1、高三物理知识点综合突破检测题52第9题电学实验的设计与创新(限时:45分钟)1 (1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“1 k”挡位,测量时指针偏转如图1所示请你简述接下来的测量操作过程:图1_;_;_;测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图2所示其中电压表内阻约为5 k,电流表内阻约为5 .图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接图2(3)图3是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程当转换开关S旋到位置3时,可用来测量_;当S旋到位置_时,可用来测量电流,其中S旋到位
2、置_时量程较大图3答案(1)断开待测电阻,将选择开关旋到“100”挡;将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0”;再接入待测电阻,将指针示数100,即为待测电阻阻值(2)见解析图(3)电阻1、21解析(1)由指针偏转知所选挡位过大,电阻读数大约为2 k,所以需要换100挡,换挡后要重新进行欧姆调零,最后读数(2)该电阻约为2 k,和电压表、电流表内阻比较知为一个大电阻,所以电流表要用内接法,电路连接如图所示(3)测量电阻需要内接电源,所以开关S旋到位置3时,用来测量电阻;测量电流时,表头要并联分流电阻,故当S旋到位置1、2时,用来测量电流,分流电阻越小量程越大,所以旋到位置1时量程较
3、大2 (2018江苏单科10)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用PUI得到电功率实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V1.8 W”,电源为12 V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10 .(1)准备使用的实物电路如图4所示请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线)图4(2)现有10 、20 和50 的定值电阻,电路中的电阻R1应选_的定值电阻(3)测量结束后,应先断开开关,拆除_两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图5所示请指出图象中不恰当的地方图5答案(1)见解析图(2)10(
4、3)电池(4)图线不应画为直线;横坐标的标度选择不合适解析(1)滑动变阻器采用分压式连接,实物电路如图所示(2)灯泡正常工作电压是3.0 V、电阻R5 ,假设当灯泡获取最大工作电压时恰好与滑动变阻器最大电阻并联,并联电阻约为3.3 ,则有,解得R19.9 ,因此R1应选取10 的电阻(3)为了保护电源,防止在整理电路时电源被短路,一般应先拆除电源两端的导线(4)由数据分析可知,图线应是平滑的曲线,且横坐标标度取得太大,以至于图象不能充分占满坐标纸,引起误差较大3 某同学利用如图6所示的实验电路来测量电阻的阻值图6(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变改变电阻
5、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/5.010.015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据在图7中作出UR关系图象图7(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00 V利用(1)中测绘的UR图象可得Rx_.(3)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(1)中测绘的UR图象测定某一电阻,则测定结果将_(选填“偏大”或“偏小”)现将一已知阻值为10 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(1)中测绘的UR图象实现对待测电阻的准确测定?答案(
6、1)UR关系图象如图所示(2)20(1921)(3)偏小改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为1.50 V解析(1)首先确定两坐标轴的刻度,要注意使图象布满整个坐标纸,其次将表中数据在坐标纸上描点第三步是连线,要注意画出平滑的曲线,不能连成折线(2)在所得图象上确定纵坐标为2.00 V的点对应的横坐标即为所求结果(3)当电源内阻r增大时,在R相同的情况下电路中电流I变小,从而导致R两端电压偏小,则从原UR图象中读得的R值偏小要利用(1)中测绘的UR图线准确测量待测电阻,就需保证原图线中U与R的对应性,从表中数据可以看到,R10.0 时U1.50 V,故需调节R使电压表示数为1.50 V.4 某课外
7、活动小组自制了西红柿电池组,现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻(电动势约2 V,内阻一千多欧姆)实验室现有如下器材:多用电表:欧姆挡(1,10,100,1 k)直流电流挡(00.5 mA,01 mA,010 mA,0100 mA)直流电压挡(00.5 V,02.5 V,010 V,050 V,0250 V,0500 V)电压表:(03 V,015 V)电流表:(00.6 A,03 A)滑动变阻器:R110 ,R22 000 开关及导线(1)该小组同学先用多用电表直流电压“02.5 V”挡(表盘上的标识为“mAV”)粗测了西红柿电池组的电动势,指针稳定时如图8甲所示,其示数为_V(保留两位有
8、效数字);(2)为了更精确地测量西红柿电池组的电动势和内阻,应选_测电压,选_测电流(填电表名称和所选量程);滑动变阻器应选_(填电阻符号);(3)请设计方案,在与图乙对应的图上进行实物连接图8答案(1)1.6(2)电压表,03 V多用电表直流电流1 mA挡R2(3)如图所示5 某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图9所示,其示数为_V.图9(2)然后,用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势(i)根据电路图10,用笔画线代替导线,将实物图11连接成完整电路图10图11
9、(ii)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的与的值请用表中数据在图12上描点,并作出图线.R()166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.9(1021)0.601.402.003.004.005.00(V1)0.120.170.210.240.310.34图12(iii)从图线中可求得E_ V.答案见解析解析(1)读出示数为9.4 V(2)(i)连线如图所示(ii)作图线如图所示(iii)由闭合电路欧姆定律得EU(rR0),变形得,从该式可看出在图象中,纵轴的
10、截距即为,由图象得出截距为0.10,所以E10.0 V(9.5 V11.1 V内均正确)6 在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中,所用器材有:灯泡L,量程恰当的电流表A和电压表V,直流电源E,滑动变阻器R,开关S,要求灯泡两端电压从零开始变化(1)图13所示为某同学已连接的实物电路,经检查,发现电路中缺少一根导线,请你帮助他找到这根导线的位置,并画在图中;图13(2)若该同学在如图13所示状态完成了最后一根导线的连接,请指出其中仅有的两个不当之处:_;_.(3)电路连接正确后,分别测得两只灯泡L1、L2的伏安特性曲线,如图14甲中的和所示,然后将灯泡L1和L2与电池组(电动势和内阻均恒定)连
11、成如图乙所示的电路多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A请根据以上结果,在图甲中画出该电池组路端电压和干路电流的关系曲线图14(4)由该曲线可以得知电池组的电动势为_V,内阻为_.(结果取两位有效数字)答案(1)如图所示(2)开关应处于断开状态进行连线滑动变阻器的滑片P应拨至b端(3)如图所示(4)4.2(4.04.5)1.7解析(1)电源正极没有接出导线,正确的电路图如答案图所示(2)从实验安全的角度考虑,本实验的两个不当之处为:开关应处于断开状态进行连线;为了保护电路,滑动变阻器滑片P应拨至b端(3)I10.3 A时由甲图中图线知对应电压U1为3.5 V,I20.6 A时由甲图中图线知对应电压U23.0 V,即知道路端电压随电流变化图线的两个点,在UI坐标系中过这两点作直线,如答案图所示(4)由图线的斜率可知电源内阻为1.7 ,由图线的纵截距可知电源电动势为4.2 V.
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