2022屆高考物理二輪復習 專題六 物理實驗 考點2 電學實驗限時集訓

2022屆高考物理二輪復習 專題六 物理實驗 考點2 電學實驗限時集訓1(2018·武昌區(qū)調(diào)研)測量一干電池組的電動勢和內(nèi)阻所用器材如下。連線圖如圖6215甲所示：A電流表A：量程0100 mA、內(nèi)阻為16.0 B電壓表V：量程03 V、內(nèi)阻約為30 kC干電池組E：電動勢待測、內(nèi)阻待測D滑動變阻器R：010 E定值電阻R0：阻值為4.0 F單刀單擲開關S，導線若干實驗時測量出電流表A的示數(shù)I和電壓表V的示數(shù)U，用對應的數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的UI圖象，利用圖象可求出該干電池組的電動勢為E_V、內(nèi)阻為r_ 。圖6215小電珠L的額定電壓為3.8 V，現(xiàn)已測出其伏安特性曲線如圖丙所示，它的額定電功率P額_W。將L接在上面所測干電池組的兩極上并接通電路，則L消耗的實際電功率P_W。解析根據(jù)題圖甲中電路，電流表并聯(lián)一阻值為4.0 的定值電阻，相當于把電流表量程擴大為原來的5倍。由閉合電路歐姆定律可得EU5Ir，變化為UE5rI，對照由實驗得到的UI，圖線可知，圖線在縱軸的截距等于電池組的電動勢，E3.0 V，圖線斜率的絕列值105r，解得內(nèi)阻r2.0 。小電珠L的額定電壓為3.8 V，對應的電流為2.4 A，小電珠的額定電功率P額UI3.8 V×2.4 A9.12 W。在題圖丙中作出干電池組的伏安特性曲線，如圖所示，兩圖線交點的縱、橫坐標乘積即為小電珠消耗的實際電功率P0.8×1.1 W0.88 W。答案3.02.09.120.882(2018·濟寧二模)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負溫度系數(shù)電阻器(NTC)，正溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而增大，負溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而減小。某實驗小組選用下列器材探究某一熱敏電阻Rx的導電特性。A電流表A1(量程10 mA，內(nèi)阻r11 )B電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻r2約為0.5 )C滑動變阻器R1(最大阻值200 )D滑動變阻器R2(最大阻值20 )E定值電阻R3(阻值1 499 )F定值電阻R4(阻值149 )G電源E(電動勢15 V，內(nèi)阻忽略)H開關與導線若干(1)實驗采用的電路圖如圖甲所示，則滑動變阻器選_，定值電阻R選_。(填儀器前的字母序號)圖6216(2)該小組根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出熱敏電阻的UI圖象如圖乙所示，請分析說明該曲線對應的是_熱敏電阻。(選填“PTC”或“NTC”)。(3)若將此熱敏電阻直接接到一電動勢為9 V，內(nèi)阻10 的電源兩端，則此時該熱敏電阻的阻值為_ 。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析(1)本實驗研究熱敏電阻Rx的導電特性，測量范圍盡可能大，因此采用了分壓電路，為便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用R2。因電源電動勢為15 V，因此可粗略計算定值電阻阻值Rr11 499 。故選R3。(2)由圖象可知該電阻元件的電阻隨電流增大而減小，因此該熱敏電阻為NTC。(3)在乙圖中作出電源的UI圖象，兩圖象的交點為I0.1 A，U8.0 V。因此熱敏電阻的阻值為Rx80.0 。答案(1)DE(2)NTC(3)80.0 3為了測量某電池的電動勢E和內(nèi)阻r，采用如圖6217甲所示的電路，其中定值電阻R05.0 ，電壓表V1內(nèi)阻約為5.0 k。實驗中，移動滑動變阻器滑片，測出電壓表V1和V2的多組U1、U2數(shù)據(jù)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(shù)123456U1/V0.501.001.501.702.002.50U2/V8.457.907.607.136.806.27圖6217(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在給定圖乙的坐標紙上畫出U2U1的圖線；(2)根據(jù)(1)中所畫圖線可得出該電源的電動勢E_V，內(nèi)阻r_；(結(jié)果保留兩位小數(shù))(3)為提高實驗的精確度，下列做法可行的是_。A適當減小R0可使內(nèi)阻測量值更接近真實值B適當增大R0可使內(nèi)阻測量值更接近真實值C將縱坐標改為U1U2可以使電動勢測量值更接近真實值D將縱坐標改為U1U2不能使電動勢測量值更接近真實值解析(1)先描點，后連線，舍去偏離連線較遠的點。(2)對題圖甲電路，由閉合電路歐姆定律得，EU1U2r，則U2EU1，由U2U1圖象在縱軸截距等于電源電動勢，可得E9.00 V，由圖象斜率大小k1.1，解得內(nèi)阻r0.50 。(3)適當減小R0，可減小電壓表V1內(nèi)阻的影響，可使電源內(nèi)阻的測量值更接近真實值，選項A正確，B錯誤。將縱坐標改為U1U2，不能使電動勢測量值更接近真實值，選項D正確，C錯誤。答案(1)如圖所示(2)9.00(8.959.05)0.50(0.270.65)(3)AD4理想電壓表內(nèi)阻無窮大，而實際電壓表并非如此，現(xiàn)要測量一個量程為03 V、內(nèi)阻約為3 k的電壓表的阻值。實驗室備有以下器材：A待測電壓表V1：量程為03 V、內(nèi)阻約為3 kB電壓表V2：量程為06 V、內(nèi)阻約為6 kC滑動變阻器R1：最大值20 、額定電流1 AD定值電阻R0E電源：電動勢6 V、內(nèi)阻約1 F開關一個、導線若干(1)利用以上器材設計如圖甲所示測量電路，請你按圖示電路將實驗儀器連接起來；圖6218(2)請寫出按該電路測量電壓表V1內(nèi)阻Rv的表達式，并指出表達式中各物理量的含義_；(3)在正確連接電路后，閉合開關S，不斷地調(diào)節(jié)滑動變阻器R1滑片的位置，記錄多組電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2作出U2U1圖線如圖丙所示。