高三物理二轮复习专题限时集训第1部分专题突破篇专题14电学实验.doc

1、1专题限时集训(十四) 电学实验(建议用时：40 分钟)1(8 分)(2016长沙一模)如图 21 所示为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为 300 A，内阻 rg100 ，调零电阻最大阻值 R50 k，串联的固定电阻 R050 ，电池电动势 E1.5 V，用它测量电阻 Rx，能准确测量的阻值范围是 ( )图 21A3080 kB38 kC300800 kD3 0008 000 kB 多用电表指针满偏时对应的内阻为 R 内 5 k，当 Rx R 内 时表针指在中央，EIg多用电表指针在表盘中央附近时误差较小，所以其测量范围是 38 k，故本题答案为 B.2(8 分)(2016辽

2、宁模拟)一直流电压表，量程为 1 V，内阻为 1 000 ，现将一阻值为 5 0007 000 之间的固定电阻 R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源(电动势 E 为 67 V，内阻可忽略不计)，一阻值R22 000 的固定电阻，两个单刀开关 S1、S 2及若干导线(1)为达到上述目的，将电路图连成一个完整的实验电路图图 22(2)连线完成以后，当 S1与 S2均闭合时，电压表的示数为 0.90 V；当 S1闭合，S 2断开时，电压表的示数为 0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为_V，电源电动势为_V.【解析】 在测量时，一次将改装电压表接

3、在电源上，一次将改装电压表与定值电阻2串联后接在电源上，分别根据闭合电路的欧姆定律列式，联立方程组求出改装电压表的内阻，两个开关都闭合时， E RV，当 S1闭合，S 2断开时， E (RV R2)，U11 000 U21 000 联立得 RV7 000 ， E6.3 V，改装电压表的量程为 7 000 V7 V.11 000【答案】 (1)电路如图所示(2)7 6.33(8 分)(2015邢台四模)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为 3 ，实验室备有下列实验器材：A电压表 V(量程 3 V，内阻约为 3 k)B电流表 A(量程 0.6 A，内阻约为 1 )C滑动变阻器

4、 R(010 ，额定电流 0.5 A)D电源 E(电动势为 3 V，内阻约为 0.3 )E开关 S，导线若干甲 乙丙 丁图 23(1)为减小实验误差，应选用图 23 中_(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图(2)现用刻度尺测得金属丝长度为 60.00 cm，用螺旋测微器测得其直径示数如图 23 丙，则直径为_mm.图丁为两电表的示数，则该金属丝的电阻率为_m.(结果保留 3 位有效数字)3【解析】 (1)因 1 000， 3，RVRx 3 0003 RxRA 31则有 ，电流表应选择外接法，因此实验电路应选乙RVRxRxRA(2)螺旋测微器的固定刻度读数为 0.5 mm，可动刻度读数为

5、0.0110.8 mm0.108 mm，所以最终读数为 0.608 mm.由图示电压表可知，其量程为 3 V，分度值为 0.1 V，示数为 1.20 V，由图示电流表可知，其量程为 0.6 A，分度值为 0.02 A，示数为 0.50 A，电阻阻值： Rx UI 1.200.502.4 ；由 Rx 可知，电阻率： LS RxSLm1.1610 6 m.2.43.14(120.60810 3)20.6【答案】 (1)乙 (2)0.608(0.6060.609 均正确)11610 6 (1.15106 1.1710 6 均正确)4(8 分)某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，

6、这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应” 现用如图 24 所示的电路研究某长薄板电阻 Rx的压阻效应，已知 Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A电源 E(3 V，内阻约为 1 )B电流表 A1(0.6 A，内阻 r15 )C电流表 A2(0.6 A，内阻 r2约为 1 )D开关 S，定值电阻 R0(1)为了比较准确测量电阻 Rx，请完成虚线框内电路图的设计图 24(2)在电阻 Rx上加一个竖直向下的力 F(设竖直向下为正方向)，闭合开关 S，记下电表读数，A 1读数为 I1，A 2读数为 I2，得 Rx_(用字母表示)；(3)改变力的大小，得到不同的

7、Rx值然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的 Rx值，最后绘成图象如图 25 所示，除观察到电阻 Rx的阻值随压力 F 增4大而均匀减小外，还可得到的结论是_当 F 竖直向下时可得 Rx与其所受压力 F 的数值关系是 Rx_.图 25【解析】 (1)测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表串联在电路中测电路电流，实验电路图如图所示：(2)电阻两端电压 U I1r1，通过电阻的电流 I I2 I1，电阻阻值 Rx .UI I1r1I2 I1(3)由题图所示图象可知，图象具有对称性

