高考物理 模拟新题精选分类解析(第6期)专题13 电学实验
2020物理高考备考专题《电学实验》(附答案解析版)
专题十六电学实验高考物理试题中,实验是必考内容,且近年来越来越受到重视.高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外,还把考查内容延伸到演示实验中,甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验.要求学生利用所学知识,对实验仪器或实验方法重组,将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的实验中去.高考物理实验题具有以下几个特点:1.重视对实验操作能力的考查.如实验步骤的排序、纠错;实验器材的选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择;实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据;实验结论的总结及误差分析;实验方案的改进创新等.2.重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查,如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数.3. 设计性实验是考查的热点.在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多,此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理,灵活处理陌生实验问题的能力,要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力.4.电学实验在高中阶段所占比例较大,是实验考查的重点,各地高考实验题中必有电学实验题.对物理实验的考查通常是以独立题型出现,在高考中实验试题的命题一般是一个力学实验和一个电学实验.一个以考查演示实验或基本实验的基础实验知识、基本实验技能为主;另一个一般以考纲要求的基本实验为载体进行必要的改进和创新,考查考生对基本实验的理解能力、迁移能力和创新能力.预测高考电学实验题:以电流、电压的测量为基本测量的设计性电学实验,涉及实验电路和方法的设计、实验原理的迁移、实验器材的选择、电路实物连线及图象法处理实验数据等,分值较多,能力要求较高,命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等.知识点一、测量读数类仪器使用1.电流表、电压表(1)电流表、电压表使用时量程选择的规则:根据被测电流或电压值的大小选择量程.测量时最好使指针偏转超过所选量程的2/3,至少超过1/2.在不知道被测电流或电压大小的情况下,应选用电表的较大量程,然后再根据指针偏转情况选取合适的量程.(2)读数方法:读数时应使视线垂直于刻度盘表面.凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读.2.电阻箱电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读.如图所示的电阻箱的阻值为84580.2 Ω.3.多用电表(1)使用多用电表测电压、电流时,应根据选择的量程确定最小刻度值,然后读数.(2)使用欧姆挡时,注意以下几个方面:①用多用电表测电阻时,测量前应根据估计的阻值选用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段刻度范围为测量的有效范围,否则要变换倍率.②每更换一次倍率,都要重新进行欧姆调零.③由于欧姆挡表盘刻度不均匀,难于估读,测量结果只需取两位有效数字.计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率.④测量时待测电阻要跟其他元件和电源断开.⑤多用电表使用完毕后,应将选择开关拨离欧姆挡,旋至OFF挡或交流电压最高挡上.特别提醒:要区分开“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.知识点二、电学实验1.电路设计及仪器选取原则正确地选择仪器和设计实验电路,有一定的灵活性,应遵循以下几个基本原则:(1)正确性.(2)安全性.(3)方便性.(4)精确性.2.“伏安类”实验中电流表的内、外接法【特别提醒】在R V、R A均不知的情况下,可采用试触法.如图所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法.3.滑动变阻器的接法(1)若符合下列情况之一,则滑动变阻器必须接成分压式.①要求电表能从零开始读数;②要求电表能有较大的调节范围;③当待测电阻R x≫R(滑动变阻器的最大阻值)时.(2)当待测电阻R x≪R(滑动变阻器的最大阻值)时,既可接成分压式、也可接成限流式.知识点三、实验误差1.偶然误差和系统误差从性质和来源看,误差分为偶然误差和系统误差两种.(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.(2)系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或完善实验原理.2.有效数字(1)测量既然总有误差,测量的数值就只能是近似数,如“174.2 mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字,但它仍有意义不能舍,因为它代表了一个大概数量关系,比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2 mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数.(2)确定有效数字时,应注意以下问题:①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.③乘方不算有效数字;比如3.020×10-3 m/s中的-3不是有效数字,10也不是.3.减小实验误差的方法(1)多次测量求平均值.(2)累积法.(3)图象法.知识点四、创新实验1.创新实验方案的设计,一般应遵循以下四条原则(1)科学性原则.(2)可靠性原则.