物理高考专题 电学实验压轴题的5大命题点及破解策略(解析版)
物理电学压轴题 文字说明
电学总纲找到不变用电器,千方百计求关系;走投无路总电压,最终目的电阻比。
1、找到不变用电器:画好正确的电路图后找不变的电阻,这是解题的基础。
2、千方百计求关系:利用不变的物理量来解题。
(1)在相同的电路图中:串联:一定要利用好电流相同;并联:一定要利用好电压相同。
(2)在不同的电路图之间不变的电阻:利用题目中所给条件列出关于这个电阻的关系式,最后将电阻约掉,得出电流或电压之比。
(3)题目中给的条件,尽量求出多的物理量及物理量间的比例。
3、走投无路总电压:在利用题目中给出的条件,无法再求出更多物理量及比例时,可以利用不同电路图的总电压相等,列出关系式。
4、最终目的电阻比:要充分利用好题目中给出的或求出的各种比例,力争求出各电阻之间的比值,因为电阻比例是不随电路的改变而改变的。
物理电学压轴题解题思路1、画等效电路图:有导线和电阻同时存在的情况下,走导线不走电阻;找电压表的起点和终点,电流流过谁,测的就是谁的电压;2、找题中的比值条件:通常都是电流、电压、电功率之比,我们将每一个比值转化为电阻之比;从而可以找到任意电阻之间的关系;3、看题中的问题,通常也是求电流、电压和电功率,如果可以直接用公式最好,否则将我们所求的物理量与题中的已知物理量相比,得到电阻之比即可;如何复习物理电学一、善于挖掘题目中的隐含条件:为考查学生分析问题和解决问题的能力,在设计电学试题时,有些题目的已知条件并不明显给出,而是隐藏在其中,求解这类问题的关键在于挖掘其中的隐含条件,而这些隐含条件可从物理现象、关键用语等已知条件中挖掘。
二、构建变化电路中的方程思想:当电键断开或闭合,滑动变阻器滑片移动时,电路状态将发生变化。
求解此类电路综合题时,构建电路中的方程思想尤为重要,其方法如下:1、分清电路在每个状态下的结构,即电路的连接方式,滑动变阻器使用的阻值范围,电压表、电流表所测定的物理量。
2、能够对每种状态画出相应的等效电路图,在图中标出这种状态下所对应的已知量、不变量、待求量。
高中 物理 电学 实验 专题 常用的几种破题方法
C.大小可能等于零D.大小可能等于F
【例题6】14、(02春季)质量为m的三角形木楔A置于倾角为 的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为 ,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上,在力F的推动下,木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动,则F的大小为:
A、 B、
C、 D、
专题常用的几种破题方法
一概述:破题,就是从审题开始,迅速而准确的弄懂题意,明确解决问题的思路和方法。审题应该慢,字斟句酌,尤其是定语、状语、补语在物理情境的描述中起着提供条件的作用。还应该提醒的是,慢审题可以防止潜意识定势思维对题意理解的干扰。审题仔细透彻了,解起题来自然就快了。
二典题例析ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.认真审题,捕捉关键词句
②分析、判断物体的运动性质,有时要画出草图;
③设出正方向,根据题中的已知条件和所求物理量选取合适的公式,列方程求解;
④必要时对结果进行讨论。
专题三:自由落体和竖直上抛运动
例题3.一物体被以 的初速度竖直上抛,试求经过多长时间其离抛出点的高度为 ?取 。
总结:①这其实就是一个匀变速运动中的多解问题,离地面高度为 的位置,物体在上升和下降过程中都要经过,所以时间有两个值;
【例题3】.如图所示,粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面静止不动。若用平行斜面向下的力推动物块,使物块加速下滑,则斜面()
A.受地面的摩擦力大小为零B.受地面的摩擦力方向水平向右
C.受地面的摩擦力方向水平向左
D.在F的作用下,斜面可能沿水平面向右运动
【例题4】(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)倾角为θ的斜面上有质量为m的木块,它们之间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止,求水平推力F的大小。
高考物理压轴题分析与解题思路及技巧
高考物理压轴题分析与解题思路及技巧高考物理压轴题具有对考生的阅读理解能力、综合分析能力、应用数学知识解决物理问题能力等多项能力的考查功能,在高考中有着举足轻重的作用(物理压轴题往往含有多个物理过程或具有多个研究对象,需要应用多个物理概念和规律进行求解,难度较大. 从知识体系来划分,可分为力学综合题、电学综合题或力、电、热学综合题、电、光、原子物理综合题等, 其中的力学综合题与电学综合题,在物理试卷中占有重要地位一、力学综合题的求解思路力学综合题包含两大方面的规律:一是物体受力的规律,二是物体运动的规律(物体的运动情况是由它的初始条件及它的受力情况决定的,由于力有三种作用效果:?力的瞬时作用效果——使物体产生形变或产生加速度;?力对时间的积累效果——冲量;?力对空间的积累效果——功,所以,加速度、冲量和功就是联系力和运动的三座桥梁,与上述三座桥梁相关的物理知识有牛顿运动定律、动量知识(包括动量定理和动量守恒定理)、机械能知识(包括动能定理和机械能守恒定律)(力学综合题注重考查物理学中的两个重要观点——动量、能量,要求考生有扎实的基础知识和良好的解题思维,能够进行正确的受力分析和运动分析,解题的关键是要理清物理情景中出现的“过程”、“状态”。
二、电学综合题的求解思路电磁学包括静电场、恒定电流、磁场、电磁感应、交变电流和电磁场等方面的知识,研究电场、磁场和它们对电荷的作用,研究的是直流电路及交流电路的有关规律(电磁学中的“场”与“路”的知识既各自独立,又相互联系,全部的电磁学问题,以“场”为基础,进而研究“场”与“路”的关系思维点拨:近年高考压轴题往往以导线切割磁感线为背景命题, 电磁感应与力学问题联系的桥梁是安培力,导线运动与感应电流就有制约关系,分析安培力的变化是解题的关键(分析电磁感应中的电路时,应注意产生感应电动势的部分相当于电源,该部分导线相当于内电路,解题时需要正确分清内外电路、串并联关系。
高考电学实验题解题思路技巧
高考电学实验题解题思路技巧
解题思路技巧可以总结为以下几点:
1. 理清题意:仔细阅读题目,明确要求和条件。
了解题目所涉及的电路元件、电路图和测量方法等信息,理解题目中所给出的具体要求。
2. 掌握基本概念:掌握电学实验中常用的基本概念和定理,例如欧姆定律、基尔霍夫定律、功率公式等。
这些概念和定理是解题的基础,可以帮助理解电路中的相互关系。
3. 确定解题方法:根据题目中给出的条件和要求,选择合适的解题方法。
例如,对于求电路中的电流或电压,可以使用欧姆定律进行计算;对于求电阻的问题,可以使用串并联电阻的计算方法;对于求功率的问题,可以使用功率公式进行计算等。
4. 运用实验技巧:在实际操作中,要注意使用适当的实验仪器和测量方法,准确地测量电流、电压和电阻等物理量。
同时,要注意实验装置的连接方式和实验条件的设置,以保证测量结果的准确性。
5. 分析和解释实验现象:根据实验结果,分析电路中各个元件之间的相互关系,解释实验现象。
通过分析电路中的电流、电压和功率等变化规律,可以得出一些结论,加深对电路的理解。
6. 总结和归纳规律:在解题过程中,要时刻总结和归纳问题中涉及到的规律和定律,形成自己的解题思路和方法。
这样,在遇到类似的电学实验题时,就能够迅速找到解题的方法。
以上是一般的解题思路技巧,具体的解题过程还需要根据题目的
具体要求和条件进行灵活运用。
在解题过程中,要注重理论知识的掌握和实践操作的积累,通过多做电学实验题,逐步提高解题能力。
高考物理电学实验五类题型考题归纳(有详细问题详解解析汇报)
专题电学实验实验一描绘小灯泡的伏安特性3.〔省市2012届高三下学期2月份月考物理卷〕“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞实验中,提供的实验器材有:A.小灯泡〔额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A〕B.电流表A (0~0.6A,阻约为0.5Ω) C.电压表V〔0~6V,阻约为5kΩ)D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A ) E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A )F.电源〔6V,阻不计〕G.开关与导线假如干〔1〕实验中滑动变阻器选〔填“R1〞或“R2〞〕〔2〕该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I。
