江蘇省2020版高考物理三輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)13 電學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)練習(xí)（含解析）

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1、熱點(diǎn)13　電學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn) (建議用時(shí)：20分鐘) 1．(2019·揚(yáng)州市一模)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量?jī)晒?jié)干電池組成的電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻． (1)請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接． (2)在實(shí)驗(yàn)操作正確的情況下測(cè)得數(shù)據(jù)記錄在下表中，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出U－I圖象． U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62 I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38 (3)根據(jù)U－I圖象，可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) (4)本實(shí)驗(yàn)存在系

2、統(tǒng)誤差，原因是____________(選填“①電壓表分流”或“②電流表分壓”前面的序號(hào))，由此造成電源內(nèi)阻測(cè)量值____________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值． 2．(2019·泰州市高三一模)小明剛從超市購買了一節(jié)干電池，于是他想測(cè)定該干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，小明做實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材： A．干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻小于0.5 Ω) B．電流表G(滿偏電流1.5 mA，內(nèi)阻為10 Ω) C．電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω) D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω，10 A) E．滑動(dòng)變阻器R2(0～100 Ω，1 A) F．定值電阻R3＝0.

3、5 Ω G．定值電阻R4＝990 Ω H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________(填寫序號(hào))； (2)小明按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，畫圖處理數(shù)據(jù)，由于新電池內(nèi)阻很小，發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小，給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙．請(qǐng)利用本題提供的器材幫助小明改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，要求測(cè)量誤差盡可能地小，在下面所給方框內(nèi)畫出改進(jìn)后的電路圖； (3)某同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)出了六組I1(電流表G的示數(shù))和I2(電流表A的示數(shù))，請(qǐng)?jiān)谒o坐標(biāo)紙上使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，作出I1和I2的關(guān)系圖線； 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 I1/mA 1.40

4、1.36 1.35 1.28 1.20 1.07 I2/A 0.10 0.15 0.23 0.25 0.35 0.50 (4)根據(jù)圖線可得，被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)阻為________Ω. 3．一細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料，截面為同心圓環(huán)，如圖a所示，此材料長(zhǎng)約3 cm，電阻約為100 Ω，已知這種材料的電阻率為ρ.欲測(cè)量該樣品的內(nèi)徑，但內(nèi)徑太小，無法直接測(cè)量．現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材： A．20分度的游標(biāo)卡尺； B．螺旋測(cè)微器； C．電流表A1(量程0～50 mA，內(nèi)阻r1＝100 Ω)； D．電流表A2(量程0～100 mA，內(nèi)阻r2約為40 Ω)；

5、 E．滑動(dòng)變阻器R(0～10 Ω，額定電流2 A)； F．直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻很小)； G．上述導(dǎo)電材料R2(長(zhǎng)約為3 cm，電阻約為100 Ω)； H．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干． 請(qǐng)用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)盡可能精確地測(cè)量該樣品內(nèi)徑d的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問題： (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度如圖b所示，其示數(shù)L＝________cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑如圖c所示，其示數(shù)D＝________mm. (2)在所給的方框中畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理量符號(hào)． (3)用已知的物理量和所測(cè)得的物理量的符號(hào)表示樣品的內(nèi)徑d＝________．

6、4．(2019·揚(yáng)州市高三模擬)用如圖所示的多用電表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)． (1)將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大．為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按________(填選項(xiàng)前的字母)的順序進(jìn)行操作，再將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，進(jìn)行測(cè)量． A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置 B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置 C．將兩表筆短接，旋動(dòng)部件T，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn) (2)測(cè)量二極管的正向?qū)娮钑r(shí)，紅表筆應(yīng)接二極管的________(填“正極”或“負(fù)極”)． 熱點(diǎn)13　電學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn) 1．解析：(1)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，電流表應(yīng)相

7、對(duì)電源外接，實(shí)物連接圖如圖所示． (2)在U－I坐標(biāo)系內(nèi)，描點(diǎn)連線，如圖所示． (3)由U＝E－Ir可知，圖象在縱軸的截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值等于內(nèi)阻．故E＝3.0 V，r＝1.0 Ω. (4)本實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表分流，使得電流表示數(shù)小于干路電流；外電路短路時(shí)，電壓表分流為零，實(shí)際電流等于電流表電流，電壓越大，電壓表分流越多，實(shí)際電流大于電流表電流越多，圖象斜率的絕對(duì)值將越大，因此電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值． 答案：(1)見解析圖　(2)見解析圖 (3)3.0　1.0　(4)①　小于 2．解析：(1)為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器的阻值不能太大，選擇D比較合適

8、． (2)由于沒有電壓表，給定的電流表G可與定值電阻 R4串聯(lián)作電壓表使用；圖象的斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻，由于新電池內(nèi)阻很小，發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小，給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙，所以電源串聯(lián)一個(gè)電阻作等效內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示． (3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出I1－I2圖象如圖乙所示． (4)由閉合電路歐姆定律可知：I1(R4＋RG)＝E－I2(r＋R3)，變形I1＝E－I2(r＋R3)，由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為1.48 mA，解得E＝1.48 V；由圖象可知r＝0.32 Ω. 答案：(1)D　(2)見解析圖甲 (3)見解析圖乙 (4)1.48

9、(1.47～1.49均正確) 0．32(0.25～0.35 均正確) 3．解析：(1)由游標(biāo)卡尺主尺讀得30 mm，游標(biāo)尺上第3條刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，則該樣品的長(zhǎng)度L＝30 mm＋0.15 mm＝30.15 mm＝3.015 cm.螺旋測(cè)微器固定刻度上分度值為0.5 mm，可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一圈，測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.5 mm，由固定刻度讀得3 mm，由可動(dòng)刻度讀得0.205 mm，該樣品的外徑為3 mm＋0.205 mm＝3.205 mm. (2)采用分壓式電路，用已知內(nèi)阻的電流表A1作為電壓表，電流表A2外接可以消除系統(tǒng)誤差．電路圖如圖所示． (3)由測(cè)量時(shí)兩電流表讀數(shù)可得待測(cè)電阻R2＝.樣品橫截面積S＝，由電阻定律可得R2＝，聯(lián)立解得樣品的內(nèi)徑 d＝ . 答案：(1)3.015　3.205　(2)實(shí)驗(yàn)電路圖見解析　(3) 4．解析：(1)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明所選擋位太大，應(yīng)換小擋進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)K置于“×10”的位置，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測(cè)電阻，因此合理實(shí)驗(yàn)步驟是BC. (2)測(cè)量二極管正向?qū)娮钑r(shí)，應(yīng)把紅表筆接二極管負(fù)極，黑表筆接二極管正極． 答案：(1)BC　(2)負(fù)極 - 6 -