(3)方便性原则.(4)准确性原则.2.设计性实验的设计思路知识点五、控制电路的设计技巧1.滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种,下列几种情况必须选用分压式接法:(1)要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如:测绘导体的伏安特性曲线等实验);(2)被控制电路的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0时;(3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时;(4)若采用限流式接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时.2.若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且被控制电路的电阻R L 与滑动变阻器的最大值R0接近或R L略小于R0,则应该采用限流式接法.测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法.知识点六、电学仪器的选择技巧电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便,器材的选择与实验所用的电路密切相关,因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路,再根据实验电路的需要选择器材.具体如下:1.电源的选择:一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源.2.电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大,一般应使指针能达到半偏左右,以减小读数的偶然误差,提高精确度.3.变阻器的选择:所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流,以确保变阻器的安全;为满足实验中电流变化的需要和调节的方便,在分压式接法中,应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器,在限流式接法中,变阻器的阻值不能太小.高频考点一基本仪器使用与读数电学实验中的“两尺”与“三表”(1)游标卡尺(2)螺旋测微器(千分尺)读数方法:①测量值=固定刻度读数+0.01 mm×可动刻度读数(一定要估读).②读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出.(3)电流表和电压表(4)多用电表(欧姆表)①使用a.机械调零:检查表针是否停在左端的“0”位置;b.选取适当倍率挡;c.欧姆调零:两表笔相接,检查表针是否停在右端的“0”位置;d.把两表笔分别与待测电阻两端相接,欧姆表的读数乘以倍率即被测电阻的阻值;e.实验结束后,将表笔拔出,并将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡.②注意事项a.测量电阻时,待测电阻要与其他电路元件断开,两手不要接触待测电阻两端;b.选择好倍率挡后要进行欧姆调零,且每换一次倍率挡要“调零”一次;c.测量电阻时,若指针偏角过小,换较大倍率挡;若指针偏角过大,换较小倍率挡;d.读数=示数×倍率.例1.下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图,图甲中游标卡尺为50分度,图乙为20分度游标卡尺,图丙为10分度游标卡尺,它们的读数分别为__________;________;________.【解析】在图甲中,主尺读数为42 mm,游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于卡尺是50分度的,所以读数为42 mm+5×0.02 mm=42.10 mm;在图乙中,主尺读数为63 mm,游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于卡尺是20分度的,所以读数为63 mm+6×0.05 mm=63.30 mm;在图丙中,主尺读数为29 mm,游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于卡尺是10分度的,所以读数为29 mm+8×0.1 mm=29.8 mm.【答案】42.10 mm63.30 mm29.8 mm【变式探究】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图,指针位置分别如图甲、乙所示.(1)若使用的是0~3 V量程的电压表,读数为________V.若使用的是0~15 V量程的电压表,读数为________V.(2)若使用的是0~0.6 A量程的电流表,读数为________A.若使用的是0~3 A量程的电流表,读数为________A.【解析】对于电压表,当选取0~3 V量程时,每小格为0.1 V,读数为1.68 V,当选取0~15 V量程时,每小格为0.5 V,读数为8.4 V;对于电流表,当选取0~0.6 A量程时,每小格为0.02 A,读数为0.46 A,当选取0~3 A量程时,每小格为0.1 A,读数为2.30 A.【答案】(1)1.688.4(2)0.46 2.30【举一反三】(1)为了测量电阻,现取一只已经完成机械调零的多用电表,如图甲所示,请根据下列步骤完成电阻测量:①将K旋转到电阻挡“×100”的位置.②将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________(选填“C”或“D”),使指针对准电阻的“0”刻度线.③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻,P的两端分别为a、b,指针指示位置如图甲所示.为使测量比较精确,应将选择开关旋到________(选填“×1”、“×10”、“×1 k”)的倍率挡位上,并重新调零,再进行测量.