若R01 480 ，由圖線上的數(shù)據(jù)可得Rv_。解析由并聯(lián)電路兩端電壓相等可知，定值電阻R0兩端的電壓為U0U2U1，由歐姆定律可知，通過定值電阻的電流為I0IV1，因此電壓表V1的內(nèi)阻Rv，解以上三式得：RvR0，將其變形得到：U2U1，圖象斜率k1.51則Rv2 960 。答案(1)如圖(2)RvR0U1為待測電壓表V1的示數(shù)，U2為電壓表V2的示數(shù)，R0為定值電阻阻值(3)2 9605圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250 A，內(nèi)阻為480 。虛線方框內(nèi)為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 擋。圖6219(1)圖(a)中的A端與_(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關于R6的使用，下列說法正確的是_(填正確答案標號)。A在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1R2_ ，R4_ 。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”連接的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時B端是與“3”連接的，則讀數(shù)為 _；若此時B端是與“5”連接的，則讀數(shù)為_。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)解析(1)與歐姆表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。(2)R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調(diào)零的作用，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。(3)換擋開關接2時，是量程較小的電流表，所以R1R2160 ；換擋開關接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯(lián)組成新表頭，新表頭的內(nèi)阻r120 ，新表頭的量程是1 mA，所以R4 r 120 880 。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”連接的，測量時多用表是量程為2.5 mA的電流表，則多用電表讀數(shù)為1.47 mA；若此時B端是與“3”連接的，此時多用表是歐姆×100 擋，則讀數(shù)為1.10×103 ；若此時B端是與“5”連接的，量程為5 V電壓表，則讀數(shù)為2.95 V。答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10×103 2.95 V6某同學利用如圖6220(a)所示的電路測量一微安表(量程為100 A，內(nèi)阻大約為2 500 )的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€滑動變阻器R1，R2(其中一個阻值為20 ，另一個阻值為2 000 )：電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 )；電源E(電動勢約為1.5 V)；單刀雙擲開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。圖6220(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。(2)完成下列填空：R1的阻值為_ (填“20或“2 000”)為了保護微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中的滑動變阻器的_端(填“左”或“右”)對應的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1。將R1的滑片置于適當位置，再反復調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢_(填“相等”或“不相等”。)將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將R2的阻值置于2 601.0 ，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為_ (結(jié)果保留到個位)。(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議：_。解析實物連線如圖：(2)滑動變阻器R1要接成分壓電器，則要選擇阻值較小的20 的滑動變阻器；為了保護微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的左端對應的位置；將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1 ；將R1的滑片置于適當位置，再反復調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置；最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前后在BD中無電流流過，可知B與D所在位置的電勢相等；設滑片P兩側(cè)電阻分別為R21和R22，因B與D所在位置的電勢相等，可知：；同理當Rz和微安表對調(diào)時，仍有：；聯(lián)立兩式解得：RA2 550 。(3)為了提高測量精度，調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。答案(1)連線見解析圖(2)20左相等2 550(3)調(diào)節(jié)R1的分壓，盡可能使微安表接近滿量程