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1、2022年高考物理 專題二 電學實驗復習題(含解析)
圖1
1.某同學使用多用電表測量一定值電阻Rx的阻值,先把選擇開關旋到“′1k”檔位并調零,測量時指針偏轉如圖1所示。然后他應通過以下操作完成實驗,
(1)請你將以下操作過程補充完整:
①________________________________;
②________________________________;
③將兩表筆接觸待測電阻的兩端,從表盤上讀出數據,再乘以所選倍率即為所測電阻值;
④測量結束后,將選擇開關旋到“OFF”擋。
(2)為更準確地測量該電阻的阻值,某同學設計了圖2所示的電路。
其所用器材有:
2、滑動變阻器R0、電阻箱R、電流表A、電源E、單刀雙擲開關S各一只,以及導線若干。以上器材均滿足實驗所需條件。
①圖3為該電路的實物圖,其中部分電路已經連接好,請用筆畫完成電路實物圖的連接。
②測量時,有同學進行了如下一些操作,請將正確的步驟挑選出來,按正確操作順序將步驟前的字母寫到橫線上:___________________________。
A.根據電路圖,連接實物,將電阻箱的阻值調至最大;
B.先將單刀雙擲開關擲向b端,調節(jié)滑動變阻器,使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置,記下A的示數I;
C.先將單刀雙擲開關擲向a端,調節(jié)滑動變阻器,使電流表A的指針指到表盤上某一適當位
3、置,記下A的示數I;
D.再將單刀雙擲開關擲向a端,調節(jié)滑動變阻器,使電流表A的示數變?yōu)镮/2;
E.再將單刀雙擲開關擲向b端,同時調節(jié)滑動變阻器和電阻箱,使電流表A的示數也為I;
F.再將單刀雙擲開關擲向b端,保持滑動變阻器的滑片位置不變,調節(jié)電阻箱,使電流表A的示數也為I;
G.記下此時電阻箱接入電路的電阻值,即等于所測電阻值;
1.(1)見解析(2)①如圖②A、C、F、G。
R0
S
E
R
Rx
【解析】(1)先把選擇開關旋到“′1k”檔位并調零,測量時指針偏轉如圖1所示,指針偏轉角度太大,說明待測電阻小,應該把選擇開關旋到“′100”檔位;將紅黑表筆短接,調
4、整歐姆調零旋鈕,使指針指到電阻的零刻度處;
(2)此電路測量電阻的原理是等效替換。正確操作順序是:根據電路圖,連接實物,將電阻箱的阻值調至最大,先將單刀雙擲開關擲向b端a,調節(jié)滑動變阻器,,使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置,記下A的示數I;再將單刀雙擲開關擲向b端,保持滑動變阻器的滑片位置不變,調節(jié)電阻箱,使電流表A的示數也為I;記下此時電阻箱接入電路的電阻值,即等于所測電阻值,所以正確步驟為A、C、F、G。
2.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中,用導紐a.b.c,d,e.f,g和h按圖甲所示
方式連接好電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調零.閉合開關后:
5、
(1)若不管怎樣調節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度能發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數總不能為零,則可能是_____導線斷路.
(2)某同學排除故障后側繪出電源和小電珠的U-I特性圖線.如圖乙所示.電源的電動勢E =____V;小電珠的的電阻隨溫度的上升而_____。
(3)將與上面相同的兩個小電珠并聯(lián)后接到上面的這一電源上,每一只小電珠的實際電功率是____W。
2.(1)可能是g導線斷路(2)3V電阻隨溫度的升高而增大(3)1.05W
【解析】(1)樣調節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度能發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數總不能為零,說明滑動變阻器不起分壓作用,則可能是g導線斷路.
(2)
6、由電源的U-I特性圖線可知電源的電動勢E=3V,內阻r=1Ω;由小電珠的U-I特性圖線可知小電珠的電阻隨溫度的升高而增大.
(3)當兩個小電珠并聯(lián)后,接到電源上,由閉合電路歐姆定律得,E=U-2Ir,電源的U-I特性圖線為U=E-2rI=E-2I,在圖乙中作出U=E-2I圖線,如圖。圖線與小電珠U-I圖線交點(0.95 ,1.1),一只小電珠的實際電功率是P=UI=0.95×1.1W=1.05W。
3.實際電流表有內阻,測量電流表內阻的電路如圖所示。供選擇的儀器如下:
①待測電流表(,內阻約300Ω),②電流表 (,內阻約100Ω),③定值電阻(300Ω),④定值電阻(10Ω),⑤滑動變
7、阻器 (Ω),⑥滑動變阻器 (Ω),⑦干電池(1.5V),⑧電鍵S及導線若干。
(1)定值電阻應選 ,滑動變阻器應選 。(在空格內填寫序號)
(2)用連線連接實物圖。
(3)補全實驗步驟:
①按電路圖連接電路,將滑動變阻器的觸頭移至最 (填“左端”或“右端”)
②閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄和的讀數和;
③多次移動滑動觸頭,記錄和的讀數和;
④以為縱坐標,為橫坐標,作出相應圖線,如圖所示。
(4)根據圖線的斜率及定值電阻,寫出待測電流表內阻的表達式 。
3.(1) ?。ǎ玻?/p>
8、如圖所示?。ǎ常┳钭蠖恕?
