届高三物理二轮复习第一篇专题攻略专题七 物理.docx

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届高三物理二轮复习第一篇专题攻略专题七物理

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课时巩固过关练十六

电学实验

（45分钟　100分）

1.（14分）用以下器材测量待测电阻Rx的阻值:

待测电阻Rx,阻值约为100Ω

电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计

电流表A1,量程为0～50mA,内电阻r1=20Ω

电流表A2,量程为0～300mA,内电阻r2约为4Ω

定值电阻R0,阻值R0=20Ω

滑动变阻器R,最大阻值为10Ω

单刀单掷开关S,导线若干

（1）测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的

以下测量电阻Rx的实验电路原理图可选__＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。

（2）若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。

则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx=________________________________________。

【解析】

（1）测量电阻的基本原理是伏安法,所给器材没有电压表,可用电流表A2与A1示数之差乘以定值电阻R0相当于电压表,另一个位于支路的电流表测量电流。

由于滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,小于Rx,故采用分压接法。

因电流表A2的量程较大,可用来测量干路电流,电流表A1测量待测电阻Rx的电流。

故测量电阻Rx实验电路原理图可采用甲图。

（2）根据欧姆定律和并联电路电压相等得:

Rx=

-r1=

R0-r1

答案:

（1）甲　

（2）

R0-r1

2.（16分）（2015·江苏高考）小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。

（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

1.06

I/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U-I图线。

由图线求得:

电动势E=________________________V;内阻r=____＿＿________

____________Ω。

（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）电流表使用的量程为0～0.6A,所以电流表读数为0.44A。

（2）描点连线得到U-I图象,如图所示

根据E=U+Ir得U=E-Ir,图象中纵截距为电动势,所以E=1.60V（1.58～1.62都算对）,斜率的绝对值为内阻,所以r=1.2Ω（1.18～1.26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。

答案:

（1）0.44　

（2）U-I图象见解析

1.60（1.58～1.62都算对）　1.2（1.18～1.26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

3.（16分）（2016·全国卷Ⅲ）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。

两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

（1）在图中画出连线,完成实验电路。

要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:

A.适当增加两导轨间的距离

B.换一根更长的金属棒

C.适当增大金属棒中的电流

其中正确的是________________（填入正确选项前的标号）。

【解析】

（1）要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动,所以电流要从ab棒指向a1b1棒,滑动变阻器要连一上一下接线柱。

（2）要使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,需要增大安培力,根据公式F=BIL得,增大B、I、L均可,A、C正确;换一根更长的金属棒,但是有效长度L没变,故B错误。

答案:

（1）

（2）A、C

4.（18分）（2015·全国卷Ⅱ）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）,实验室提供的器材如下:

待测电压表

（量程3V,内阻约为3000Ω）,电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω）,滑动变阻器R1（最大阻值100Ω,额定电流2A）,电源E（电动势6V,内阻不计）,开关2个,导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整。

（2）根据设计的电路,写出实验步骤:

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿____。

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为RV',与电压表内阻的真实值RV相比,RV'____________________________RV（选填“>”“=”或“<”）,主要理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿____。

【解析】

（1）将电路图补充完整,如图

（2）①根据电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑到最左端。

②闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,让电压表达到满偏。

③保持S1闭合,断开开关S2,滑动变阻器不动,调节可变电阻R0,直到电压表达到半偏。

④记下此时R0的读数,即为电压表的内阻。

（3）若滑动变阻器分压接法的输出电压保持不变,电压表半偏时电流减小一半,电阻增大为原来的两倍,即电压表的电阻等于R0的电阻,但实际上这个输出电压会略有升高,即R0的电阻略大于电压表的内阻,故RV'>RV。

答案:

见解析

5.（18分）（2016·天津高考）某同学想要描绘标有“3.8V　0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。

可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:

电压表V1（量程0～3V,内阻等于3kΩ）

电压表V2（量程0～15V,内阻等于15kΩ）

电流表A1（量程0～200mA,内阻等于10Ω）

电流表A2（量程0～3A,内阻等于0.1Ω）

滑动变阻器R1（0～10Ω,额定电流2A）

滑动变阻器R2（0～1kΩ,额定电流0.5A）

定值电阻R3（阻值等于1Ω）

定值电阻R4（阻值等于10Ω）

定值电阻R5（阻值等于1kΩ）

电源E（E=6V,内阻不计）

（1）请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。

（2）该同学描绘出的I-U图象应是图中的________________。

【解题指南】解答本题时应从以下四点进行分析:

（1）器材的选取要遵从安全性原则和准确性原则。

（2）电压表和电流表的改装原理。

（3）电流表的内接法和外接法。

（4）滑动变阻器的分压式接法和限流式接法。

【解析】

（1）用电压表V1和定值电阻R5串联,可改装成量程为U=

（rg+R5）=

（3+1）V

=4V的电压表;用量程为200mA的电流表A1与定值电阻R4并联可改装为量程为I=Ig+

=0.2A+

A=0.4A的电流表;描绘小灯泡的伏安特性曲线,电压、电流要求从零开始取值,因此滑动变阻器用分压式接法;该接法中用小阻值的滑动变阻器操作方便,故选用滑动变阻器R1;待测小灯泡的阻值较小,电流表的阻值不能忽略,因此电流表应该选用外接法。

（2）小灯泡的阻值随温度的升高而增大,故该同学描绘的I-U图象应该是B。

答案:

（1）电路如图

（2）B

6.（18分）（2016·江苏高考）小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系。

已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω,R随t的升高而增大。

实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。

实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,…。

然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,…。

（1）有以下两种电流表,实验电路中应选用________________。

A.量程0～100mA,内阻约2Ω

B.量程0～0.6A,内阻可忽略

（2）实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”,正确的操作顺序是________________。

①将旋钮a由“0”旋转至“1”

②将旋钮b由“9”旋转至“0”

③将旋钮c由“9”旋转至“0”

（3）实验记录的t和R的数据见下表

温度t（℃）

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

阻值R（Ω）

9.6

10.4

11.1

12.1

12.8

请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线。

由图线求得R随t的变化关系为R=________________Ω。

【解析】

（1）电路中最大的电流为I=

=0.15A,选用B表指针偏转太小,所以选用A表。

（2）电阻箱的调节要从大到小,确保电路安全。

（3）描点连线画出图线,从图线得到

R=0.04t+8.8（0.04t+8.6～0.04t+9.0）。

答案:

（1）A　

（2）①②③或①③②

（3）如图

0.04t+8.8（0.04t+8.6～0.04t+9.0）

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