2019年高考物理备考优生百日闯关系列专题19电学实验含解析
2019高考物理二轮复习电学实验专题及答案与解析

(3)该小组测出热敏电阻1R 的U-I 图线如图甲中曲线Ⅰ所示,说明该热敏电阻是热敏电阻________。
(填PTC 或NTC )(4)该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻2R 的U-I 图线如图甲中曲线Ⅱ所示。
然后又将热敏电阻12R R 、分别与某电池组连成如图乙所示电路。
接通对应电路后,测得通过1R 和2R 的电流分别为0.30 A 和0.60 A ,则该电池组的电动势为_______V ,内阻为________Ω。
(结果均保留三位有效数字)3.(9分)在物理课外活动中,王聪明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。
已知选用的电流表内阻、满偏电流I 10 mA g =,当选择开关接3时为量程250 V 的电压表。
该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C 为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。
(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为________;选择开关接3时其读数为________。
(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏。
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C 处,此时电阻箱如图丙所示,则C 处刻度应为________Ω。
③计算得到多用电表内电池的电动势为________V 。
(保留2位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为______Ω。
(保留2位有效数字) 4.(9分)实验室有下列器材:灵敏电流计G (内阻约为50 Ω);电压表V (0~3V ,内阻约为10 kΩ); 电阻箱1R (0~9999Ω);滑动变阻器2R (0~100Ω,1.5 A ); 旧干电池一节;导线开关若干。
(1)某实验小组先测灵敏电流计的内阻,电路如图甲所示,测得电压表示数为2 V ,灵敏电流计示数为4 mA ,电阻箱旋钮位置如图乙所示,则灵敏电流计内阻为Ω。
2019年高考物理备考 优生百日闯关系列 专题09 恒定电流(含解析)

专题09 恒定电流第一部分名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分精选试题一、单选题1.毕节,是全国唯一一个以“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区,是国家“西电东送”的主要能源基地。
如图所示,赫章的韭菜坪建有风力发电机,风力带动叶片转动,叶片再带动转了(磁极)转动,使定子(线圈,不计电阻)中产生电流,实现风能向电能的转化。
若叶片长为l,设定的额定风速为v,空气的密度为ρ,额定风速下发电机的输出功率为P,则风能转化为电能的效率为A.2PPPP2P3B.6PPPP2P3C.4PPPP2P3D.8PPPP2P3【答案】 A【解析】【详解】风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能,设风吹向发电机的时间为t,则在t时间内吹向发电机的风的体积为P=PP⋅P=PP⋅PP2,则风的质量P=PP=PPP⋅PP2,因此风吹过的动能为P P=12PP2=12PPP⋅PP2⋅P2,在此时间内发电机输出的电能P=P⋅P,则风能转化为电能的效率为P=PP P =2PPPP2P3,故A正确,BCD错误。
2019年物理高考试题最新考点分类解析:考点19电学实验

2019 年物理高考试题最新考点分类分析:考点 19 电学实验注意事项:仔细阅读理解,联合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思虑,多理解!【考点 19】电学实验23、图中虚线框内存在一沿水平方向、 且与纸面垂直的匀强磁场、 现经过丈量通电导线在磁场中所受的安培力, 来丈量磁场的磁感觉强度大小、 并判断其方向、所用部分器械已在图中给出, 此中 D 为位于纸面内的 U 形金属框,其底边水平,双侧边竖直且等长; E 为直流电源; R 为电阻箱; A 为电流表; S 为开关、别的还有细沙、天平、米尺和假定干轻质导线、图 8(1) 在图中画线连结成实验电路图、 (2) 达成以下主要实验步骤中的填空:①按图接线、②保持开关 S 断开,在托盘内加入适当细沙, 使 D 处于均衡状态; 而后用天 平称出细沙质量 m.1③闭合开关 S ,调理 R 的值使电流大小适合,在托盘内从头加入适当细沙,使 D______;而后读出 ______,并用天平称出 ________、④用米尺丈量 ________、(3) 用测得的物理量和重力加快度 g 表示磁感觉强度的大小,能够得出 B = ________.(4) 判断磁感觉强度方向的方法是:假定 ________,磁感觉强度方向垂直纸面向外;反之,磁感觉强度方向垂直纸面向里、23、 (1) 以下列图(2) ③从头处于均衡状态电流表的示数I 此时细沙的质量 m ④D 的底边长度 l2- 12(3) | m m| g Il (4) m >m2 1将电源、开关、电流表、电阻箱和U 形金属框串连成闭合电路、设 U 形金属框质量为 m ,当开关 S 断开时,有 mg = mg ,当开关 1 S 闭合时,有mg +BIL =mg ,2| m - m|21联立解得: B =Ilg 假定 m >m , U 形金属框所受的安培力向下,磁感觉强2 1度方向垂直纸面向外;反之,磁感觉强度方向垂直纸面向里、34、(1) 某同学丈量一个圆柱体的电阻率,需要丈量圆柱体的尺寸和电阻、①分别使用游标卡尺和螺旋测微器丈量圆柱体的长度和直径, 某次丈量的示 数如图 15(a) 和图 15(b) 所示,长度为 ________cm ,直径为 ________mm.(a)(b)(c) 图 7②按图 7(c) 连结电路后,实验操作以下:(a) 将滑动变阻器 R 1 的阻值置于最 ________处 ( 填“大”或“小” ) ;将 S 2 拨 向接点 1,闭合 S 1,调理 R 1,使电流表示数为 I 0;(b) 将电阻箱 R 2 的阻值调至最 ________(填“大”或“小” ) ,S 2 拨向接点 2;保持 R 1 不变,调理 R 2,使电流表示数仍为 I 0,此时 R 2 阻值为 1280Ω;③由此可知,圆柱体的电阻为 ________Ω .34、 (1) ①5.01,5.310 - 5.320 ②(a) 大 (b) 大③ 1280①游标卡尺的读数=主尺上的读数+游标上的读数,本题主尺上的读数是5cm ,游标上的读数是 1×0.1mm =0.01cm ,故游 标卡尺的读数为 5.01cm ;螺旋测微器的读数=固定尺的读数+可动尺的读数× 0.01 ,即 5mm + 31.5 ×0.01mm =5.315mm ,最后一位是预计位,能够不一样、② (a) 将滑动变阻器 R 1 的阻值调至最大,能够起到保护电流表及电源的作用;(b) 将电阻箱 RM2的阻值调至最大,目的也是为了保护电流表及电源;③本题的E E 实验方法为代替法、由 I 0 =R 1+R A + r + R x I 0 =R 1+R A +r +R 2得, R x =R 2= 1280Ω . 