【解析】(1)因兩端的電壓約為為,假若兩電流表滿偏,由通過定值電阻的電流為,所以定值電阻約為內阻約300Ω,故定值電阻選;又因電路是分壓法接,所以滑動變阻器小時便于調節(jié),所以應選滑動變阻器 (Ω)
(2)實物連圖如圖所示
(3)首先應使分壓電路中輸出的電壓最小,所以滑動變阻器的觸頭移至最左端
(4) 由部分電路歐姆定律可知,,因,所以
4.用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r,所給的器材有:
A.電壓表V:0~10V
B.電流表A:0~0.6A
C.滑動變阻器R1(總阻值20)
D.固定
9、電阻R2(阻值10)
E.固定電阻R3(阻值4)
F.固定電阻R4(阻值3)
S.單刀雙擲開關S和導線若干
(1)根據以上器材,在誤差盡可能小的情況下,組成一個測量電路,畫出測量電路的原理圖。(要求電路中各器材用題中給定的符號標出。)
(2)用已知的量和實驗中測的量表示待測干電池的電動勢E 和內阻r
4.(1)如圖所示
(2)
【解析】一節(jié)干電池的電動勢E約1.5V,內阻r很小,為了減小讀數誤差,不能選電壓表量程選擇0~10V, 只能選電流表;由閉合電路歐姆定律可知,若用電流表則不能用滑運變阻器;只能用單刀雙擲開關和
10、兩個定值電阻組成回路.電流表量程選擇0~0.6A,回路最小總電阻約R≈=2.5Ω,,,若電流表三分之一處讀數,所以其電路的電阻大約為,若電流表三分之二處讀數,所以其電路的電阻大約為,故定阻電阻選擇固定電阻R3和固定電阻R4即可.
按圖按好電路,設按固定電阻R3和固定電阻R4時測的電流分別為和,由閉合電路歐姆定律可得
聯(lián)立解得;
5.某實驗小組向描繪有“4V、2W”的小燈泡的U—I圖像,除導線和開關還備有以下器材可供選擇:
A.電流表A1,(量程0.6A,內阻約為1)
B.電流表A1,(量程3.0A,內阻約為0.2)
C.電壓表V1,(量程5.0V,內阻約為5kg)
D.電壓
11、表V2,(量程15.0V,內阻約為15kg)
E.滑動變阻器R1(最大電阻為5,額定電流500mA)
F.滑動變阻器R2(最大電阻為10,額定電流2.0A)
(1)實驗中所用的電流表應選______;電壓表應選______;滑動變阻器應選______。(只需填器材前面的字母代號)
(2)畫出實驗的電路圖。
(3)經過正確的操作,測得的數據如下表,請根據下表數據在坐標系中描點畫出小燈泡的U—I曲線。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
U/v
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
3.20
12、3.60
4.00
I/A
0
0.12
0.22
0.30
0.36
0.40
0.43
0.46
0.48
0.49
0.50
5.(1)A1 V1 R2.(2)如圖左所示(3)如圖右所示
【解析】(1)由得小燈泡電流為0.5A,所以選電流表A1;小燈泡的額定電壓4V,所以電壓表選V1,.滑動變阻器R1的額定電流較小,所以滑動變阻器應選R2.(2)電壓表的內阻遠大于小燈泡電阻,應用安培表外接,且分壓式供電,如圖左所示 ; (3)U—I圖線如圖右所示 .
6.用以下器材測量待測量程電流表A1(,內阻約300Ω)的內阻,
電源E:干電池(1.5V)
13、電壓表V(量程10V,內阻約為3kΩ)
電流表A2 (,內阻約100Ω) 定值電阻:阻值為300Ω
定值電阻:阻值為10ΩΩ 滑動變阻器:最大阻值為1000Ω;
滑動變阻器:最大阻值為20Ω 單刀單擲開關S、導線若干
①定值電阻應選 ,滑動變阻器應選 。(在空格內填寫序號)
②畫出設計的實驗電路圖
A1
R1
E
S
R4
A2
A
B
③用已知的量和實驗中測的量表示待測電流表A1的內阻
6.(1)?。ǎ玻┤鐖D所示 ?。ǎ常?
