电学实验高考物理二轮复习优质资料专题含答案.docx

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电学实验高考物理二轮复习优质资料专题含答案

1.某同学用以下器材接成如图2甲所示的电路，并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘，成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：

图2

A.满偏电流Ig＝100μA的微安表一个

B.电动势E＝1.5V，电阻可忽略不计的电池

C.阻值调至14kΩ的电阻箱R

D.红、黑测试表笔和导线若干

（1）根据题中信息可知原微安表的内阻Rg＝________Ω.

（2）在图甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就能改装成“R×1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间（填a、b、c），电阻阻值为________.（保留两位有效数字）

（3）画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图.

答案　

（1）1k　

（2）a、c　15Ω　（3）见解析图

（2）要把原表改装成“R×1”的欧姆表，就要减少表的内阻，依题意，显然只有在ac之间并联一个小电阻R′，才能使表内总电阻等于中值电阻R并＝15Ω.根据R并＝，代入R以及Rg的数值可计算得R′≈15Ω.

（3）画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图如图所示.

2.一只小灯泡，额定功率为0.75W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝＝1.5V.B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而找到灯泡的额定电压.

A.电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）

B.电流表A1（量程1500mA，内阻约0.02Ω）

C.电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）

D.滑动变阻器R1（0～10Ω）

E.滑动变阻器R2（0～100Ω）

F.电源E（电动势4.0V，内阻不计）

G.开关S和导线若干

H.待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）

（1）在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中，电流表选________（选填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选________（选填“R1”或“R2”）.

（2）当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中.

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

2.70

I/mA

80

155

195

227

255

279

310

请你根据表中实验数据在图5中作出灯泡的U－I图线.

图5

（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；显然这一结果大于1.5V，究其原因是________________________________.

答案　

（1）见解析图　A2　R1

（2）见解析图

（2）小灯泡的U－I图象如图所示：

（3）小灯泡的额定功率为0.75W；当电压为2.5V时，电流为0.3A，此时电功率为：

P＝UI＝2.5×0.3W＝0.75W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5V；显然这一结果大于1.5V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.

3.某同学利用如图1所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供下列器材：

①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为2A

②电流表A1量程为0.6A，内阻r1为0.2Ω

③电流表A2量程为3A，内阻r2约为0.2Ω

④变阻器R1阻值为0～10Ω，变阻器R2阻值为0～1kΩ

⑤电池E，电动势为9V，内阻很小

⑥定值电阻R3＝10Ω，R4＝1000Ω

⑦开关S1、S2

图1

要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I2－I1的图象，求出电感线圈的电阻.

（1）实验中定值电阻应选用________，变阻器应选用________.（填代号）

（2）I2－I1对应的函数关系式为__________.（选用题干所给出的物理符号表示）

（3）实验结束时应先断开开关________，后断开开关________.

（4）由I2－I1图象得出的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为________.（结果保留3位有效数字）

答案　

（1）R3　R1　

（2）I2＝I1　（3）S2　S1　（4）2.04Ω

解析　

（1）采用已知内阻的小量程电流表A1替代电压表测量电压，需要串联一个大于等于R＝Ω－0.2Ω≈6.5Ω的定值电阻，所以实验中定值电阻应选用阻值为10Ω的R3，

要用分压电路，选择较小的滑动变阻器，滑动变阻器应选用阻值为0～10Ω的R1.

4.高电阻放电法测电容的实验，是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C，某同学的实验情况如下：

图2

（1）按图2甲所示电路连接好实验电路.

（2）接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下这时电流表的示数I0＝500μA、电压表的示数U0＝6.0V，I0和U0分别是电容器放电的初始电流和初始电压，此时电阻箱R的阻值为8.5kΩ，则电流表的内阻为________kΩ.

（3）断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s读一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的点，如图乙中用“×”表示的点.

（4）请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线，并根据图线估算出该电容器两端电压为U0时所带的电荷量Q0约为________C；（结果保留两位有效数字）

（5）根据公式________来计算电容器的电容.（只要求写出表达式，不要求计算结果）

答案　

（2）3.5

（4）如图所示　8.0×10－3

（5）C＝

解析　

（2）由欧姆定律有：

U0＝I0（Rg＋R）

得：

Rg＝－R＝Ω－8.5×103Ω＝3.5×103Ω＝3.5kΩ

（4）用平滑曲线连接各点，查出所画的曲线与坐标轴所围的格数以求得面积.因ΔQ＝I·Δt即为曲线与坐标轴所围的格数的面积，则利用数格子方法，估算出电容器两端电压为U0时的电量为：

Q0＝32×2.5×10－4C＝8.0×10－3C

（5）根据电容的定义式可知，利用C＝可求出电容C.