21、Ⅱ . J4 图 12 为“测绘小灯泡伏安特征曲线”实验的实物电路图,小灯泡额定电压为 2.5V.图 12(1) 达成以下实验步骤:①闭合开关前,调理滑动变阻器的滑片, ______;② 合开关后,逐移阻器的滑片,______;③断开开关,⋯⋯依据数据在方格上作出小灯泡灯的伏安特征曲、(2)在虚框中画出与物路相的路、21.13Ⅱ.(1) ①使它凑近阻器左端的接柱②增添小灯泡两头的,流表和表的多数,直至达到定(2)以下(1)① 了保表不被坏,不会因合上开关流大而超表量程,将滑片移至滑阻器的最左端,使滑阻器接入路的阻最大;② 要小灯泡的伏安特征曲,增添,下多流和,要使数占有明的化,而且在移滑阻器要注意不得超表的量程、(2)画路注意:流表外接法,滑阻器分接法、21、在“ 定金属的阻率” 中,所用量器均已校准、待金属接入路部分的度50cm.1 所示,其(1) 用螺旋微器量金属的直径,此中某一次量果如数 ____________mm(凑近多次量的均匀) 、1(2)用伏安法金属的阻 R x . 所用器械:池 ( 3V,内阻 1Ω) 、流表 ( 内阻 0.1Ω) 、表 ( 内阻 3kΩ) 、滑阻器 R(0 ~20Ω,定流 2A)、开关、假干、某小同学利用以上器械正确接好路,行量,数据以下:次数1234567U0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30/VI /A0.020 0.060 0.160 0.2200.3400.4600.520由以上数据可知,他量R x是采纳 2 中的 ______________(填“甲”或“乙” ) 、图 2(3)图 3 是丈量 R x的实验器械实物图,图中已连结了部分导线,滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端、请依据 (2) 所选的电路图,增补达成图 3 中实物间的连线,并使闭合开关的瞬时,电压表或电流表不至于被烧坏、图 3图 4(4) 这个小组的同学在座标纸上成立 U、I 坐标,如图 4 所示,图中已标出了与丈量数据对应的 4 个坐标点、请在图 4 中标出第 2、4、6 次丈量数据的坐标点,并描述出 U-I 图线、由图线获取金属丝的阻值 R x=________Ω( 保存两位有效数字 ) 、(5)依据以上数据能够估量出金属丝电阻率约为________( 填选项前的符号 ) 、A、1×10-2Ω· mB、1×10-3Ω·mC、1×10-6Ω· mD、1×10-8Ω·m(6)任何实验丈量都存在偏差、本实验所用丈量仪器均已校准,以下对于误差的说法中正确的选项是_____________________________________________________________________ ___( 有多个正确选项 ) 、A、用螺旋测微器丈量金属丝直径时,因为读数惹起的偏差属于系统偏差B、因为电流表和电压表内阻惹起的偏差属于有时偏差C、假定将电流表和电压表的内阻计算在内,能够除去由丈量仪表惹起的系统偏差D、用 U-I 图象办理数据求金属线电阻能够减小有时偏差21、 (1)(0.395 ~ 0.399)(2)甲(3)如图3图 3图 4(4) 如图 4(4.3 ~4.7)(5)C(6)CD(1)丈量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出、丈量值 (mm)=固定刻度数 (mm)(注意半毫米刻度线能否露出 ) +可动刻度数 ( 估读一位 ) × 0.01(mm)、(2)从表格能够看出,电压表是从很小开始读数,所以采纳分压式接法、l(5)由公式 R=ρS可得,电阻率约为 1×10-6Ω· m, C 项正确、(6)读数惹起的偏差为有时偏差,电流表、电压表内阻惹起的偏差为系统偏差, A、B 项错误;计算时,将电流表、电压表的内阻考虑在内,能够除去由测量仪表惹起的系统偏差, C项正确;采纳图象法,能够减小有时偏差, D项正确、19、 (2) 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、在操作无误的状况下,多用电表表盘示数如图,其示数为 ________V.②而后,用电压表 V、电阻箱 R、定值电阻 R0、开关 S、假定干导线和该电池构成电路,测定该电池电动势、( ⅰ) 依据电路图,用笔划线取代导线,将实物图连结成完好电路、( ⅱ) 闭合开关 S,调整电阻箱阻值 R,读出电压表 V 相应示数 U. 该学习小组1 1测出大批数据,剖析挑选出下表所示的R、U 数据,并计算出相应的R与U的值、1 1请用表中数据在座标纸上描点,并作出U-R图线、RΩ()166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0U8.35.9 4.8 4.2 3.2 2.9 (V)10.601.402.003.004.005.00 - 2Ω- 1R ( ×10)1- 10.120.170.210.240.310.35U (V )( ⅲ) 从图线中可求得 E =________V. 19、(2) ①9.4 ②( ⅰ) 以下列图 ( ⅱ) 以下列图 ( ⅲ)9.5 ~11.1①量程为 10V ,依据从上往下第 2 行刻度线,共 50 小格,每小格代表 0.2V ,指针指在 47 小格,其对应的电压为 0.2 ×47V = 9.4V( 因为最小刻度为 0.2V ,所U 以结果只要保存到 0.1V 即可 ) ;②依据闭合电路的欧姆定律有: E =R ( r +R 0) +U ,EU 1 r +R 0 1 1 1 1 两边同时除以E ·R +E ,比较 U -R 图象可知,图象的斜率表 ,整理可得 U = r + R 0 1示 E ,图象与纵坐标的交 点表示 E ,代入有关数值即可得出 E =10.0V.10、以下列图的黑箱中有三只完好同样的电学元件, 小明使用多用电表对其进行探测、图 8(1)在使用多用电表前,发现指针不在左侧“ 0”刻度线处,应先调整图中多用电表的 ________(选填“ A”、“ B”或“ C”) 、(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间能否存在电源时,一表笔接 a,另一表笔应 ______(选填“短暂”或“连续” ) 接 b,同时察看指针偏转状况、(3)在判断黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调理很多用电表,丈量各接点间的阻值、丈量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,丈量记录如下表、两表笔分别接a、b 时,多用电表的示数以下列图、请将记录表增补完好,并在黑箱图中画出一种可能的电路.两表笔接的接多用电表的示点数a、 b________Ωa、 c10.0 ΩA b、 c15.0 Ω10.(1)短暂(2)(3)5.0以下列图(1)在使用多用电表时发现指针不在左侧“0”刻度线处,那么需要进行机械调零,即调理 A;(2)在用直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间能否有电源时,一个表笔接 a,另一个表笔应短暂接 b,防备电流过大烧毁电表;(3)每对接点间正反向电阻相等,说明黑箱中只有电阻,因为选择开关选择的是“× 1”挡,所以两表笔分别接 a、b 时,多用电表的示数从表盘中读出为 5.0 Ω;依据表格中数据,可知各接点间的电阻连结以下列图、22、在黑箱内有一由四个阻值同样的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱 1、2 和 3. 