请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整〔3〕该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象,根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_______〔选填“增大〞、“减小〞或“不变〞〕4.〔省省城名校2012届高三第四次联考试题〕某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V 的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率与灯丝温度等问题。
〔1〕根据实验原理,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整。
〔2〕连好电路后,开关闭合前,图甲中滑动变阻器R的滑片应置于〔填“A端〞、“B端〞或“AB正中间〞〕。
〔3〕闭合开关,向B端调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大〞,如此分析电路的可能故障为。
A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表断路D.滑动变阻器断路〔4〕排除故障后,该同学完成了实验。
根据实验数据,画出的小灯泡I—U图线如图乙所示。
形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为。
〔5〕小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k 〔273+t〕,k为比例常数。
根据I—U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为℃。
4.〔1〕如下列图〔2〕A端〔3〕B 〔4〕灯丝的电阻随温度的升高而增大〔5〕977℃5.〔某某区百所高中2012届高三〔第三届〕联考理综卷〕在做“描绘小灯泡的伏安特曲线〞的实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以与符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据,图示是没有连接完的实物电路。
高考物理命题猜想与仿真押题专题电学实验命题猜想含解析.doc
电学实验命题猜想【考向解读】高考对物理实验的考查,是在《考试说明》规定的实验基础上进行重组与创新,旨在考查考生是否熟悉这些常规实验器材,是否真正动手做过这些实验,是否能灵活的运用学过的实验理论、实验方法、实验仪器,去处理、分析、研究某些未做过的实验,包括设计某些比较简单的实验等.所给的物理情景和要求跟教材内容多有明显区别,是以教材中实验为背景或素材,通过改变实验条件或增加条件限制,加强对考生迁移能力、创新能力和实验能力的考查.【命题热点突破一】电学常用仪器的读数及使用1.电流表和电压表2.(1)电流的流向电流从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)流出,即“红进、黑出”.(2)“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.(3)欧姆表刻度不均匀的原因当红、黑表笔短接时,调节滑动变阻器R0(即欧姆调零),使灵敏电流计满偏,I g=ERg+R0+r,此时中值电阻R中=R g+R0+r,当两表笔接入电阻R x时,I=ERg+R0+r+Rx,电阻R x与电路中的电流相对应,但不是线性关系,故欧姆表刻度不均匀.例1.(2018·高考全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表.可选用的器材有:微安表头(量程100 μA,内阻900 Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99 999.9 Ω);导线若干.要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡.错误!未指定书签。
回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱.(2)电阻箱的阻值应取R1=______Ω,R2=______Ω.(保留到个位)解析:(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表,有I g R g=(I-I g)R1,解得R1=100 Ω,接b时改装成量程为3 V的电压表,有U=I g R g+IR2,解得R2=2 910 Ω. 答案:(1)如图所示(2)100 2 910错误!未指定书签。
高考物理试题解析常考重点与解题技巧
高考物理试题解析常考重点与解题技巧物理作为高考科目之一,既有一定的难度,也有一定的关键点。
掌握常考重点和解题技巧可以帮助考生更好地备考和应对考试。
本文将针对高考物理试题,进行解析常考重点和分享解题技巧。
一、电学常考重点与解题技巧1.1 电路基本概念和原理在电学中,电路是一个非常基础而常见的概念。
考生需要掌握电路中的基本元件、电流、电压、电阻的定义和关系等内容。
同时,了解欧姆定律、基尔霍夫定律、功率公式等重点内容,并能够应用到实际的解题中。
解题技巧:解题时可以先通过电路图进行分析,找出电流的分布和电阻的串并联关系,根据电路中的电的守恒定律进行方程的建立,最后解方程求解未知量。
1.2 电磁感应和电磁波电磁感应和电磁波是高考物理中的重要内容之一。
考生需要了解电磁感应的基本原理、法拉第电磁感应定律、自感现象等内容。
同时,熟悉电磁波的基本特性、光的干涉和衍射、多普勒效应等知识点也是必备的。
解题技巧:在解决电磁感应的题目时,可以通过应用法拉第电磁感应定律来建立方程,利用磁通量和磁场的变化关系求解未知量。
而在解决电磁波的题目时,可以通过对光的干涉和衍射以及多普勒效应的理解,利用相应的公式进行计算。
二、力学常考重点与解题技巧2.1 运动学运动学是力学的基础,也是高考物理中的一个重要内容。
考生需要了解位移、速度、加速度等概念,熟悉匀速直线运动、加速直线运动和曲线运动的相关知识点。
解题技巧:在解决运动学问题时,可以根据所给的条件,利用运动的基本方程来解决。
可以利用位移等于速度与时间相乘、速度等于位移与时间的比值、加速度等于速度与时间的比值等关系式进行推导和计算。
2.2 牛顿力学牛顿力学是力学的重要组成部分,考生需要掌握受力、牛顿三定律、摩擦力、重力等知识点。
特别需要注意的是,对于重力加速度和摩擦力的计算与应用,考生需要深入理解和掌握。
解题技巧:在解决牛顿力学的题目时,首先要进行合力分析,确定所受的合力和加速度的方向。
电磁感应压轴题(5法突破)(解析版)
电磁感应是高中物理的重要知识板块,对于简单的电磁感应问题,一般可直接利用法拉第电磁感应定律和楞次定律及其相关知识解答。
而对于比较复杂的电磁感应问题,运用以下五种物理思想方法,可快速破解,事半功倍。
一、等效法在电磁感应中,闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动将产生感应电动势,对于一些弯曲导体在磁场中做切割磁感线运动,我们可以把弯曲导体等效为沿垂直运动方向的直导体。
对于正弦式感应电流,可以用有效值计算产生的热量。
涉及最大功率的问题,有的需要找出等效电路和等效电源。
[例1] 如图所示,da 、bc 为相距为L 的平行导轨(导轨电阻不计)。
a 、b 间连接一个定值电阻,阻值为R 。
长直金属杆MN 可以按任意角θ架在平行导轨上,并以速度v 匀速滑动(平移),v 的方向与da 平行,杆MN 每单位长度的阻值也为R 。
整个空间充满匀强磁场,磁感应强度的大小为B ,方向垂直纸面向里。
求:(1)定值电阻上消耗的电功率最大时,θ的值;(2)杆MN 上消耗的电功率最大时,θ的值。
(要求写出推导过程)[方法导入] 长直金属杆可以按任意角θ架在平行导轨上,利用等效法可将其等效为长为L 的金属杆切割磁感线。
计算杆MN 上消耗的最大电功率时,可以把定值电阻等效为电源内阻,把杆MN 接入电路的电阻等效为可变化的外电阻。
[解析] (1)无论θ角多大,感应电动势E =BL v 不变根据P =I 2R 可知,总电流越大,定值电阻上消耗的电功率越大。
由闭合电路欧姆定律,MN 接入电路的电阻(相当于电源内阻)越小,电流越大,定值电阻上消耗的电功率越大。
即θ=π2时,定值电阻上消耗的电功率最大。
(2)法一:令MN 接入电路的电阻为r ,则有r =L sin θ R 由P MN =I 2r 和I =BL v R +r可得 P MN =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫BL v LR sin θ+R 2·LR sin θ 化简得P MN =B 2L 3v 2R ⎝⎛⎭⎫L 2sin θ+sin θ+2L θ∈⎝⎛⎦⎤0,π2,由均值不等式可知L 2sin θ+sin θ+2L ≥4L ,当且仅当sin θ=L ,即θ=arcsin L 时等号成立,此时0<L ≤1 m 。
