭合时UR EUrR 由、得r UU()RR误差分析 方法一忽略电压表电阻的影响,有 r测 RUUUR考虑电压表电阻的影 响,设 电 压 表 的 电 阻 为 RV,则、两式变为URV EURr真URVRRVREURr真两式相减并整理得:r真 RUUURVRRVRURV 得:r测 Rr真 R RU(URVRRVRURV)RRVUUU(UU)r测 r真,测量值偏小方法二 用 等 效 电 源 定 理(戴 维 南 定 理):把 E、R、电 压 表RV 组成新的电源,电动势为ERVRVrREE,内阻为r RV(rR)RV(rR)rR,因而测得电动势和内阻都偏小()连线如图()很大()解析:()根据测绘小灯泡伏安特性曲线 的 实 验 方 法,电 路连接如图()在电压小于V 时,由图可读出电流很小,由IUR得RUI,太阳能电池的电阻很大()当电压为V 时,根据题图读出U、I,由 RUI 得R