用欧姆表测得 1、2 接线柱之间的电阻为 1Ω,2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω,1、3 接线柱之间的电阻为 2.5 Ω .(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连结方式;图 5(2) 假如将 1、3 接线柱用导线连结起来, 1、2 接线柱之间的电阻为 ________Ω.22、 (1) 黑箱内电阻串并联方式以下列图、(2)0.6剖析黑箱问题时,要依据给出的量最大限度发掘隐含条件,获取更丰富的信息、需要经过推理、猜想、考证多个环节、依据条件,画出猜想的草图,而后整体考证所画草图能否与条件有矛盾,没有矛盾就是正确的,有矛盾再逐渐修正、因为 1、2 接线柱之间的电阻为 1Ω, 2、 3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω,1、3 接线柱之间的电阻为 2.5 Ω. 可见 1、2 接线柱之间是最简单的,猜想 1、 2 接线柱之间只有一个 1Ω电阻;因为 2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω,猜想 2、3 接线柱之间两个 1Ω电阻并联再跟一个 1Ω电阻串连,经考证,这类电路是正确的、21、在丈量金属丝电阻率的实验中,可供采纳的器械以下:待测金属丝: R x( 阻值约 4Ω,额定电流约 0.5A) ;电压表: V( 量程 3V,内阻约 3kΩ) ;电流表: A1( 量程 0.6A,内阻约 0.2 Ω) ;A2( 量程 3A,内阻约 0.05 Ω) ;电源: E1( 电动势 3V,内阻不计 ) ;E2( 电动势 12V,内阻不计 ) ;滑动变阻器: R( 最大阻值约 20Ω ) ;螺旋测微器;毫米刻度尺;开关 S;导线、①用螺旋测微器丈量金属丝的直径,示数以下列图,读数为 ________mm.②假定滑动变阻器采纳限流接法,为使丈量尽量精准,电流表应选 ________、电源应选 ________(均填器械代号 ) ,在虚线框内达成电路原理图、21、 (2) ①1.773(1.771 ~1.775 均正确 )②A1E1电路以下列图因为待测金属丝的额定电流为0.5A ,所以流经电流表的电流最大值是0.5A ,所以电流表选择A1. 本实验滑动变阻器采纳限流法,所以滑动变阻器与待测电阻12丝串连,假如选择电动势为 12V 的电源,电路中的最小电阻为0.5Ω=24Ω,滑动变阻器一定所有接入电路,不可以获取多组数据,影响丈量精度,所以电源选择E1.22、某学习小组的同学拟研究小灯泡L 的伏安特征曲线,可供采纳的器械如下:小灯泡 L,规格“ 4.0V,0.7A ”;电流表 A1,量程 3A,内阻约为 0.1 Ω;电流表 A2,量程 0.6A ,内阻 r 2= 0.2 Ω;电压表 V,量程 3V,内阻 r V=9kΩ标准电阻 R1,阻值 1Ω;标准电阻 R2,阻值 3kΩ;滑动变阻器 R,阻值范围 0~10Ω;学生电源 E,电动势 6V,内阻不计;开关 S 及导线假定干、图 1图 2图3图4①甲同学设计了如图 l 所示的电路来进行丈量,当经过 L 的电流为 0.46A 时,电压表的示数如图 2 所示,此时 L 的电阻为 ________Ω.②乙同学又设计了如图 3 所示的电路来进行丈量,电压表指针指在最大刻度时,加在 L 上的电压值是 ________V.③学习小组以为要想更正确地描述出L 完好的伏安特征曲线,需要从头设计电路、请你在乙同学的基础上利用所供器械,在图 4 所示的虚线框内补画出实验电路图、并在图上注明所选器械代号、22、 (2) ①5②4③以下列图、答图 1答图 2U 2.30①由图 2 知,电压表的读数为 2.30V,依据欧姆定律, L 的电阻 R L=I=0.46Ω=5Ω;②电压表与电阻 R2串连,电压表两头的电压 3V,依据串连电路电阻与电压的关系,电阻 R2两头的电压为 1V,灯泡 L 两头的电压为电压表和电阻 R2两头的电压之和,即为 4V;③如答图 1 和答图 2 所示、9、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 G1来校正待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路,以下列图、 G1的量程略大于 G2的量程,图中 R1为滑动变阻器, R2为电阻箱、该同学顺利达成了这个实验、①实验过程包括以下步骤,其合理的次序挨次为__________________(填步骤的字母代号 ) ;A、合上开关 S2B、分别将 R1和 R2的阻值调至最大C、记下 R2的最后读数D、频频调理 R1和 R2的阻值,使 G1的示数仍为 I 1,使 G2的指针偏转到满刻度的一半,此时 R2的最后读数为 rE、合上开关 S1F、调理 R1使 G2的指针偏转到满刻度,此时 G1的示数为 I 1,记下此时 G1的示数②仅从实验设计原理上看,用上述方法获取的 G2内阻的丈量值与真切值对比____________(填“偏大”、“偏小”或“相等” ) ;③假定要将 G2的量程扩大为 I ,并联合前述实验过程中丈量的结果,写出须在 G2上并联的分流电阻 R S的表达式, R S=______________.I 1r9、(3) ①BEFADC②相等③I-I1①只闭合 S (S不闭合 ) ,标准电流表 G 与待测电流表 G 串连,经过两表的1212I 1再闭合21电流同样,使待测电流表 G 满偏即可由标准电流表G 读出其满偏电流.12 后,频频调理R1 和R2 的阻值,使 1 的电流仍为I 1,而 2 的电流为I 1,那么此S G G21时经过电阻箱 R2的电流也为 I 1,据并联电路的特色知,电阻箱 R2的阻值与2的2G 内阻相等、②从实验设计的原理上,可正确获取待测电流表G2的内阻、③假定要将 2 的量程扩大为I,需并联一个分流电阻R S,2满偏时经过分流G G电阻 R S的电流应为 I -I 1,此时分流电阻 R S两头的电压与 2 的满偏电压相等,为GI 1rI 1r ,所以 R S=I-I1.22、 M5J7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,他们丈量这类电池的电动势 E 和内阻 r ,并研究电极间距对 E 和 r 的影响,实验器械以下列图、①丈量 E 和 r 的实验方案为:调理滑动变阻器,改变电源两头的电压U和流过电源的电流 I ,依照公式______,利用丈量数据作出 U- I 图象,得出 E 和 r .②将电压表视为理想表,要求防止电流表分压作用对丈量结果的影响,请在图顶用笔画线取代导线连结电路、③实验中挨次减小铜片与锌片的间距,分别获取相应果汁电池的-I 图象如图中U( 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 =________Ω,当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=________mW.(均保存三位有效数字)22、①U=E-Ir②以下列图③不变增大①依据闭合电路的欧姆定律,U= E-Ir .②以下列图、③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势,交点纵坐标不变,所以电动势不变,为0.975V ;图线斜率的绝对值即为内阻,斜率的绝对值变大,内阻变大、( c ) 对应图线斜率绝E 0.975对值约为 478( 从线上选用两点即可求斜率) ,电源的输出功率P =R + r 2R = 2500+ 478 2×2500W = 2.68 × 10-4W = 0.268mW.。
2019届高考物理《电学实验》冲关训练(含解析)