(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示,电源电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,R g 为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值R x的关系式为________;(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻.该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”的倍率挡,并将红、黑表笔短接调零后,应选用图中________(选填“A”或“B”)方式连接.在进行了正确的连接、测量后,欧姆表的读数如图甲所示,读数为______ Ω,这时电压表的读数为如图乙所示.若该欧姆挡内阻为24 kΩ,则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为______V(计算结果保留两位有效数字).【解析】(1)②将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件D,使指针对准电阻的“0”刻度线;③指针偏转角度过大,说明所选挡位太大,应换“×10”挡.(2)根据图乙,多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律,则有:I=ER g+R0+R x+r.(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连,与电压表构成一闭合回路,电流从负极流出,进入电压表的正极,所以选择图A正确;欧姆表的读数为:30×1 kΩ=30 kΩ,电压表的读数为:1.60 V.由题意知欧姆表的内阻为24 kΩ,与电压表的内阻30 kΩ串联,由欧姆定律可知:E=I(R+r)=1.6030 000×(2.4×104+3×104) V≈2.9 V.【答案】(1)D“×10”(2)I=ER g+R0+R x+r(3)A30 k 2.9高频考点二以测电阻为核心的电学实验1.最常用的电阻测量方法(1)“伏安法”有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”.(2)“安安法”电压表不能用或没有电压表的情形下,若知道电流表内阻,可以将电流表当作电压表使用,即选择“安安法”.(3)“伏伏法”电流表不能用或没有电流表的情况下,若知道电压表内阻,可以将电压表当作电流表使用,即选择“伏伏法”.(4)“伏安加R法”在运用伏安法测电阻时,由于电压表或电流表的量程太小或太大,为了满足安全、精确的要求,加保护电阻的方法就应运而生,“伏安加R法”又叫做“加保护电阻法”.(5)滑动变阻器限流式、分压式接法的选择①当题中要求负载上电压或电流从零开始调节时,应采用分压式接法;②当题中要求测量精确度高且调节范围大时,一般用分压式接法;③当滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值的一半还小时,一般用分压式接法;④负载电阻的阻值小于滑动变阻器的总电阻或相差不多,且电压、电流不要求从零可调时,一般用限流式接法;⑤两种接法均可使用时,优先用限流式接法(节能).(6)电表的“三用”:如果知道电表的内阻,电流表、电压表就既可以测电流,也可以测电压,还可以作为定值电阻来用,即“一表三用”.2.最为精确的电阻测量方法——等效替代法(1)电流等效替代(2)电压等效替代3.电表内阻测量最常用的方法——半偏法(1)用半偏法测电流表内阻,如图所示,电阻箱应和电流表并联,然后与大电阻滑动变阻器串联,R测<R 真.(2)若测电压表内阻,如图所示,电阻箱应和电压表串联,然后与小电阻滑动变阻器并联,且R测>R真.例2.某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20 Ω)材料的电阻率.他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω);电流表A1(量程0~100 mA,内阻约5 Ω);电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω);电阻箱R(0~999.9 Ω);开关、导线若干.他们的实验操作步骤如下:A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;B.根据提供的器材,设计并连接好如图甲所示的电路;C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大,闭合开关S;D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调节电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调节电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.F.断开开关,拆除电路并整理好器材.(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次直径的测量值d =________mm ;(2)实验中电流表应选择________(选填“A 1”或“A 2”);(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R 和对应的接入电路中电阻丝长度L 的数据,绘出了如图丙所示的R -L 关系图线,图线在R 轴的截距为R 0,在L 轴的截距为L 0,再结合测出的电阻丝直径d ,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示).【解析】(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度是0.5 mm ,可动刻度是22.6×0.01 mm =0.226 mm ,金属丝直径d =0.5 mm +0.226 mm =0.726 mm.(2)电路中最大电流约为I =ER 电阻丝+r =320+1 A≈0.14 A ,不到0.6 A 的四分之一,如果使用电流表A 2实验误差较大,因此电流表应选A1.