【解析】①因A1兩端的電壓約為為,所以不能用量程10V的電壓表,假若兩電流表滿偏,由通
14、過定值電阻的電流為,所以定值電阻約為內阻約300Ω,故定值電阻選;又因電路是分壓法接,所以滑動變阻器小時便于調節(jié),所以應選滑動變阻器 (Ω)
②實驗電路如圖所示
③若某次測量中電流表A1的示數為I1,電流表A2的示數為I2,由部分電路歐姆定律可知,
7.某電流表的量程為50mA,內阻為50Ω,其表面的刻度盤已損壞,要重新通過測量來刻畫出刻度值,有下列器材:
A.待測電流表 B.9V直流電源 C.“0-10Ω,1A”滑動變阻器
D.“0-100Ω,50mA”滑動變阻器 E.“0.6A,0.5Ω”標準電流表
F.“3A,0.01Ω”標準電流表 G.5Ω標準電阻
15、F.20Ω標準電阻
I. 開關及導線若干
(1)應選用的器材 (填選用器材序號)。
(2)畫出實驗電路圖
(3)待刻度電流表的電流表刻度值x = .說明式中各物理量的表示意義 。
7.(1)ABCEGI(2)如圖所示(3)
【解析】(1)應選用的器材有ABCEGI (2)如圖所示
重新通過測量來刻畫出刻度值,需要測量電流表中電流。由于標準電流表量程遠大于待測電流表,且待測電流表內阻已知,所以設計成“0.6A,0.5Ω”標準電流表與5Ω標準電阻串聯(lián)后與待測電流表并聯(lián)電路,滑動變阻器采用
16、分壓式接法。由IxR=I(+)解得。式中I為E表示數,為E表內阻,為5Ω標準電阻,R為待刻畫表內阻
8.利用如圖所示電路測量一量程為300 mV的電壓表的內阻RV,RV約為300Ω。
實驗步驟如下:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器R的滑片P滑到a端,閉合開關S2,并將電阻箱R0的阻值調到較大;
②閉合開關S1,調節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿刻度;
③保持開關S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開開關S2,調整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的一半;讀出此時電阻箱R0的阻值,即為電壓表內阻RV的測量值。實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱(最
17、大阻值999.9Ω)、電池(電動勢約1.5 V,內阻可忽略不計)、導線和開關之外,還有如下可供選擇的實驗器材:
A.滑動變阻器(最大阻值150Ω);
B.滑動變阻器(最大阻值10Ω);
C.定值電阻(阻值約20Ω);
D.定值電阻(阻值約200Ω)。
根據以上設計的實驗方法,回答下列問題:
(1)對于上述測量方法,從實驗原理分析可知,在測量無誤的情況下,實際測出的電壓
表內阻的測量值R測 真實值RV(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)為了使測量比較精確,從可供選擇的實驗器材中,滑動變阻器R應選用 ,定值電阻R'應選用 (填字母代號)
18、。
(3)在其它元件不變的情況下,為使測量更準確,可換用一電動勢更________的電池(內阻可忽略)(填“大”或“小”)
8.(1)大于 (2分) (2) B C (4分) (3) 大 (2分)
【解析】當電阻箱接入電路后,電阻箱和電壓表組成的支路分的電壓增大,電阻箱上分得的電壓大于原來的一半,所以電壓表的測量值大于真實值。
要想測量比較精確,要求電阻箱接入電路后對整個電路的電阻影響較小,所以滑動變阻器選擇B,若定值電阻R′過大,不能使電壓表達到滿偏,所以R′選擇C,在本試驗其它元件不變的條件下,選擇電動勢大的電池目的是減小實驗誤差,提高精度。
9.從下表中選出適
19、當的實驗器材,設計一電路來測量電流表A1的內阻r1,要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度,并能測出多組數據。
(1)畫出電路圖,標明所用器材的代號。
(2)若選測量數據中的一組來計算r1,則所用的表達式為r1= ,式中各符號的意義是: 。
器材(代號)
規(guī)格
電流表(A1)
量程10mA、內阻r1待測(約40Ω)
電流表(A2)
量程500μA、內阻r2=750Ω
電壓表(V)
量程10V、內阻r3=10kΩ
電阻(R1)
阻值約為100Ω、做保護電阻用
20、
滑動變阻器(R2)
總阻值約為50Ω
電源(E)
電動勢1.5V、內阻很小
開關(S2)、電線若干
9.(1)如圖所示的兩個圖中任一個均可 。
(2),I1、I2分別表示通過電流表A1和A2的電流,r1、 r2分別是它們的電阻。
【解析】(1)因電壓表量程太大,所以只能用內阻已知的電流表來替代,所以電路設計如圖
(2)兩個并聯(lián)電壓相等,所以,解得
10. 1)多用電表的表盤如圖所示,用100mA的量程測量直流電流時,指針所示電流值為__________mA
(2)某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻 值。可選用器材的代號和規(guī)格如下:
電流表A1
21、(量程250mA,內阻r1為 5Ω)
電流表A2 (量程300mA,內阻r2約為5Ω)
待測電阻Rx(阻值約為100Ω);
滑動變阻器R(最大阻值10Ω);
電源E (電動勢約為9V,內阻r約為1Ω);
單刀單擲開關S,導線若千。
①請在右邊的方框中把電流表的代號A1、A2填在相應的中,并且把實驗電路 原理圖連接完整
②需要直接測量的物理量是______,被測電阻的計算式為及Rx=______。
10.(1)或
(2)①電路如圖 ?、趦呻娏鞅淼碾娏?
【解析】(1)用100mA的量程測量直流電流,可直接讀出或
(2)方框中應把量程大的電流表放在干路上,小量程的放在支路上,所以設計的電路如圖所示,由部分電路歐姆定律得