（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 微專題63 電學(xué)實驗的拓展與創(chuàng)新加練半小時（含解析）

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1、電學(xué)實驗的拓展與創(chuàng)新 [方法點撥]　(1)結(jié)合閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點，去理解電路，找出測量量與已知量間的關(guān)系.(2)熟練掌握基本實驗的原理、實驗方法等是解決創(chuàng)新實驗的關(guān)鍵. 1.(2018·湖北省黃岡市模擬)圖1中虛線框內(nèi)是由表頭G改裝成的一個電流表和一個電壓表的電路，其中接a、b時為電流表，接a、c時為電壓表.已知表頭的滿偏電流為2mA、內(nèi)阻阻值范圍為180～200Ω，定值電阻R1＝50Ω，R2＝1460Ω，為確定改裝后電流表和電壓表的量程，實驗小組將a、b兩個接線柱接入如圖1所示的電路中，來測量表頭G的內(nèi)阻； 圖1 (1)實驗室里，電流表A和滑動變阻器R均有兩種規(guī)格：

2、 電流表：a.0～10mA　　 b.0～600mA 滑動變阻器：a.0～20Ω　　 b.0～1000Ω 則電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________；(選填字母代號) (2)將選擇的器材接入電路； ①依照電路圖，補充完整圖2中的實物圖； 圖2 ②閉合S，以I1表示電流表A的示數(shù)，I2表示表頭G的示數(shù)，多次調(diào)節(jié)滑動變阻器，測量多組I1、I2數(shù)據(jù)(單位均為mA)，某同學(xué)以I1為縱軸，I2為橫軸，畫出I1－I2圖線為一條過原點的傾斜直線，該同學(xué)求出了圖線的斜率k＝5，則表頭內(nèi)阻Rg＝________Ω，由表頭G改裝后的電流表量程為________mA，電壓表量程為_

3、_______V. 2.(2018·廣東省汕頭市模擬)某實驗小組的同學(xué)利用圖3甲所示的電路“探究并聯(lián)電路中各點電勢的關(guān)系”.已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，R4＝40Ω，電源的電動勢為E＝10V，內(nèi)阻不計，且電源負(fù)極端接地. (1)由此可得a、b兩點間電勢差為Uab＝________V，如果在a、b兩點間接一個電阻，則有電流從________點流向________點.(填“a”或“b”) 圖3 (2)該實驗小組同學(xué)又設(shè)計了圖乙的電路來測量電阻Rx的阻值，其中R為電阻箱，G為靈敏電流計，請按圖乙的實驗原理圖完成圖丙中實物電路的連線. (3)實驗時，先調(diào)節(jié)電阻箱，使

4、電阻箱的阻值為R1.閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流計的電流為零；斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置.閉合開關(guān)，然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流計的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值R2；則待測電阻的阻值為Rx＝________.(用題中已知量的字母表示) 3.某同學(xué)測量直流恒流電源的輸出電流I0和定值電阻Rx的阻值，電路如圖4所示. 圖4 實驗器材如下： 直流恒流電源(電源輸出的直流電流I0保持不變，I0約為0.8A)； 待測電阻Rx(阻值約為20Ω)； 滑動變阻器R(最大阻值約為50Ω)； 電壓表V(量程15V，內(nèi)阻

5、約為15kΩ)； 電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω)； 請回答下列問題. (1)實驗所用器材如圖5所示，圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實驗電路的連接. 圖5 (2)電路開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑動到____處(選填“a”或“b”)，其理由是 ________________________________________________________________________； (3)所得實驗數(shù)據(jù)如下表，請在如圖6所示的直角坐標(biāo)系上畫出U—I圖象. 1 2 3 4 5 電流表的示數(shù)I/A 0.20 0.30 0.40 0.50

6、 0.60 電壓表的示數(shù)U/V 13.9 12.1 10.2 7.60 6.1 圖6 (4)根據(jù)所畫U－I圖象，可求得直流恒流電源輸出電流I0＝________A，待測電阻的阻值Rx＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 4.(2018·湖南省衡陽市模擬)電導(dǎo)(G)是表示導(dǎo)體傳輸電流能力強弱的物理量，用通過導(dǎo)體的電流(I)與其兩端電壓(U)的比值表示，單位為西門子，符號為S.某實驗小組利用提供的器材測量某金屬絲的電導(dǎo)，器材如下： A.待測金屬絲Rx(電導(dǎo)約為0.2S) B.干電池兩節(jié)(E)，內(nèi)阻較小； C.電壓表(V1)，量程0～15V，內(nèi)阻約為5kΩ

7、； D.毫安表(A1)，量程0～10mA，內(nèi)阻約為300Ω； E.電流表(A2)，量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω； F.滑動變阻器R，最大阻值為5Ω； G.開關(guān)、導(dǎo)線若干. (1)請根據(jù)提供的實驗器材，在圖7甲的虛線框中畫出電路圖，并標(biāo)出所選器材的字母或文字； (2)請用筆畫代替導(dǎo)線，連接圖乙實物圖； 圖7 (3)實驗中測得兩個表的數(shù)據(jù)如表格所示，根據(jù)表格數(shù)據(jù)作圖，如圖丙所示(電表1、電表2為實驗所選擇的電表). 1 2 3 4 5 6 7 電表1 0.05 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 電表2 0