电学实验1.读出图6-2-16中游标卡尺和螺旋测微器的读数.甲乙图6-2-16(1)________cm;(2)________mm.【解析】(1)游标卡尺的读数为2.025 cm.(2)螺旋测微器的读数为6.570 mm(6.569 mm~6.571 mm).【答案】见解析2.(1)如图6-2-17甲所示,是一个由电阻率为ρ的导体材料制成的中空圆柱体.为测量圆柱形导体中空部分的横截面积S0,某同学先用毫米刻度尺测得圆柱体的长度为L,然后用游标卡尺测量其外径D,如图6-2-17乙所示,则D=________mm.甲乙图6-2-17(2)接着,该同学设计了测量圆柱体电阻的实验电路图(圆柱体上的M、N为两个电箍,连接导线使用)如图6-2-18甲所示,请你用笔画线当作导线将图6-2-18乙中尚未完成的实物连线补画完整.甲乙图6-2-18(3)若某次实验电流表的示数为I ,电压表的示数为U.请用已知的和测得物理量符号表示圆柱形导体中空部分的横截面积S 0=________.【解析】 (1)用游标卡尺测出圆柱体外径为D =11.75 mm.(2)实物连线如图.(3)由题意,R =U I ,根据R =ρL S ,S =14πD 2-S 0,解得:S 0=πD 24-ρLI U. 【答案】 见解析3.(2018·广东省十校联考)(1)用欧姆表测电阻时,两表笔短接时指针所指位置如图6-2-19所示.图6-2-19如果不调零就去测电阻,那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏________.(2)用伏安法测量电阻阻值R ,并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 k Ω)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干.①如图6-2-20甲所示电路图中,电压表应接________点(填a 或b).②图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I 、电压U 的值,试作图象并求出电阻值R =________Ω.(保留3位有效数字)③待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图丙、图丁所示.由图可知其长度为8.02 mm ,图丁直径读数为______mm.④由以上数据可求出ρ=________Ω·m.(保留3位有效数字)甲乙丙丁图6-2-20【解析】(1)用欧姆表测电阻时,两表笔短接时指针所指位置超过满偏刻度.如果不调零就去测电阻,那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏小.(2)①由于待测电阻约为250 Ω,而电流表内阻约为40 Ω,所以应该采用电流表外接,电压表应接a点.②用描点法,过尽可能多的点,舍弃第2个点,作图为过原点的直线.由图线斜率得到电阻值R=244 Ω.③根据游标卡尺读数规则,图(4)直径读数为1.92 mm.④根据电阻定律R=ρl/S及S=πd2/4,解得ρ=0.088 4 Ω·m【答案】(1)小(2)①a ②图象见解析图244(242~246均可)③1.92 ④0.08824.(2018·河南名校质检)某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x 的阻值,给定器材及规格为:电表流A(量程0~5 mA ,内阻约为10 Ω);电压表V(量程为0~3 V ,内阻约为3 k Ω);最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器;电源E(电动势约为3 V);开关S 、导线若干.(1)由于不知道末知电阻的阻值范围,先采用如图6-2-21甲电路试测,读得电压表示数大约为2.5 V ,电流表示数大约为 5 mA ,则未知电阻阻值R x 大约为__________________________________________________________Ω;甲 乙图6-2-21(2)经分析,该电路测量误差较大,需改进.请直接在原图甲上改进:①在不需要的连线上画“×”表示,②补画上需要添加的连线;(3)对改进的电路进行测量,并根据测量数据画出了如图乙所示的U -I 图象,得R x =________Ω.(保留三位有效数字)【解析】 (1)根据用图甲测量数据R x =U I = 2.55×10-3Ω=500 Ω.(2)待测电阻R x 约为500 Ω,而电压表的内阻约为3 k Ω,是待测电阻的6倍左右,电流表的内阻约为10 Ω,待测电阻是电流表内阻的50倍左右,所以显然电流表外接法电压表的分流比较大,应该改为电流表内接法.(3)待测电阻R x 的大小就等于图乙中图线的斜率,即R x =ΔU ΔI = 2.4-1.8--3 Ω=600 Ω.【答案】 (1)500 (2)如图 (3)6005.(2018·兰州市一模)在一次实验技能比赛中,一同学设计了如下电路来测电源的电动势和内阻.该同学选好器材后,用导线将各器材连接成如图6-2-22乙所示实物连线电路(图6-2-22甲是其电路原理图),其中R 0是保护电阻.甲乙图6-2-22(1)该同学在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数,在选用器材时,除了导线外,其它器材经检测都是完好的,则出现故障的原因是____________________(请用接线柱处的字母去表达).(2)该同学测量时记录了6组数据,并根据这些数据画出了U-I图线如图6-2-23所示.根据图线求出电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.图6-2-23(3)若保护电阻R0的阻值未知,该电源的电动势E、内电阻r已经测出,在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值.该条线是________ ,需改接为______________________________________________________________.改接好后,调节滑动变阻器,读出电压表的示数为U、电流表示数为1,电源的电动势用E表示.内电阻用r表示,则R0=________.【解析】在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数,说明电压表与电源没有构成通路,出现故障的原因是jd部分断路.U-I图线在纵轴上的截距等于电源电动势,斜率等于电源内阻,根据图线求出电池的电动势E=1.48 V,内阻r=0.50 Ω.要测量出R0的阻值,可将jd改接为je(或jf).由闭合电路欧姆定律,E=U+I(r+R0),解得R0=E-UI-r.【答案】(1)jd部分断路(2)1.48 0.50 (3)jd je(或jf) R0=E-UI-r6.(2018·3月湖北省黄冈市质检)二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性.某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究.据了解,该二极管允许通过的最大电流为50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极:当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,当交换表笔再次测量时,发现指针有很大偏转,由此可判断________(填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)实验探究中他们可选器材如下:A. 