高考物理必考的十大热点问题破解之道静电场问题破解之道六种方法包万象解析
静电场问题破解之道——六种方法包万象通览近几年各地高考卷中的电场类选择题,考题可以说是千变万化,但使用的方法却都基本相同。
用到的方法主要有对称法、等效法、割补法、微元法、整体隔离法和极端思维法等,这正是“年年岁岁法相似,岁岁年年题不同”。
本文结合几道相关的试题加以赏析,感受一下静电场选择题的破解之道。
下面分别举例说明。
一、对称法例1(2014年高考江苏卷)如图1所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。
下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()A.O点的电场强度为零,电势最低B.O点的电场强度为零,电势最高C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低解析因为圆环上均匀分布着正电荷,根据对称性可知在圆心O点产生的电场的合场强为零,且在垂直于x轴方向上分量的矢量和为0,所以x轴上O点右侧场强方向向右,O 点左侧场强方向向左,又因为沿电场线方向电势降低,所以O点电势最高,所以A选项错误,B选项正确;均匀分布着正电荷的圆环可看成由无数对关于圆心O点对称的带正电的点电荷组成,x轴正好位于这对点电荷的中垂线上,由等量正点电荷中垂线上的电场特点和电场叠加原理可知,从O点沿x轴正方向,电场强度先变大后变小,所以CD选项错误。
答案 B点评解决本题的关键就是运用了对称法确定了圆环中心O和x轴上圆环左右两侧电场强度的大小和方向特点,从而使问题得解。
针对训练1如图2所示,电荷均匀分布在半球面上,已知半球面上的电荷在半球的中心O处产生的电场强度为E,方向垂直于赤道面。
一个平面通过一条直径,与赤道面的夹角为α,把半球面分为两部分,α角所对应的这部分球面上(在“小瓣”上)的电荷在O处的电场强度为()图2 图1二、等效法例2(2015年高考山东卷)直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图3所示,M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零。
2020物理高考备考专题《电学实验》(高考押题)(附答案解析版)
高考押题专练1.某同学用以下器材接成如图甲所示的电路,并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘,成功地改装了一个简易的“R×1 k”的欧姆表,使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10~20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意,表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下:A.满偏电流I g=100 μA的微安表一个B.电动势E=1.5 V,电阻可忽略不计的电池C.阻值调至14 kΩ的电阻箱RD.红、黑测试表笔和导线若干(1)根据题中信息可知原微安表的内阻R g=________ Ω.(2)在图甲电路的基础上,不换微安表和电池,图乙的刻度也不改变,仅增加1个电阻,就能改装成“R×1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间(填a、b、c),电阻阻值为________.(保留两位有效数字)(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图.【答案】(1)1 k(2)a、c15 Ω(3)见解析图【解析】(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10~20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在10~20 kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近,由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻,即表内总电阻约为R总=15 kΩ.当表笔短接时,电流满偏,根据欧姆定律有:I g=ER+R g,代入E、R、I g的值可得R g=1 kΩ.(2)要把原表改装成“R×1”的欧姆表,就要减少表的内阻,依题意,显然只有在ac之间并联一个小电阻R′,才能使表内总电阻等于中值电阻R并=15 Ω.根据R并=R′(R+R g)R′+R+R g,代入R以及R g的数值可计算得R′≈15 Ω.(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图如图所示.2.一只小灯泡,额定功率为0.75 W,额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值,于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3 Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=PR=1.5 V.B小组同学认为A小组测量方法有误,他们利用下面可供选择的器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压,并根据测量数据来绘制灯泡的U-I图线,进而找到灯泡的额定电压.A.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)B.电流表A1(量程1 500 mA,内阻约0.02 Ω)C.电流表A2(量程500 mA,内阻约0.6 Ω)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω)E.滑动变阻器R2(0~100 Ω)F.电源E(电动势4.0 V,内阻不计)G.开关S和导线若干H.待测灯泡L(额定功率0.75 W,额定电压未知)(1)在实验过程中,B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加,在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中,电流表选________(选填“A1”或“A2”);滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”).(2)当电压达到1.23 V时,发现灯泡亮度很暗,当达到2.70 V时,灯泡功率已超过额定功率,便立即断开开关,并将所测数据记录在下面表格中.(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________ V;显然这一结果大于1.5 V,究其原因是________________________________.【答案】(1)见解析图A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.4~2.6均可)灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)【解析】(1)题目表格中电流最大310 mA,考虑测量的精确度,故电流表选择A2;要描绘小灯泡的U-I图象,电压要从零开始连续调节,故滑动变阻器用分压式接法,选择小量程的变阻器方便操作,故变阻器选择R1;电路如图所示.(2)小灯泡的U-I图象如图所示:(3)小灯泡的额定功率为0.75 W;当电压为2.5 V时,电流为0.3 A,此时电功率为:P=UI=2.5×0.3 W =0.75 W,恰好等于额定功率,故额定电压为2.5 V;显然这一结果大于1.5 V,究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.3.某同学利用如图所示的电路,测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R L,实验室提供下列器材:①待测线圈L,阻值约为2 Ω,额定电流为2 A②电流表A1量程为0.6 A,内阻r1为0.2 Ω③电流表A2量程为3 A,内阻r2约为0.2 Ω④变阻器R1阻值为0~10 Ω,变阻器R2阻值为0~1 kΩ⑤电池E,电动势为9 V,内阻很小⑥定值电阻R3=10 Ω,R4=1 000 Ω⑦开关S1、S2要求实验时,改变变阻器的阻值,待电路稳定时,可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,利用I2-I1的图象,求出电感线圈的电阻.(1)实验中定值电阻应选用________,变阻器应选用________.