8、，当正反向压力大小相等时，对应的电阻阻值相等；由图象可知，电阻与压力是一次函数关系，设为 Rx R0 kF，由图象可知： R016 ，把 Rx14 ， F1 N 代入关系式解得： k2，则关系式为： Rx162 F.【答案】 见解析5(8 分)二极管是一种半导体元件，它的符号为“ ”，其特点是具有单向导电性电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端

9、时，指针偏角比较小然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断_(选填“左”或“右”)端为二极管的正极(2)厂家提供的伏安特性曲线如图 26，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电5压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：图 26A直流电源 E：电动势 3 V，内阻忽略不计B滑动变阻器 R：020 C电压表 V1：量程 5 V，内阻约 50 kD电压表 V2：量程 3 V，内阻约 20 kE电流表 A：量程 0.6 A，内阻约 0.5 F电流表 mA：量程 50 mA，内阻约 5 G待测二极管 DH单刀单掷开关 S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用_，电

10、流表应选用_(填序号字母)(3)为了达到测量目的，请画出正确的实验电路原理图(4)为了保护二极管，正向电流不要超过 25 mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：_. 【导学号：37162082】【解析】 (1)欧姆表内部有电源，电源正极接在负接线柱上，当红表笔接触右端时，说明红表笔接入电源的负极；此时指针偏角较小，说明电阻较大，故说明接入了反向电压，故二极管右端应为正极(2)电源电压为 3 V，故电压表应选 3 V 量程进行测量；而由坐标可知，电路中电流较小，故电流表应选 50 mA 的即可(3)为了得出完整的图象，应采用分压接法，同时因正向电阻较小，故可以采用外接法，原理图如图(

11、4)为了防止超过最大电流，可以在电路中串接保护电阻；同时也可以通过实验方法，即慢慢调节滑动触片，注视电流表，使电流表示数不得超过 25 mA.【答案】 (1)右 (2)D F (3)见解析 (4)可能的答案：a.在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用b.闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时应缓慢进行，同时仔细观察电流表示数变化，以防止电流超过 25 mA(只要回答合理均可)66(8 分)一个小灯泡的额定电压为 2.0 V，额定电流约为 0.5 A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性图线A电源 E：电动势为 3.0 V，内阻不计B电压表 V1：

12、量程为 03 V，内阻约为 1 k；C电压表 V2：量程为 015 V，内阻约为 4 k；D电流表 A1：量程为 03 A，内阻约为 0.1 ；E电流表 A2：量程为 00.6 A，内阻约为 0.6 ；F滑动变阻器 R1：最大阻值为 15 ，额定电流为 1.0 A；G滑动变阻器 R2：最大阻值为 150 ，额定电流为 1.0 A；H开关 S，导线若干实验得到如下数据( I 和 U 分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压)：I/A 0.00 0.16 0.25 0.30 0.34 0.40 0.45 0.50U/V 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.20 1.60 2

13、.00(1)实验中电压表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_(请填写选项前对应的字母)(2)不改动已连接导线，在实物连接图 27 甲中把还需要连接的导线补上闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片放在最_(选填“左”或“右”)端(3)在坐标图乙中画出小灯泡的 UI 曲线甲乙图 27【解析】 (1)灯泡额定电压是 2 V，则电压表选 B；灯泡额定电流为 0.5 A，则电流7表选 E；为方便操作，滑动变阻器选 F；(2)灯泡正常发光时电阻 R 4 ，4 远小于UI电压表内阻，则电流表采用外接法；由表中数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图甲所示；闭合开关前，为保

14、护电路，应使滑动变阻器的滑片放在最左端；(3)根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的UI 图象，如图乙所示甲乙【答案】 (1)B E F(2)见解析图 左(3)见解析图7(14 分)小明利用如图 28 所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻图 28(1)图中电流表的示数为_A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.068I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44请根据表中的数据，在方格纸上作出 UI 图线由图线求得：电动势 E_V；内阻 r_.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_【解析】 (1)由题中电路图知，电流表使用 0.6 A 量程，所以读数为 0.44 A；(2)描点画图，如图所示，根据 U E Ir 可得：电动势为 E1.60 V；图线斜率的绝对值等于内阻 r1.22 ；(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大【答案】 (1)0.44 (2) UI 图象见解析 1.60(1.581.62 都算对) 1.22(1.181.26 都算对) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大