直流电源(电动势3 V,内阻不计),B.滑动变阻器(0~20 Ω);C. 电压表(量程15 V、内阻约80 kΩ);D.电压表(量程3 V、内阻约30 kΩ)E. 电流表(量程0.6 A、内阻约1 Ω);F.电流表(量程50 mA、内阻约50 Ω);G.待测二极管;H.导线、开关.为了提高测量精度,电压表应选用________,电流表应选用________.(填序号字母)(3)实验中测量数据如下表,请在图6-2-24所示的坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0I/mA电压0 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50U/V图6-2-24(4)同学们将该二极管与阻值为100 Ω的定值电阻串联后接到电压恒为3 V的电源两端,则二极管导通时定值电阻的功率为________W.【解析】根据二极管正向电阻很小,反向电阻很大可知左端为二极管的正极.为了提高测量精度,电压表应选用量程3 V的电压表D,电流表应选用量程50 mA的电流表F.描点法画出二极管的伏安特性曲线如图所示.将该二极管与阻值为100 Ω的定值电阻串联后接到电压恒为3 V的电源两端,可在二极管的伏安特性曲线坐标系中画出电动势为3 V等效内阻为100 Ω的电源的伏安特性曲线,二线交点对应的纵坐标13 mA为二极管中的电流,也为定值电阻中的电流,横坐标1.54 V为二极管两端电压,定值电阻两端电压为1.46 V,二者乘积即为二极管导通时定值电阻的功率为P=UI=1.46 V×13 mA=0.019 W.【答案】 (1)左 (2)D F (3)伏安特性曲线如图所示(4)0.0197.(2018·上海市13校联考)某同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻,身边的器材仅“一个多用电表、一个滑动变阻器(R 1可调范围0到20 Ω)、一个定值电阻(R 2)、 一个电键(S)、导线若干”.小明利用上述器材设计了实验原理图(如图6-2-25a 所示),并进行了如下实验步骤:①根据原理图,连接实验器材,且S 断开;②多用电表选择“R×1”挡,先________,后红表笔接b 端,黑表笔接c 端,记录下R 2示数(如图c 所示); ③S 闭合,多用电表选择“直流电压1 V”挡,红表笔接b 端,黑表笔接a 端,记录下U ba 示数;然后红表笔接c 端,黑表笔接b 端,记录下U cb 示数;④________, 重复步骤③,至少记录六组数据;⑤然后以c 、b 两端电压为横轴,b 、a 两端电压为纵轴,描点并连线,画出“U ba -U cb ”关系图(如图b 所示).a bc图6-2-25(1)请你完成上述操作步骤中的两处填空.(2)由图c 可知R 2测量值为________Ω,由“U ba -U cb ”图象可得旧干电池的电动势和内电阻分别为________V 、________Ω.(保留两位有效数字)【解析】 (1)选择“R×1”后,先欧姆调零,测量U ba 和U cb ,要改变滑动变阻器滑片位置,重复步骤③,测六组数据.(2)由c 图读出R 2=4.5 Ω.由闭合电路欧姆定律,E =U ba +U cb R 2r ,变化为U ba =E -r R 2U cb .“U bc —U cb ”图象的截距等于电池的电动势,E=1.2 V,斜率等于rR2,由rR2=1.38得r=6.25 Ω.【答案】(1)欧姆调零(或电阻调零) 改变滑动变阻器滑片位置(2)4.5 1.2±0.1 6.25±0.18. (2018·南昌二中一模)冬、春季节降水量少,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高,电阻率变小,水质受到影响.某同学设计了一个监测河水电阻率的实验.在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极,如图6-2-26甲所示,两电极相距L=0.314 m,管内充满待测的河水.安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径,测量结果如图乙所示.甲乙丙图6-2-26为测管内河水电阻供选器材有:电压表V1:量程15 V,内阻约30 kΩ电压表V2:量程3 V,内阻约10 kΩ电流表A1:量程0.6 A,内阻约0.5 Ω电流表A2:量程150 mA,内阻约10 Ω滑动变阻器R1:最大值为10 Ω,额定电流足够大滑动变阻器R2:最大值为1 kΩ,额定电流足够大电源E1:电动势15 V,内阻6 Ω电源E2:电动势3 V,内阻2 Ω开关、导线若干.该同学选用以上部分器材测出了9组数据,并在坐标系中标出,如图丙所示.(1)据图乙读出玻璃管的内径d =________mm.(2)实验时,所选用的电压表为________(填“V 1”或“V 2”),所选用的电流表为________(填“A 1”或“A 2”),所选的滑动变阻器为________(填“R 1”或“R 2”),所选的电源为________(填“E 1”或“E 2”).(3)画出该实验的原理图.【解析】 (1)游标卡尺的读数等于游标上0刻线对应的主尺上的读数加上游标上与主尺对齐的格子数乘以精度,即0.60 cm +35×0.002 cm=0.670 cm =6.70 mm.(2)由U -I 图象可知电源应选择E 1;由U -I 图象可估算玻璃管内水的电阻R x 约为100 Ω,通过R x 最大的电流为150 mA ,所以电流表选择A 2、电压表选择V 1;(3)由U -I 图象可知电压值从零开始变化,所以滑动变阻器应该接成分压电路,采用分压接法时滑动变阻器的阻值稍小一些好,故选择滑动变阻器R 1;由于R V R x >R x R A,所以选用电流表外接法. 【答案】 (1)6.70(±0.20) (2)V 1、A 2、R 1、E 1 (3)如图所示。
2019年高考物理试题分项解析专题19电学实验(二)(第02期)

专题19 电学实验(二)1.(9分)(2019成都外国语学校一模)有一个小灯泡上标有“4.0V 0.7A”的字样,现要求测定小灯泡在不同电压下的功率P,并作出功率P与其两端电压的平方U2的关系图.可供选择器材如下:A.小灯泡L,规格“4.0V 0.7A” B.电流表A1(0~3A,内阻约0.1Ω)C.电流表A2(0~0.6A,内阻r2 =0.2Ω) D.电压表V1(0~3V,内阻9kΩ)E.电压表V2(0~15V,内阻约为30kΩ) F.标准电阻R1=1ΩG.标准电阻R2=3kΩ H.滑动变阻器R(0~10Ω)I.学生电源(E=6V,内阻不计) J.开关S及导线若干(1)甲同学设计了如图甲所示电路来测量,当电压表读数为2.40V时,电流表示数如图乙所示为____A,此时L的电阻为____Ω(2)学习小组同学经讨论认为要想更准确地描绘出L完整的P—U2曲线,需要重新设计电路.请你在甲同学的基础上利用所供器材,在图丙所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号;若伏特表读数为2.70V,安培表读数为0.50A,则灯L消耗的功率P=____W【参考答案】 (1). 0.48 (2). 5(或5.00) (3). 如图所示:R1 R2 2.16【名师解析】(1)电流表的分度值为0.02A,故读数为0.48A,小灯泡的电阻为(2)小灯泡的额定电流为0.7A,所以电流表量程小,而电流表量程太大,所以并联一个定值电阻扩大的量程,根据可得,故选定值电阻,电压表也需要扩大量程,选择定值电阻,如图所示当电压表读数为2.70V时,小灯泡两端的电压为,电流表读数为0.5A时,通过小灯泡的电流为,故小灯泡此时消耗的电功率为2.(5分)某同学从市场上买了一只额定电压为3.2 V的LED灯,为了研究它的特点,进行了以下实验:(1)用多用电表测LED灯的电阻,在LED灯接入电路前,使用多用电表直接测量其电阻,先对多用电表进行机械调零,再将选择开关拨到“×1 k”挡,进行欧姆调零。