(填代号)(2)I2-I1对应的函数关系式为__________.(选用题干所给出的物理符号表示)(3)实验结束时应先断开开关________,后断开开关________.(4)由I 2-I 1图象得出I 2I 1的平均值为6.0,则电感线圈的直流电阻为________.(结果保留3位有效数字)【答案】(1)R 3 R 1 (2)I 2=R L +R 3+r 1R LI 1 (3)S 2 S 1 (4)2.04 Ω 【解析】(1)采用已知内阻的小量程电流表A 1替代电压表测量电压,需要串联一个大于等于R =2×20.6 Ω-0.2 Ω≈6.5 Ω的定值电阻,所以实验中定值电阻应选用阻值为10 Ω的R 3,要用分压电路,选择较小的滑动变阻器,滑动变阻器应选用阻值为0~10 Ω的R 1. (2)由I 1(R 3+r 1)=(I 2-I 1)R L ,得:I 2I 1=R L +R 3+r 1R L ,所以:I 2=R L +R 3+r 1R LI 1(3)实验结束时为防止烧坏电路,应先断开开关S 2 ,将电感线圈与A 1断开,然后再断开S 1. (4)由I 2=R L +R 3+r 1R L I 1,代入数据得:R L =R 3+r 15=10+0.25Ω=2.04 Ω.4.高电阻放电法测电容的实验,是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U 时所带的电荷量Q ,从而再求出待测电容器的电容C ,某同学的实验情况如下:(1)按图甲所示电路连接好实验电路.(2)接通开关S ,调节电阻箱R 的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下这时电流表的示数I 0=500 μA 、电压表的示数U 0=6.0 V ,I 0 和U 0 分别是电容器放电的初始电流和初始电压,此时电阻箱R 的阻值为8.5 kΩ,则电流表的内阻为________ kΩ.(3)断开开关S ,同时开始计时,每隔5 s 或10 s 读一次电流I 的值,将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t 为横坐标、电流I 为纵坐标的点,如图乙中用“×”表示的点.(4)请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线,并根据图线估算出该电容器两端电压为U 0时所带的电荷量Q 0约为________ C ;(结果保留两位有效数字)(5)根据公式________来计算电容器的电容.(只要求写出表达式,不要求计算结果) 【答案】(2)3.5 (4)如图所示 8.0×10-3(5)C =Q 0U 0【解析】(2)由欧姆定律有:U 0=I 0(R g +R )得:R g =U 0I 0-R = 6.0500×10-6 Ω-8.5×103 Ω=3.5×103Ω=3.5 kΩ (4)用平滑曲线连接各点,查出所画的曲线与坐标轴所围的格数以求得面积.因ΔQ =I ·Δt 即为曲线与坐标轴所围的格数的面积,则利用数格子方法,估算出电容器两端电压为U 0时的电量为:Q 0=32×2.5×10-4 C =8.0×10-3 C(5)根据电容的定义式可知,利用C =Q 0U 0可求出电容C .5.某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值,设计了如图甲所示的电路,其中R 0为电阻箱,R x为金属热电阻,电压表可看做理想电表,电源使用的是稳压学生电源(内阻不计),实验步骤如下:①按照电路图连接好电路 ②记录当前温度t③将单刀双掷开关S 与1闭合,记录电压表读数U ,电阻箱阻值R 1④将单刀双掷开关S 与2闭合,调节变阻箱使电压表读数仍为U ,记录电阻箱阻值R 2 ⑤改变温度,重复② ~ ④的步骤(1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为:R x =________,根据测量数据画出其电阻R x 随温度t 变化的关系如图乙所示;(2)若调节电阻箱阻值,使R 0 = 120 Ω,则可判断,当环境温度为________时,金属热电阻消耗的功率最大.【答案】(1)R 1R 2 (2)20 ℃【解析】(1)设电源电压为E ,则将单刀双掷开关S 与1闭合时,U R x =E -UR 1;单刀双掷开关S 与2闭合时:E -U R x =U R 2;联立解得:R x =R 1R 2;(2)金属热电阻消耗的功率最大时,此时金属热电阻的值等于电阻箱的阻值,即R x =R 0 = 120 Ω,根据电阻-时间关系可知:R x =t +100,当R x =120 Ω时,t =20 ℃.6.实验室里有一只“W A200”型的二极管,但它两端的“+”“-”号被磨掉了.小王想测出它的正负极,并测量它的正向电阻、反向电阻.小王先在网上查出该型二极管的正向电阻约5 Ω、反向电阻约50 Ω.小王在实验室找出以下器材:电流表A ,量程0.6 A ,内阻r A =0.1 Ω 电压表V 1,量程2 V ,内阻r V =1 kΩ 电压表V 2,量程3 V ,内阻约为2 kΩ 定值电阻R 1,阻值R 1=40 Ω 滑动变阻器R 2,阻值范围0~5 Ω 电源E ,电动势3 V ,内阻不计 开关及导线若干(1)小王先在二极管两端标上A 和B ,按如图甲所示电路连接.他发现电流表、电压表的示数都几乎不随滑动变阻器R 2的阻值的变化而改变(电路保持安全完好),说明哪端是二极管的正极________(填A 或B ).(2)小王标出了二极管的正负极,接着他设计了如图乙所示的电路.某次测量中读出电压表读数为U 、电流表的读数为I ,则二极管“正向电阻”的精确计算式R =________(用读数和字母表示).(3)请您选用上面器材,帮小王设计一个测量二极管“反向电阻”的电路,填在图丙的方框内.要求:能够多次测量、尽量精确.【答案】(1)B (2)UI -r A(3)见解析图【解析】(1)因电压表和电流表均不随变阻器的阻值变化而变化,说明二极管反向接入,故B 端为二极管的正极;(2)由题图乙可知,采用了电流表内接法,则由欧姆定律可知:R =UI-r A .(3)要想多次测量应采用分压式接法,由于反向电阻较大,属于大电阻,电路中电流较小,为了能准确测量,可以将V1与R1并联后充当电流表使用,再与电压表V2并联,即可求出电阻,故原理图如图所示.7.某同学用如图所示电路进行实验,测定电源电动势、电压表内阻及电流表量程.器材如下:电源E(电动势大小、内阻未知);电流表G(总刻度30小格,量程未知,内阻不计);电阻箱R(0~9 999.9 Ω);电压表V(0~3 V);单刀双掷开关S及导线若干.实验步骤如下:a.单刀双掷开关S接1,调节电阻箱阻值,使电流表满偏(指针偏转30格),读出此时电阻箱阻值为800.0 Ω.b.继续调节电阻箱阻值,当电流表半偏(指针偏转15格)时,读出电阻箱阻值为1 800.0 Ω.c.开关S接2,把电阻箱阻值调为0,读出此时电流表指针偏转10格,电压表示数2.80 V.请回答下列问题:(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为________;(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上测量数据可推算得到电压表内阻R V=________ Ω,电流表量程为________ mA,电源电动势E=________ V;(3)若电流表和电阻箱中只有一个断路;该同学利用电路中的电压表来检查故障,具体做法为:开关S 断开,用一根导线一端连接2,则另一端应接电路________点(填“a”或“b”).判断依据是____________________________.【答案】(1)最大值(2)2 800 3.0 3.0(3)b若电压表有读数,则故障为电阻箱断路;若电压表无读数,则故障为电流表断路【解析】(1)为了让电流由最小值开始调节,故应将电阻箱的阻值调为最大值;(2)设每一格代表电流为I,当开关接1时,电流表满偏时有:30I=Er+800半偏时有:15I=Er+1 800而电阻箱电阻为零时有:10I=ER V+r,U=10IR V联立解得:R V=2 800 Ω;I=1×10-4 A;E=3.0 V;则可知电流表量程为30I=3.0 mA.(3)电路断开,一根导线一端连接2,则另一端应接电路b点,可将电压表与G串联接到电源两端,若电压表有读数,则故障为电阻箱断路;若电压表无读数,则故障为电流表断路.8.LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约为500 Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有:A.电流表A1(量程为50 mA,内阻R A1约为3 Ω)B.电流表A2(量程为3 mA,内阻R A2=15 Ω)C.定值电阻R1=697 ΩD.定值电阻R2=1 985 ΩE.滑动变阻器R(0~20 Ω)F.