8、.85 1.70 3.40 4.26 5.12 6.86 8.62 根據(jù)描點，若用線性圖線反映變化規(guī)律，則該金屬絲的電導(dǎo)為________S.(保留兩位有效數(shù)字) 5.(2018·吉林省長春市二模)實際的二極管正向電阻并不為零，反向電阻也不是無窮大，一興趣小組同學(xué)對某型號二極管做了如下研究： 圖8 (1)用多用電表的歐姆擋粗測二極管的正向電阻. ①測量時選擇開關(guān)旋到測電阻的“×10”倍率，多用電表的表盤如圖8所示，則電阻為________Ω； ②多用電表的紅表筆應(yīng)與二極管的________(填“正”或“負(fù)”)極相連； (2)用電壓表和電流表的示數(shù)描繪該二極管加

9、正向0～1.5V電壓時的伏安特性曲線，可供選擇的器材如下： 電壓表V1(量程0～1.5V，內(nèi)阻約2000Ω) 電壓表V2(量程0～6V，內(nèi)阻約4000Ω) 電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻約10Ω) 電流表A2(量程0～40mA，內(nèi)阻約0.1Ω) 滑動變阻器R1(總電阻約為10Ω) 滑動變阻器R2(總電阻約為100Ω) 電源E(電動勢2V，內(nèi)阻不計) 開關(guān)S，導(dǎo)線若干 ①為調(diào)節(jié)方便，并有盡可能高的精度，請選擇合適的器材，電壓表____、電流表____、滑動變阻器____；(填寫所選器材的符號) ②在圖9甲虛線方框中畫出實驗電路原理圖； 圖9 ③該二極管加正向電壓的

10、伏安特性曲線如圖乙所示，現(xiàn)將阻值為50Ω的定值電阻與該二極管串聯(lián)，并與一電動勢為2V、內(nèi)阻不計的電源組成閉合電路，二極管上的電壓為正向電壓，則回路中的電流強度為________mA. 答案精析 1.(1)a　a (2)①如圖所示 ②200　0～10(10)　0～15(15) 2.(1)2　a　b　(2)見解析圖　(3) 解析　(1)由電路圖可知，R4兩端的電壓為UR4＝＝V＝8V，則a點的電勢為Ua＝8V；R3兩端的電壓為UR3＝＝V＝6V，則b點的電勢為Ub＝6V，則Uab＝Ua－Ub＝2V；如果在a、b兩點間接一個電阻，則有電流從a點流向b點. (2)實物連接如圖所示

11、： (3)先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1.閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流計的電流為零；若設(shè)滑動變阻器左右兩邊的電阻分別為Ra和Rb，則應(yīng)該滿足＝；保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置.閉合開關(guān)，然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流計的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值為R2；則應(yīng)該滿足＝，聯(lián)立兩式可知待測電阻的阻值為Rx＝. 3.(1)如圖所示 (2)a　開關(guān)S閉合后，流過電流表的電流不會超過電流表的量程 (3)如圖所示 (4)0.87～0.92　19～22 4.(1)見解析圖　(2)見解析圖 (3)0.20(0.19～0

12、.21) 解析　(1)由于電壓表量程太大，導(dǎo)致誤差比較大，所以采用毫安表充當(dāng)電壓表，設(shè)計電路如圖所示. (2)按照電路圖連接實物圖如圖所示. (3)根據(jù)電導(dǎo)的定義可知該金屬絲電導(dǎo)的大小 G＝S＝0.20S. 5.(1)①130?、谪?fù) (2)①V1　A2　R1?、谝娊馕鰣D　③14.5 解析　(1)①表盤上的讀數(shù)為13，再乘倍率，所以電阻為130Ω； ②根據(jù)多用電表中兩表筆電流的流向為“紅進(jìn)黑出”，要測二極管的正向電阻時，應(yīng)將紅表筆與二極管的負(fù)極相連. (2)①待測二極管加正向0～1.5V電壓，所以電壓表應(yīng)選V1；由二極管加正向電壓的伏安特性曲線可知，當(dāng)電壓接近1.5V時，電流達(dá)到最大接近40mA，故電流表應(yīng)選A2；為調(diào)節(jié)方便，并提高測量的精準(zhǔn)度，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，所以滑動變阻器應(yīng)選總阻值較小的即R1. ②二極管電阻Rx＞，故采用電流表內(nèi)接法，電路圖如圖所示： ③將50Ω的定值電阻與電源等效為一個電動勢為2V、內(nèi)阻為50Ω的新電源.在二極管的I－U圖象上作出新電源的I－U圖線，交點縱坐標(biāo)即為電路中的電流，此時電流為14.5mA. 9