2019年高考物理试题分项解析专题19电学实验(二)(第01期)

专题19电学实验(二)一.选择题1.(10分)(2019山西太原五中期末)在电子线路制作中常用到覆铜板,覆铜板是将补强材料(加入橡胶中可以显著提高其力学性能的材料)浸以树脂,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,称为覆铜箔层压板,它是做印制电路板的基本材料,常叫基材。
小明同学是电子制作爱好者,他想应用所学的物理知识来测量覆铜板的导电铜膜厚度。
于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率,ρ=1.75×10-8Ω·m,并利用下列器材完成这个实验:A.电源E (电动势为6V,内阻不计 );B.取待测长方形覆铜板一块,将两个粗铜条A、B平行压置在覆铜板的两端,与覆铜板接触良好,用作电极,如此就制成了待测电阻R(阻值约为2 Ω);C.滑动变阻器(总阻值约为10Ω);D.定值电阻R2(电阻值R2=6Ω);E.毫米刻度尺和游标卡尺;F.电压表(量程为0~6V,内阻很大);G.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为5Ω);H.开关K,导线若干(1)小明同学设计的部分实验电路如图甲所示,请帮他在图中完成实物连线,要求实验测量精度高,且电压表读数从零开始增大。
(2)小明在接通电路之前,先用游标卡尺测得覆铜板宽度d如图乙所示,则游标卡尺的读数为 mm。
(3)小明用毫米刻度尺测两电极A、B间的距离L=1.001m。
(4)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,请完成作图,若所得图线的斜率用k表示,则导电铜膜的电阻R= (用k及题中所给字母表示),根据实验数据及I-U图线求出导电铜膜的电阻R=Ω (计算结果保留两位有效数字)。
(5)计算导电膜厚度h的值为 mm(计算结果保留两位有效数字)。
【参考答案】(1)(2)8.02 (2分)(4)如图乙所示(2分),21Rk(1分),2.3 (1分)(5)(2分)2.(2019福建福州期末)某实验小组设计了如图1的电路,用于研究热敏电阻的伏安特性曲线,所用电压表量程为3V,内阻约,电流表量程为,内阻,R为电阻箱。
2019年高三物理名校试题汇编a:专项19电学实验(解析版)

2019年高三物理名校试题汇编a:专项19电学实验(解析版)注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!无论是单选、多选还是论述题,最重要的就是看清题意。
在论述题中,问题大多具有委婉性,尤其是历年真题部分,在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料,明确考察要点,最大限度的挖掘材料中的有效信息,建议考生答题时用笔将重点勾画出来,方便反复细读。
只有经过仔细推敲,揣摩命题老师的意图,积极联想知识点,分析答题角度,才能够将考点锁定,明确题意。
实验一用描迹法画出电场中平面上的等势线1.〔上海市虹口区2018届高三第一学期期终教学质量监控测〕在“用DIS描绘电场的等势线”实验中,按图示连接电路。
将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接,电压传感器正接线柱的电势高于负接线柱时,读数为正。
在电极A、B的连线上等距离的取a、b、c、d、e共5个基准点。
〔1〕假设在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点,连接负接线柱的探针接触b 点时,读数为负,那么可以判断电极A接在电源的_________极上〔选填“正”或“负”〕。
〔2〕假设连接电压传感器正、负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时的示数为U1;分别接触b点和c点时的示数为U2,那么有|U1|______|U2|〔选填“大于”、“小于”或“等于”〕。
〔3〕某位同学分别探测出5个基准点a、b、c、d、e的等势点如下图,请用实线绘出该电场的电场线〔要求画出5条电场线〕。
2、〔上海市六校2018届高三上学期12月份联考〕在“DIS描绘电场等势线”的实验中,〔1〕给出以下器材,ab处的电源应选用_______,传感器应选用_______。
〔用字母表示〕A.6V的交流电源B.6V的直流电源C.100V的直流电源D.电压传感器E.电流传感器F.力传感器〔2〕〔单项选择题〕该实验装置如下图,如果以c、d两个电极的连线为x轴,以c、d连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定置于y轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,那么传感器示数的绝对值变化情况是〔〕A.逐渐增大B.逐渐减小C.先变大后变小D.先变小后变大3、〔广西南宁二中、柳州高中、玉林高中2018届高三11月联考理综卷〕〔1〕甲图是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验的装置图、如乙图所示,某同学在导电纸上A、B两电极的连线上等间距的选出a、b、c、d、e五个基准点,虚线MN过d垂直于AB、所用的灵敏电流表的指针偏转与电流流向的关系是:电流从探针I流入时,指针向左偏转,电流从探针II流入时,指针向右偏转、实验时,该同学当把探针I压在d 点处,探针II沿虚线MN从d点向下运动时,运动过程中探针II一直压在导电纸上,那么在探针II运动的过程中,电流表的指针将偏转〔填向右、向左或没有〕、〔2〕如果在实验过程中,某同学已把导电纸、复写纸、白纸铺放在木板上,按自上而下的顺序放好,并且用电压表检查电极A、B两端,发现电压正常,然后让其中的一个探针接触某一基准点,另一探针在该基准点附近的导电纸上左、右试探移动,无论怎样移动,灵敏电流计的指针都不会发生偏转,其原因可能是〔只要答出一个原因即可〕。
专题19 电学试验(解析版)-高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍

【题型一】 基本仪器使用与读数
【题型解码】1.电压表、电流表、多用电表的读数技巧 (1)对电表读数问题,要先弄清楚电表的分度值,即每小格的数值。 ①最小分度为“1”的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读。 ②最小分度是“2”和“5”的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读。 (2)多用电表的使用问题,在弄清其基本原理的基础上,会选择测量项目及量程、挡位,能区分机械调零和 欧姆调零,掌握测量电阻的步骤。 2.电表的“三用” 如果知道电表的内阻,电流表、电压表就既可以测电流,也可以测电压,还可以作为定值电阻来用,即“一 表三用”。 【典例分析 1】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图,指针位置分别如图甲、乙所示.