电压表V(量程0~12 V,内阻R V=1 kΩ)G.蓄电池E(电动势为12 V,内阻很小)H.开关S(1)部分电路原理图如图所示,请选择合适的器材,电表1为________,电表2为________,定值电阻为________.(填写器材前的字母编号)(2)将电路图补充完整.(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=________(用已知量和测量量表示),当表达式中的________(填字母)达到________,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作的电阻.【答案】(1)F B D(2)如图所示(3)I 2(R 2+R A2)U R V -I 2I 2 1.5 mA【解析】(1)电表2与定值电阻串联,应是电流表,根据电流表示数可得LED 两端的电压,由于电流表A 1阻值未知,所以电表2选用A 2,定值电阻R 1阻值太小,因此定值电阻应选用R 2;电流表A 1量程太大,电压表内阻已知,可以当电流表使用,所以电流表1选用电压表.(3)电压表示数为U ,电流表示数为I 2,UR V =I 2+I 2(R 2+R A2)R x ,可得R x =I 2(R 2+R A2)UR V -I 2;当I 2(R 2+R A2)=3 V ,即I 2=1.5 mA 时LED 灯正常工作,R x 的值为LED 灯正常工作时的电阻.9.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下:电源(电动势为3 V ,内阻为1 Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值为20 Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.(电压表和电流表均视为理想电表)(1)实验中得到了小灯泡的U -I 图象如图甲所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而________.(选填“增大”“减小”或“不变”)(2)根据图甲,在图乙中把缺少的导线补全,连接成实验的电路.(3)若某次连接时,把AB 间的导线误接在AC 之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡获得的最小功率是________ W.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)增大 (2)见解析图 (3)0.33【解析】(1)根据欧姆定律R =UI知,小灯泡的电阻随电压增大而增大.(2)由图甲可知,电压从零开始调节的,因此滑动变阻器采用的是分压式接法,由于灯泡电阻较小,因此电流表需要外接,由此可正确连接实物图如图所示:(3)由电路图可知,把AB间的导线误接在AC之间时,滑动变阻器左右两部分电阻丝并联然后与灯泡串联,当滑动变阻器并联电阻最大,即滑片位于中点时,电路总电阻最大,通过灯泡的电流最小,灯泡功率最小,此时滑动变阻器并联阻值为5 Ω,此时等效电源内阻为6 Ω,在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示,由图象可知,灯泡两端电压U=0.95 V,电流I=0.35 A,灯泡实际功率P=UI=0.95×0.35 W≈0.33 W.10.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,请根据表格数据在如图所示的坐标系中作出U2-U1的图象.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________(填“V1”或“V2”)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 1.20 4.0(2)V 1 等于 大于【解析】(1)描点画出U 2-U 1图象.由闭合电路欧姆定律得E =U 1+U 2+U 1r R 1,得到U 2=E -U 1(1+r R 1),由此可知,图象的纵轴截距等于电动势E =1.20 V ,图象斜率k =1.20 V -00.80 V -0=1+r8,求得r =4.0 Ω.(2)如果考虑电压表内阻,则E =U 1+U 2+(U 1R 1+U 1R V1)r ,U 2=E -U 1(1+r R 1+rR V1),因此电压表V 1的内阻对干电池电动势的测量没有影响,图象的斜率为k =1+r R 1+rR V1,因此实验测得的干电池的内阻比真实值大.11.为了测量某种材料制成的电阻丝R x 的电阻率,提供的器材有: A.电流表G ,内阻R g =120 Ω,满偏电流I g =6 mA B.电压表V ,量程为6 V C.螺旋测微器,毫米刻度尺 D.电阻箱R 0 (0~99.99 Ω) E.滑动变阻器R (最大阻值为5 Ω)F.电池组E (电动势为6 V ,内阻约为0.05 Ω)G.一个开关S 和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用________挡(填“×1”或“×100”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图甲所示.(2)把电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6 A 的电流表使用,则电阻箱的阻值应调为R 0=________ Ω.(结果保留三位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝R x 的阻值,请根据提供的器材和实验需要,将图乙中电路图补画完整.(4)测得电阻丝的长度为L ,电阻丝的直径为d ,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电压表V 的示数为U ,电流表G 的示数为I .请用已知量和测量量的字母符号,写出计算电阻率的表达式ρ=________.【答案】(1)×1 (2)1.21 (3)见解析图 (4)πd 2R 0U 4L (R 0+R g )I【解析】(1)因欧姆表不均匀,要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,说明倍率较大,应选择“×1”挡.(2)将电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6 A 的电压表,而电流表G(内阻R g =120 Ω,满偏电流I g=6 mA),因此电阻箱的阻值应调为:R 0=I g R g I -I g =0.006×1200.6-0.006Ω≈1.21 Ω;(3)由图甲所示可知,待测电阻阻值为:14×1 Ω=14 Ω,电压表内阻很大,约为几千甚至几万欧姆,电压表内阻远大于电流表内阻,电流表应采用外接法,滑动变阻器最大阻值为5 Ω,小于待测电阻阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:(4)由电阻定律可知,电阻:R x =ρL S =ρL π(d 2)2,则电阻率:ρ=πd 2R x4L,根据欧姆定律得:R x =U R 0+R g R 0I =UR 0(R 0+R g )I ,电阻率:ρ=πUR 0d 24L (R 0+R g )I.12.某探究活动小组自主设计了实验装置来测量物体的带电量。
物理电学实验题解题技巧
电学实验题解题技巧
一、熟悉实验原理
在解决电学实验题之前,学生需要先熟悉实验原理。
实验原理是电学实验的基础,是解决问题的关键。
学生需要仔细阅读实验指导书,理解实验目的、实验原理和实验方法,以便更好地完成题目。
二、分析电路图
电学实验题通常涉及到电路图,因此学生需要掌握分析电路图的技巧。
学生需要先识别电路图中的各种元件,如电源、电阻、电容、电感等,并了解它们的作用。
然后,学生需要分析电路图的结构,找出电路中的关键部分,如等效电阻、等效电容、等效电感等。
最后,学生需要根据电路图列出电路方程,求解电路中的未知量。
三、运用公式和定律
在解决电学实验题时,学生需要运用各种公式和定律。
例如,欧姆定律、基尔霍夫定律、电压和电流的分配定律等。
学生需要熟练掌握这些公式和定律,以便更快更准确地完成题目。
四、注意单位换算
在解决电学实验题时,学生需要注意单位换算。
单位换算是解决电学实验题的重要环节,如果单位不统一,将会导致计算错误。
因此,学生需要在计算过程中注意单位的统一,并进行必要的换算。
物理电学大题解题技巧
物理电学大题解题技巧物理电学大题解题技巧物理电学是高中物理学的一个重要分支,涉及电荷、电场、电势、电流、电阻等概念和原理。
面对复杂的电学大题,学生往往感到困惑和无从下手。
然而,掌握一些解题技巧可以帮助学生更好地应对这些大题。
1. 熟悉基本概念和公式:在解决电学大题之前,首先要确保自己对电学基本概念和公式有深刻的理解和记忆。