5.某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值，设计了如图7甲所示的电路，其中R0为电阻箱，Rx为金属热电阻，电压表可看做理想电表，电源使用的是稳压学生电源（内阻不计），实验步骤如下：

①按照电路图连接好电路

②记录当前温度t

③将单刀双掷开关S与1闭合，记录电压表读数U，电阻箱阻值R1

④将单刀双掷开关S与2闭合，调节变阻箱使电压表读数仍为U，记录电阻箱阻值R2

⑤改变温度，重复②～④的步骤

图7

（1）则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：

Rx＝________，根据测量数据画出其电阻Rx随温度t变化的关系如图乙所示；

（2）若调节电阻箱阻值，使R0＝120Ω，则可判断，当环境温度为________时，金属热电阻消耗的功率最大.

答案　

（1）　

（2）20℃

6.实验室里有一只“WA200”型的二极管，但它两端的“＋”“－”号被磨掉了.小王想测出它的正负极，并测量它的正向电阻、反向电阻.小王先在网上查出该型二极管的正向电阻约5Ω、反向电阻约50Ω.小王在实验室找出以下器材：

电流表A，量程0.6A，内阻rA＝0.1Ω

电压表V1，量程2V，内阻rV＝1kΩ

电压表V2，量程3V，内阻约为2kΩ

定值电阻R1，阻值R1＝40Ω

滑动变阻器R2，阻值范围0～5Ω

电源E，电动势3V，内阻不计

开关及导线若干

图8

（1）小王先在二极管两端标上A和B，按如图8甲所示电路连接.他发现电流表、电压表的示数都几乎不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变（电路保持安全完好），说明哪端是二极管的正极________（填A或B）.

（2）小王标出了二极管的正负极，接着他设计了如图乙所示的电路.某次测量中读出电压表读数为U、电流表的读数为I，则二极管“正向电阻”的精确计算式R＝________（用读数和字母表示）.

（3）请您选用上面器材，帮小王设计一个测量二极管“反向电阻”的电路，填在图丙的方框内.要求：

能够多次测量、尽量精确.

答案　

（1）B　

（2）－rA

（3）见解析图

7.某同学用如图9所示电路进行实验，测定电源电动势、电压表内阻及电流表量程.器材如下：

电源E（电动势大小、内阻未知）；

电流表G（总刻度30小格，量程未知，内阻不计）；

电阻箱R（0～9999.9Ω）；

电压表V（0～3V）；

单刀双掷开关S及导线若干.

实验步骤如下：

a.单刀双掷开关S接1，调节电阻箱阻值，使电流表满偏（指针偏转30格），读出此时电阻箱阻值为800.0Ω.

b.继续调节电阻箱阻值，当电流表半偏（指针偏转15格）时，读出电阻箱阻值为1800.0Ω.

c.开关S接2，把电阻箱阻值调为0，读出此时电流表指针偏转10格，电压表示数2.80V.

请回答下列问题：

（1）开关S闭合前应把电阻箱阻值调为________；（填“最大值”或“最小值”）

（2）由以上测量数据可推算得到电压表内阻RV＝________Ω，电流表量程为________mA，电源电动势E＝________V；

（3）若电流表和电阻箱中只有一个断路；该同学利用电路中的电压表来检查故障，具体做法为：

开关S断开，用一根导线一端连接2，则另一端应接电路________点（填“a”或“b”）.判断依据是____________________________.

答案　

（1）最大值　

（2）2800　3.0　3.0　（3）b　若电压表有读数，则故障为电阻箱断路；若电压表无读数，则故障为电流表断路

解析　

（1）为了让电流由最小值开始调节，故应将电阻箱的阻值调为最大值；

（2）设每一格代表电流为I，当开关接1时，电流表满偏时有：

30I＝

半偏时有：

15I＝

而电阻箱电阻为零时有：

10I＝，U＝10IRV

联立解得：

RV＝2800Ω；I＝1×10－4A；E＝3.0V；

则可知电流表量程为30I＝3.0mA.

（3）电路断开，一根导线一端连接2，则另一端应接电路b点，可将电压表与G串联接到电源两端，若电压表有读数，则故障为电阻箱断路；若电压表无读数，则故障为电流表断路.

8.LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同.

实验室提供的器材有：

A.电流表A1（量程为50mA，内阻RA1约为3Ω）

B.电流表A2（量程为3mA，内阻RA2＝15Ω）

C.定值电阻R1＝697Ω

D.定值电阻R2＝1985Ω

E.滑动变阻器R（0～20Ω）

F.电压表V（量程0～12V，内阻RV＝1kΩ）

G.蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）

H.开关S

（1）部分电路原理图如图1所示，请选择合适的器材，电表1为________，电