(1)测量某电阻时,用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用“__________”(填“×1 Ω”或“×100 Ω”) 挡,换挡后,在测量前先要进行________________。 (2)某次使用多用电表的实验中,多用电表指针的位置如图所示: ①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡,则读数为________V; ②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡,则读数为________ Ω; ③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡,则读数为______mA。 【答案】 (1)×1 Ω 欧姆调零 (2)①0.85 ②3.0×103 ③3.4 【解析】 (1)根据欧姆表的工作原理可知,指针的偏角过大,说明电阻较小,即所选的倍率过大,应选择“×1 Ω”挡,换挡后在测量前要重新进行欧姆调零。 (2)①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡,则每小格代表 0.05 V, 读数为 17×0.05 V=0.85 V;
(1)测量某电阻时,用“×10 Ω”挡时发现指针偏角过大,他应该换用“________”(填 “×1 Ω”或“×100 Ω”)挡,换挡后,在测量前要先进行________. (2)某次使用多用电表的实验中,多用电表指针的位置如图所示, ①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡,则读数为______ V; ②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡,则读数为________ Ω; ③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡,则读数为____ mA. 【答案】 (1)×1 Ω 欧姆调零 (2)①0.80 ②3.0×103 ③3.2 【解析】 (1)根据欧姆表的工作原理可知,指针的偏角过大,说明电阻较小,即所选的倍率过大,应选择“×1 Ω”挡,换挡后在测量前要重新进行欧姆调零. (2)①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡,则每小格代表 0.05 V,读数为 16×0.05 V= 0.80 V; ②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡,则读数为 30×100 Ω=3.0×103 Ω;
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专题19 电学实验第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的基本概念和基本规律。
考纲要求1、掌握电流表、电压表和多用表的使用方法及电流表、电压表和多用表的读数方法;掌握多用表的使用方法。
2、掌握滑动变阻器的使用方法及连接方法,会用伏安法测电阻。
3、能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论。
命题规律1、与电阻测量有关的电学实验仍是2015年高考命题的热点,同进伴随对基本仪器的读数能力的考查。
2、命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等。
3、重视对实验操作能力的考查;实验器材的选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择。
第二部分精选试题1.太阳能电池帆板可以给卫星、宇宙飞船提供能量。
如图甲,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,可以视为一个电动势为零的电学器件。
探究一:实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,用图乙电路探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的I-U特性曲线。
(1)图乙中虚线处______(填“需要”、“不需要’’)连接导线:滑动变阻器如图丙所示,开关闭合前,滑片应移至______(填“A”、“B”)端。
(2)通过实验,在图上作出被黑纸包住的太阳能电池的I-U特性曲线如图,将其与一个电动势为3V (内阻忽略不计)的电源和阻值为5kΩ的定值电阻串联在一起,它消耗的电功率约为____W(结果保留两位有效数字)探究二:在稳定光照环境中,取下太阳能电池外黑纸,并按图丁电路丁测量金属丝的电阻率”。
(3)该小组用螺旋测微器测量金属丝直径时读数如图戊所示,其直径为____ mm(4)实验中测得电压表示数为U,电流表示数I,金属丝直径为D、长度为l,则金属丝电阻率为____(用上述测量量表示)。
(5)考虑电压表与电流表内阻对测量结果的影响,金属丝电阻的测量值_____(填“大于”、“等于”、“小于”)真实值。
【答案】需要A4.2×10-4W(3.8×10-4—4.6×10-4都行)0.79024小于【解析】【详解】(1)为了使电压调节范围尽量大,滑动变阻器应采用分压式接法,则图乙中虚线处需要连接导线;实验前应使待测元件的分压为零,滑片应移至A端。
(2)将其与一个电动势为3V(内阻忽略不计)的电源和阻值为5kΩ的定值电阻串联在一起时,可等效为将其接在电动势为3V、内阻为5kΩ的电源上,将等效电源的I—U图象画在元件的I—U 图象上,交点处电压与电流的乘积即为它消耗的电功率(如图),即I=210uA,U=1.9V,则P=IU=4.0×10-4W。
(3)螺旋测微器测量金属丝直径为:0.5mm+0.01mm×29.0=0.790mm;(4)由电阻定律,以及,可得=24 。
(5)由于电压表的分流作用,使得电阻上电流的测量值偏大,则电阻测量值偏小.2.某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究。
如图为测定风力的实验装置图。
其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大;一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时细金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质童为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=_______。
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关,于是他们进行了实验后获得了如下数据:(下表中风速v的单位为m/s,电压U的单位为V,球半径r的单位为m)根据表中数据可知,风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_______(比例系数用k表示)。
【答案】【解析】【详解】(1)以小球为研究对象,对小球受力分析,设金属丝与竖直方向的夹角为,由平衡条件可得,风力。
金属丝与电阻丝交点与C点间长度为,电阻;由串联分压规律可知电压表示数。
联立解得:。
(2)由表中数据可得,在球半径一定的情况下,电压表示数与风速成正式,则风力大小与风速成正比,即与成正比。
3;在风速一定的情况下,球半径增大到原来的两由球的体积公式、密度公式和可得,43倍,电压表示数减小为原来的1,可得风速一定的条件下,风力与半径的关系为与成正比。
4综上,风力大小与风速大小和球半径的关系是。
3.图甲为欧姆表的电路原理图,可将欧姆表内部(图中虚线框内)等效为一电源。
设计图乙电路测量欧姆表某挡位的电动势与内阻,具体操作如下:A.将欧姆表的_______旋至某挡位,a、b两表笔短接,调节调零旋钮进行_____;B.将毫安表与滑动变阻器R1按图乙连接;C.调节消动变阻器R1滑片的位置,读出亳安表的示数I和对应的欧姆表示数R,将多组数据填入表中。
2 3完成下列内容:(1)填写操作A中横线上的内容:(2)图甲中a为__________(选填“红”、“黑”)表笔;(3)根据表中数据描点(第四组数据)并画出1-关系图象__________;(4)由图象可得欧姆表该档位的电动势为__________V,内阻为__________kΩ。