这包括电荷的性质、电场的表示和计算、电势的定义和计算、电流的方向和大小、电阻的计算等。
只有掌握了这些基础知识,才能更好地解决大题。
2. 理清问题的要求:在解题过程中,要仔细阅读问题,理解问题要求。
有时候,问题可能会给出一些条件,需要根据这些条件进行计算。
同时,还要注意问题中所涉及的物理量的单位是否一致,如果不一致,需要进行单位换算。
3. 绘制电路图:对于涉及电路的大题,绘制电路图是非常重要的一步。
通过绘制电路图,可以更加清晰地理解电路的结构和连接方式,有助于分析电路特性和解决问题。
在绘制电路图的过程中,要注意标明电路中的电荷流动方向、电势差和电流的定义。
4. 应用基本公式进行计算:根据给定的条件,利用所掌握的电学公式进行计算。
在计算过程中,要注意使用正确的公式,并将物理量代入公式进行计算。
此外,要注意保留适当的有效数字,避免四舍五入造成的计算误差。
5. 运用电学定律解决问题:电学定律是解决电学大题的重要工具。
例如,欧姆定律可以用来计算电阻、电流和电压之间的关系;基尔霍夫定律可以用来分析复杂的电路中的电流和电压分布。
熟练掌握这些定律的应用,可以帮助学生更好地解决电学大题。
6. 掌握实际问题的应用:电学大题往往涉及到实际生活中的问题,例如电路中的功率、电能和能量转换等。
在解决这些问题时,要将电学理论与实际应用相结合,理解物理量之间的关系,并能够运用所学的知识解决实际问题。
总之,物理电学大题解题技巧需要学生熟悉基本概念和公式,理清问题要求,绘制电路图,运用基本公式和电学定律进行计算,掌握实际问题的应用。
2022-2023年高考物理二轮复习 高考电学压轴题答题策略课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
4.如图,在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E;在y <0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核11H和一个氘核 12H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向。已知11H 进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O处第一次 射出磁场。11H的质量为m,电荷量为q。不计重力。求: (1)11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离; (2)磁场的磁感应强度大小; (3)12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离。
高考电学压轴题答题策略
带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动是历年高考的主干和重点,带电粒 子在电场中的运动有两种情况:一是直线运动,主要考查运 动学规律和动能定理;二是曲线运动,主要应用运动的合成 与分解来解决。
带电粒子在电场中的运动
例1.如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场 。自该区域上方的A点将质量均为m、电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M、N先 后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域,并 从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直 线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍。不计空气阻力,重力加 速度大小为g。求: (1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比; (2)A点距电场上边界的高度; (3)该电场的电场强度大小。
解析:(1)设两小球的初速度大小为v0,在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2。
v0-at=0 ① s1=v0t+12 at2 ② s2=v0t-12 at2 ③ 联立①②③式得s1∶s2 =3∶1 ④
(2)设A点距电场上边界的高度为h,小球M下落h时在竖直方向的分速度为vy,
物理高考专题 电学实验压轴题的5大命题点及破解策略(原卷版)
尖子生的自我修养系列(一)电学实验的3大创新考查角度在高考中对电学实验一般不直接考查课本上的学生实验,而是在学生实验的基础上进行创新,比如常常在实验原理、实验器材、数据处理等方面加以改进;学生应以常规实验为依据,从实验电路图入手,结合实验的具体要求进行推理分析。
角度一对实验原理的创新考查在高考的电学实验中,并不仅仅测量电阻的阻值或测定电源的电动势和内阻,有时可能会测定二极管的导电特性、电容器的充、放电规律等。
处理此类问题时,首先要掌握被测实验器材的电学特性,其次要熟练把握控制电路、测量电路的特点。
[例1]二极管具有独特的单向导电性,当在二极管两极之间所加正向电压小于某值时,二极管的电阻很大(1×106Ω,甚至更大),而当正向电压超过某值时,二极管的电阻随两端电压的升高而急剧减小。
为了探究二极管的导电特性:(1)实验小组先用多用电表判断二极管的极性。
步骤如下:A.将多用电表置于欧姆表“×100”挡,短接红、黑表笔,调整________,使指针指向表盘右侧“0”位置;B.将二极管串接在两表笔之间,多用电表示数如图甲中a所示;C.将二极管两极对调,多用电表示数如图甲中b所示,则此时与红表笔接触的是二极管的________(填“正”或“负”)极。
(2)实验小组设计了如图乙所示的实验电路,通过实验测得相关数据如下表。
①由二极管的特性和表中数据可知,当电压表示数为0~0.30 V时,图乙中开关S一定接在位置________;②根据表中数据,在图丙中作出二极管的伏安特性曲线(要求保留所描的点迹),由图线可知,二极管是________(填“线性”或“非线性”)元件。
(3)若此二极管为发光二极管,正常发光时通过的电流为3.00 mA,若用1.5 V的电源供电,则应该给二极管________(填“串”或“并”)联一个约________ Ω的电阻。
[对点训练]1.(2016·全国卷Ⅲ)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。
【精品】电学压轴题解题方法
上回我们讲到电学压轴题的五步法,即明确电表所测对象→判断电表所选量程→明确所求物理量值→具体情况具体讨论→回到题目检验取舍。
那我们就拿08年的题目看一下是不是也能这样解出08压轴题。
08上海字样,闭合电在图所示的电路中,电源电压为15V且不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”键S后,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V。
求:(1) 滑动变阻器R2连入电路的阻值;(2) 电阻R1消耗的电功率P1;(3) 现有阻值为15Ω和24Ω的两个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,要求:在移动变阻器的滑片P的过程中,使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作。
①应选择的电阻阻值为__________Ω。
②满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围。
前两小题的答案分别是10Ω和2.6W。
长长的第三小题只是让我们选择一个电阻使得两点表都能分别达到量程最大值。
那我们一起来电学计算五步走:1.明确电表所测对象:这里的电压表测的是滑动变阻器两端电压;电流表测的是串联电路电流,也是通过滑动变阻器电流。
当电流表示数增大时,电压表示数会减小,因为滑动变阻器连入电路中的阻值减小了。
2.判断电表所选量程:要电表都能达到满偏,对于电流表由于滑动变阻器允许通过最大电流为2A所以要满偏只能最大值取0.6A,因此选0~0.6档;电源电压为15V,由于存在定值电阻,因此滑动变阻器两端电压一定小于15V,电压表也只能选0~3V档。
3.明确所求物理量值:这里要计算定值电阻的值以及滑动变阻器连入电路中的范围,定值电阻的电压值可以由电源电压减去电压表示数求得。
4.具体情况具体讨论:(1)定值电阻:必定是一个区间范围,这个范围一定与电压表和电流表及滑动变阻器有关,即电压表示数要小于3V,电流表示数要小于0.6A,滑动变阻器连入电路最大阻值20欧。
①定值电阻太小:滑动变阻器滑到允许最大阻值,即电压表满偏为3V,电流还是过大,需要的最小定值电阻即为电流正好等于0.6A,此时定值电阻两端电压为U电源– U滑= 15 – 3 = 12V。