(结果均保留两位有效数字)【答案】(1)选择开关;欧姆调零(2)红(3)见解析;(4)3.0V;1.5kΩ【解析】【详解】A、将欧姆表的选择开关旋至某挡位,a、b两表笔短接,调节调零旋钮进行欧姆调零;(2)图甲中a为红表笔;(3)画出1关系图象如图;(4)设等效电源的电动势为E,内阻为r,则,即11由图像可知:11505103310313;05103,解得E=3.0V;r=1.5kΩ4.某同学要测量额定电压为3 V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ。
(1)用游标卡尺测量其长度,如图所示,则其长度L=____ mm。
(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。
他将红黑表笔分别插入“+”“-”插孔中,将选择开关置于“×1”挡位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示。
试问:①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“__”挡位置。
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“0 Ω”处,如图乙所示,那么他该调节____直至指针指在“0 Ω”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。
③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:A.灵敏电流计G(量程200 μA,内阻300 Ω)B.电流表A(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω)C.电压表V1(量程3 V,内阻约3 kΩ)D.电压表V2(量程15 V,内阻约5 kΩ)E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)F.最大阻值为99.99 Ω的电阻箱R2以及电源E(电动势4 V,内阻可忽略)、开关、导线若干若为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、开关、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有____。
请画出你设计的电路图。
【答案】(1)30.75(2)①×10②欧姆调零旋钮③ACEF 电路图如图所示【解析】【详解】(1)游标卡尺的读数为30 15005 3075(2)①欧姆表的零刻度是在表的右侧,指针偏转角度过小,说明阻值大,挡数小,应该换到更高一档,即“×10”档。
②调节档位后需要再次将黑红笔短接,调节欧姆调零旋钮。
③由图丙可看出电阻阻值大约为150 ,电阻额定电压为3V,所以选用电压表V1,电路电流约为3002 ,器材B电流表量程过大,应该选取灵敏电流计和R2并联改造成电流表使用,同时需要150滑动变阻器改变电压多次测量,故需要的器材为ACEF;题目要求电阻R两端电压调节范围尽可能大,则滑动变阻器采用分压接法,被测电阻阻值较大,所以采用电流表内接法,综合以上因素可画出电路图如图所示:5.小明和小亮想利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。
长度约50cm,a.用螺旋测微器测量电阻丝直径读数如图,则其直径为_______mm。
b.小明首先用如下电路测量,他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱8和9上,连接好电路,合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。
由此可以推断:电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)。
c.小亮想用另外的方法测量电阻丝的电阻。
他又找来一个电阻箱R(0~9999Ω)、一个小金属夹,按照如图所示连接电路,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。
然后进行了如下操作:A.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;B.将金属夹夹在电阻丝最右端,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;C.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。
重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;D.断开开关;E.用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0。
结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
d.若小亮在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?答:______________________。
(选填“偏大、偏小、没有影响”)【答案】0.2607-9断路2 04 0没有影响【解析】【详解】a.用螺旋测微器测量电阻丝直径读数为:0.01mm×26.0=0.260mm。
b.电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化,电压表示数很大,电流表示数为零。
由此可以推断:电路中7-9之间出现了断路。
c.由题意可知,每次电流表都调到满偏位置,可知每次调节电路的总电阻相同,则:R+ρ=R总(定值),即R =R总-L,则R总=R0;=00,解得=0=0142024 0;d.此实验中,若考虑电流表的内阻R A,则表达式为R+ρ+R A=R总,则R =(R总-R A)-L,则R-L图像的斜率不变,即电流表内阻对实验无影响.6.某同学设计了一个简易的多用表,内部电路如图,其中G为灵敏电流计,S为单刀多掷电键(功能键).(1)当S置于1或2位置时用于测_____,且S置于____时其量程较大;将功能键置于5位置时用于测___;(2)测电压时,电流从_____端流入多用表(选填“红”或“黑”);(3)如图乙和丙是另一位同学设计的两种欧姆表的内部电路,改装后的表盘如图丁,倍率分别为×10Ω和×100Ω.则设计合理的是图________(选填“乙”或“丙”)的电路,原因是:________;(4)若电源E1的内阻不计,灵敏电流计表G内阻R g=10Ω,该多用电表功能选择开关S接“1”时测电阻的倍率为“×10Ω”,其中R1=_____________Ω.【答案】电流1电阻红丙表头满偏电流一定,只有不同电源才能实现倍率的变换140Ω【解析】【详解】(1)多用电阻若测电流,应让表头与电阻并联,即当S置于1或2位置时用于测电流,且S置于1时其量程较大,将功能键置于5位置时用于测电阻;(2)多用电表测电压与电流时,电流从红表笔流入;(3)图乙中电源为E1,表头满偏电流一定,则欧姆表的内阻为定值,无法实现倍率的变换,所以选择图丙,原因为表头满偏电流一定,只有不同电源才能实现倍率的变换.(4)根据丁图可知,欧姆表的内阻为15×10=150Ω,则R1=150-10=140Ω.7.要测量一节内阻较大的干电池的电动势和内阻,某同学设计了如图所示的实验电路,电路中的定值电阻R1=8 Ω.(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到最右端.闭合开关后,调节滑动变阻器,记录多组电压表的示数U1、U2,填在下表中,请根据表格数据在图下所示的坐标系中作出U2-U1的_______图象.0.200.30根据作出的图象可得到电池的电动势E=____ V,电池的内阻r=____ Ω.(2)由于电压表V1内阻的存在,测得的干电池电动势________(填“大于”“等于”或“小于”)电动势的真实值,测得的干电池内阻________(填“大于”“等于”或“小于”)内阻的真实值. 【答案】(1 )如图所示1.204.0(2)等于大于【解析】【详解】(1)由表中数据采用描点法得出对应的图象如图所示;由闭合电路欧姆定律可知:121,解得:21,由图可知,电动势E=1.20V;图像斜率1 20 8; 解得:r=4.0Ω(3)由以上公式可得,由于V 1内阻的影响,干路电流应大于1,故题目中出现误差;当外电路断路时,电阻的影响可以忽略;故对电动势的测量没有影响;故电动势的测量值等于真实值;但如果考虑电压表内阻,表达式应为: 21 ,因R <R ,故内阻的测量值大于真实值;故答案为:(1)1.20;4.0;(2)V 1;等于;大于。