电学压轴实验题(全国甲卷和Ⅰ卷)-2023年高考物理十年压轴真题题型解读与模拟预测(解析版)
电学压轴实验题(全国甲卷和Ⅰ卷)高考物理电学压轴实验题是考查学生物理学科实验操作能力高低的试金石,表现为综合性强、求解难度大、对考生的设计实验能力和实验数据的处理的能力要求高等特点。
一、命题范围1.描绘小灯泡的伏安特性曲线(压轴指数★★★)2、伏安法测量未知电阻(压轴指数★★★★)3、半偏法测量电表内阻(压轴指数★★★★)4、测量电阻丝的电阻率(压轴指数★★★★)5.特殊方法测电阻(压轴指数★★★★★)6.电源电动势和内阻的测量(压轴指数★★★★★)7.练习使用多用电表(压轴指数★★★)8.观察电容器充放电现象(压轴指数★★★)9.探究影响感应电流方向因素(压轴指数★★★★)10.探究变压器原、副线圈与匝数的关系(压轴指数★★★★★)11.利用传感器制作简单的自动控制装置(压轴指数★★★)二、命题类型1.单一电学实验型。
物理情境选自学习探究情境,物理量的测量有:电流的测量、电压的测量、电阻的测量。
注意实验原理和数据处理的方法,含有图像的数据处理题目要挖掘图像的斜率、截距等表示的物理意义。
2.综合电学实验型。
对于电学创新实验,实验中测量多个物理量,并寻找它们之间的内在联系,用实验数据总结物理规律。
1.(2016·全国·高考真题)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过c I时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器1R(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器2R(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,c I约为10mA;流过报警器的电流超过20mA 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60℃时阻值为650.0Ω.(1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线_________.(2)在电路中应选用滑动变阻器________(填“1R”或“2R”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为______Ω;滑动变阻器的滑片应置于______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是______.②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至______.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.【答案】连线如图所示:R2650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏c报警器开始报警【解析】试题分析:(1)电路连线如图.(2)在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏,可知外电阻的取值范围大约是,报警器的电阻是650.0Ω,所以滑动变阻器的取值范围在250Ω到1150Ω之间,所以滑动变阻器应该选R2.(3)①本题采用的是等效替换法,先用变阻箱来代替热敏电阻,所以变阻箱的阻值要调节到热敏电阻的临界电阻也就是在60℃时阻值为650.0Ω;为防止接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏,滑动变阻器的滑片应置于b端;②先把变阻箱的电阻接入电路,调节滑动变阻器的电阻,调至报警器开始报警时,保持滑动变阻器的阻值不变,接到热敏电阻上,当热敏电阻的阻值是650.0Ω时,也就是温度达到了60℃,报警器开始报警.【考点定位】闭合电路欧姆定律的应用、等效替换法【名师点睛】本题主要考查闭合电路欧姆定律的应用、等效替换法.要特别注意本题使用了等效替换法,先用电阻箱的阻值来代替热敏电阻来调节电路,再接入热敏电阻时,就可以直接工作,这种做法灵活、方便、安全.2.(2022·全国·统考高考真题)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E (电动势1.5V ,内阻很小),电流表(量程10mA ,内阻约10Ω),微安表(量程100μA ,内阻g R 待测,约1kΩ),滑动变阻器R (最大阻值10Ω),定值电阻0R (阻值10Ω),开关S ,导线若干。
解力学和电学压轴题的规律和规范
解力学和电学压轴题的规律和规范解力学压轴题的规律:1、平衡状态2、受力分析3、列平衡力方程(组)4、展开方程(组)5、求解未知量6、规范解题(12—15行)解力学压轴题的规范:1、写“解:”字2、必要文字说明3、原始公式4、导出公式5、代单位6、答案对有单位7、分步做8、约12—15行(如不足一般不会得满分)例题1:如图所示,一个置于水平桌面的圆柱形容器里装有880g水,容器的底面积为100cm2,容器壁厚度忽略不计,现把一个体积为200cm3的木球放入水中,结果水面升高到h=10cm。
求:木球的密度为多少?例题2:如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中,容器底面积是正方体下表面积的4倍,现在沿竖直方向缓慢匀速拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水面相平,A、B之间的绳子绷直,B在容器底部(未与容器底部紧密接触),A上端绳子的拉力是F,F 随A上升的距离h变化的图象如图乙所示,除了连接A、B间的绳子承受拉力有一定限度外,其它绳子不会被拉断,绳的质量和体积忽略不计,求:(1)正方体A 的体积;(2)正方体B 的密度;(3)整个过程中,水对容器底部压强的最小值。
解电学压轴题的规律:1、分析电路2、画等效电路图3、依赖已知条件、电路图、表格数据、函数图像4、列串并联电路特点、欧姆定律、电功率等式方程(组)5、求解未知量6、规范解题(12—15行)解力学压轴题的规范:1、写“解:”字2、必要文字说明3、原始公式4、导出公式5、代单位6、答案对有单位7、分步做8、约12—15行例题3:如图,电源电压不变,R2=6欧,当把电流表接入A、B时,其读数为1.5A;当把定值电阻R接入A、B时,电压表读数为2V,整个电路消耗的电功率为12W。
求R=?例题4:如图1,L标有"6V 3W′′字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程0~15V,变阻器R的最大电阻为100欧。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
尖子生的自我修养系列(一)电学实验的3大创新考查角度在高考中对电学实验一般不直接考查课本上的学生实验,而是在学生实验的基础上进行创新,比如常常在实验原理、实验器材、数据处理等方面加以改进;学生应以常规实验为依据,从实验电路图入手,结合实验的具体要求进行推理分析。
角度一对实验原理的创新考查在高考的电学实验中,并不仅仅测量电阻的阻值或测定电源的电动势和内阻,有时可能会测定二极管的导电特性、电容器的充、放电规律等。
处理此类问题时,首先要掌握被测实验器材的电学特性,其次要熟练把握控制电路、测量电路的特点。
[例1]二极管具有独特的单向导电性,当在二极管两极之间所加正向电压小于某值时,二极管的电阻很大(1×106Ω,甚至更大),而当正向电压超过某值时,二极管的电阻随两端电压的升高而急剧减小。
为了探究二极管的导电特性:(1)实验小组先用多用电表判断二极管的极性。
步骤如下:A.将多用电表置于欧姆表“×100”挡,短接红、黑表笔,调整________,使指针指向表盘右侧“0”位置;B.将二极管串接在两表笔之间,多用电表示数如图甲中a所示;C.将二极管两极对调,多用电表示数如图甲中b所示,则此时与红表笔接触的是二极管的________(填“正”或“负”)极。
(2)实验小组设计了如图乙所示的实验电路,通过实验测得相关数据如下表。
①由二极管的特性和表中数据可知,当电压表示数为0~0.30 V时,图乙中开关S一定接在位置________;②根据表中数据,在图丙中作出二极管的伏安特性曲线(要求保留所描的点迹),由图线可知,二极管是________(填“线性”或“非线性”)元件。
(3)若此二极管为发光二极管,正常发光时通过的电流为3.00 mA,若用1.5 V的电源供电,则应该给二极管________(填“串”或“并”)联一个约________ Ω的电阻。
【解析】(1)A.欧姆表选挡后要进行欧姆调零,即短接两表笔,调整欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右侧“0”位置;C.步骤B中欧姆表示数很大,而步骤C中示数很小,由题中所给条件知,当示数很小时红表笔所接为二极管负极。
(2)①题图乙的设计为伏安法测电阻的内接法和外接法可以互换的电路,当开关S接位置1时为电流表内接法,接位置2时为电流表外接法。
由表中数据可知,当电压表示数为0~0.3 V时电流表示数为0,故电流表内接,开关S接在位置1。
②描点作图如图所示,由图线可知二极管是非线性元件。
(3)发光二极管正常工作时两端电压为0.7 V ,电源电动势高于0.7 V ,应串联一个电阻,阻值R =E -UI =1.5-0.73×10-3Ω≈267 Ω。
【答案】 (1)A.欧姆调零旋钮 C .负 (2)①1 ②见解析图 非线性 (3)串 267 [题后悟通]本例源于教材人教版选修3-1第47页中“某晶体二极管的伏安特性曲线图”,虽然二极管具有单向导电性,但仍需要正向电压高于一定值,二极管才会有正向电流。
要顺利解决这类实验,只有在复习时经常阅读教材并关注相关内容,审题就轻松得多。
[对点训练]1.(2016·全国卷Ⅲ)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。
两根金属导轨ab 和a 1b 1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N 极位于两导轨的正上方,S 极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
(1)在图中画出连线,完成实验电路。
要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议: A .适当增加两导轨间的距离 B .换一根更长的金属棒 C .适当增大金属棒中的电流其中正确的是________(填入正确选项前的标号)。
【解析】(1)实验电路连线如图所示。
(2)为使金属棒获得更大的速度, 则金属棒运动时需要更大的加速度, 根据牛顿第二定律有a =BILm,所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。
故选项A 、C 正确,选项B 错误。
【答案】(1)实验电路连线见解析图 (2)AC 角 度 二 对实验器材的创新考查在测量电表的内阻时,要把电表当作能读数的电阻,充分利用待测电表自身的测量功能,即电流表可测定通过自身的电流,电压表可测定自身两端的电压,不需要其他的电表来测量。
[例2] 某校进行实验电路设计比赛,实验台上备有下列器材:A.电压表V1(量程约2 V,内阻约1 kΩ)B.电压表V2(量程为6 V,内阻为2 kΩ)C.电流计G(量程为3 mA,内阻约500 Ω)D.电流表A(量程为0.6 A,内阻为0.5 Ω)E.滑动变阻器R1(0~15 Ω,0.5 A)F.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,0.1 A)G.电阻箱R3(0~999.9 Ω,0.1 A)H.电阻箱R4(0~9 999.9 Ω,0.2 A)I.电源(6 V,0.5 A)J.开关、导线若干(1)利用以上器材在图中虚线框内设计最佳测量电路,要求既能确定电压表V1的量程,又能尽量准确地测定其内阻,在图中标明选用器材的符号。
图中滑动变阻器R应选择________(填写元件符号)。
(2)若已知电压表V1量程为2 V,则下列实验小组设计的电路图中,能用来测定电压表V1的内阻且设计合理的是________。
【解析】(1)分压电路中,在额定电流允许的前提下选择阻值较小的滑动变阻器更方便调节,因此选择R1。
给定器材中电阻箱R4的最大阻值约为电压表V1内阻的10倍,因此最简测量电路为半偏法电路,如图所示。
由于待测电压表V1量程未知,不能读数,要确定V1的量程,需在半偏法电路两端并联电压表V2以便读取总电压U,这样既不影响半偏法实验测量,同时又可以测出测量电路两端电压,保证此电压在调整电阻箱和滑动变阻器时保持不变,以减小实验误差。
(2)若电压表V1量程已知,则可采用伏安法直接测量,电压表额定电流约为I V=21 000A=2 mA,可用电流计G测量电流,电压则由V1读取,滑动变阻器阻值R1远小于测量电路总电阻,应采用分压电路,选项A 中电路图设计合理;选项B中,滑动变阻器用R2接成限流电路,R2接入电路中的阻值最大时,每1 kΩ电阻的电压约为62.5V=2.4 V,超过V1量程,不合理;选项C中V2与V1串联,可将V2当电流表使用,满偏电流I V2=62 000A=3 mA,与电流计G量程相同,且R2接入电路中的阻值最大时,每1 kΩ电阻的电压约为64V=1.5 V,设计合理;同理,选项D中V2与V1并联,V2多余且只能测量电压,不能计算V1内阻,设计不合理。
【答案】(1)设计电路见解析R1(2)AC[对点训练]2.要测量电压表V1的内阻R V,其量程为2 V,内阻约为2 kΩ。
实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6 A,内阻约0.1 Ω;电压表V2,量程5 V,内阻为5 kΩ;定值电阻R1,阻值为30 Ω;定值电阻R2,阻值为3 kΩ;滑动变阻器R3,阻值为100 Ω,额定电流为1.5 A;电源E,电动势为6 V,内阻约0.5 Ω;开关S一个,导线若干。
(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出R V。
该方案实际上不可行,其最主要的原因是________________________________________________。
(2)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1的内阻R V的实验电路。
要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。
试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号。
(3)由(2)所画电路图写出电压表V1的内阻R V的表达式,说明式中各测量量的物理意义。
【解析】(1)由于电压表V1量程为2 V,内阻约2 kΩ,则流过的电流最大值为1 mA,而电流表A的量程为0.6 A,电流表的指针几乎不动,无法准确读取电流值。
(2)电压表V2的量程为5 V,内阻为5 kΩ;电压表V1的量程为2 V,内阻约2 kΩ,定值电阻R2的阻值为3 kΩ;通过对比联想不难设想出:先将电压表V1与定值电阻R2串联,再与电压表V2并联,此时两个电压表恰好匹配,电路如图所示。
(3)根据U 2=U 1+U 1R V R 2,得R V =U 1R 2U 2-U 1。
U 1表示电压表V 1的电压,U 2表示电压表V 1和R 2串联的总电压。
【答案】(1)电流表A 不能准确测量出流过电压表V 1的电流(2)见解析图 (3)见解析3.实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电流表与较大的电阻的串联。
现要测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:A .待测电压表一只(量程3 V ,内阻约3 kΩ);B .电流表一只(量程3 A ,内阻0.01 Ω);C .电池组(电动势约为3 V ,内阻不计);D .滑动变阻器一个;E .变阻箱一个(可以读出电阻值,0~9 999 Ω);F .开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。
为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合开关S ,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U 和________(填上文字和符号)。
(3)由所测物理量选择下面适当坐标轴,能作出相应的直线图线、计算出电压表内阻的是( ) A .U I B .U 1IC.1UR D .U R(4)设直线图像的斜率为k 、截距为b ,请写出待测电压表内阻表达式R V =________。
【解析】(1)题图甲所示电路滑动变阻器与电压表串联接入电路,电源电动势约为3 V ,电压表内阻约为3 kΩ,由于电压表内阻太大,电路电流很小几乎为零,电流表无法准确读数,因此甲电路不合理;由于电阻箱电阻最大阻值为9 999 Ω,改变电阻箱阻值可以改变电压表示数,测出多组实验数据,因此比较合理的实验电路是图乙。
(2)选用图乙所示实验电路,闭合开关S ,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U 和电阻箱的阻值R 。
(3)由于电源内阻可以忽略不计,由闭合电路欧姆定律可得E =U +UR V R ,应用图像法处理实验数据时,应作出1UR 图像,故选C 。
(4)由E =U +U R V R 得1U =1E +1ER V R ,可知,1U R 图像的斜率k =1ER V ,截距b =1E ,则电压表内阻R V =bk 。