(3)由实验步骤可知,外电路电阻不变,由串联电路特点可知,外电路总电阻R 总=R +R 电阻丝=R +ρL S=R +ρL π(d 2)2=R +ρ4L πd 2, 由题图丙可知,当电阻丝接入电路的长度为零时,电路总电阻R 总=R 0,则R +ρ4L πd 2=R 0,R =R 0-ρ4L πd 2,图象斜率的绝对值|k |=R 0L 0=4ρπd 2,则电阻率ρ=πd 2R 04L 0. 【答案】(1)0.726(0.725~0.727) (2)A 1 (3)πd 2R 04L 0【变式探究】待测电阻R x 的阻值约为20 Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:A .电流表A 1(量程为150 mA ,内阻约为10 Ω)B .电流表A 2(量程为20 mA ,内阻r 2=30 Ω)C .电压表V(量程为15 V ,内阻约为3 000 Ω)D .定值电阻R 0=100 ΩE .滑动变阻器R 1,最大阻值为5 Ω,额定电流为1.0 AF .滑动变阻器R 2,最大阻值为5 Ω,额定电流为0.5 AG .电源,电动势E =4 V(内阻不计)H .电键S 及导线若干(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不小于其量程的三分之一,请从所给的器材中选择合适的实验器材:__________________________(均用器材前对应的序号字母填写);(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量R x 的最佳实验电路图并标明元件符号;(3)待测电阻的表达式为R x =____________,式中各符号的物理意义为___________________________________________.【解析】(1)由于电源电动势为4 V ,电压表V 量程为15 V ,测量中电压表示数达不到其量程的三分之一,故电压表不能使用;可将电流表A 2与定值电阻R 0串联当作电压表与电流表A 1配合使用,用伏安法测量待测电阻阻值,由于改装的电压表内阻已知,故电流表A 1采用外接法,改装的电压表量程为20 mA×130 Ω=2.6 V ,两个滑动变阻器最大阻值均为5 Ω,无法起到限流作用,故滑动变阻器采用分压式接法;此时考虑到干路最小电流约为0.8 A ,故滑动变阻器只能选择R 1,经过估算当电流表A 1满偏时,电流表A 2也正好满偏,非常匹配,满足电表读数不小于其量程的三分之一.故器材选择ABDEGH.(2)如图所示(3)待测电阻R x =I 2(r 2+R 0)I 1-I 2,其中,I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数,R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值.【答案】(1)ABDEGH (2)见解析图 (3)I 2(r 2+R 0)I 1-I 2 I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数,R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值【举一反三】某同学利用右图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干.实验步骤如下①按电路原理图连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).(2)根据电路图将下图中实物图连线.(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号).A.100 μA B.250 μAC.500 μA D.1 mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻,实验中电压表示数变化不大,则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大,故需要滑动变阻器的最大阻值较小,故选R1可减小实验误差.(2)滑动变阻器为分压式接法,连接实物电路如图所示:(3)电压表和电阻箱串联,两端电压分别为2.00 V和0.50 V,则R V=4R=2 520 Ω.(4)电压表的满偏电流I g=UR V=2.52 520A≈1 mA,故选项D正确.【答案】(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D 高频考点三测量电源电动势和内阻1.电源电动势和内阻的测量方法任何一种实验方法.一定要紧扣闭合电路欧姆定律E=U+Ir,而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I,这也是命题专家命题时的入手点.2.数据处理利用图象得出电动势和内阻是常见的方法,对于不同的电路设计,在作图象时都要画出倾斜直线,即得到有关电动势和内阻的一次函数关系,再利用图象中的斜率与截距求解.当电流表或电压表量程不符合实验要求时,要考虑改装电表进行测量,所以有时也会用两个电流表或两个电压表来进行测量.例3.某物理兴趣实验小组的同学为了测量电动势约为3 V的某电源的电动势和内阻,实验室可供选择的实验器材如下.A.电压表V1(0~3 V,R V1=10 kΩ)B.电压表V2(0~15 V,R V2=50 kΩ)C.电流表A1(0~3 mA,R g=100 Ω)D.电流表A2(0~3 A,内阻约为0.5 Ω)E.滑动变阻器R1(0~10 Ω)F.滑动变阻器R2(0~1 000 Ω)G.定值电阻R3=0.5 ΩH.定值电阻R4=10 ΩI.开关S以及导线若干回答下列问题:(1)在设计本实验时,为了减小实验误差,电压表应选______(填器材前的序号),为了操作方便,滑动变阻器应选________(填器材前的序号),通过分析可知电流表A1的量程太小、电流表A2的量程太大,该小组的同学想将电流表A 1改装成量程合适的电流表,则应将电流表A 1与定值电阻________(填器材前的序号)________(填“串”或“并”)联,改装后的电流表的量程应为________A ;(2)请设计合适的电路图测量电源的电动势和内阻,画在如图甲所示的虚线框内;(3)该实验小组的同学利用所设计的电路得到多组数据,以电流表A 1的示数为横坐标、电压表的示数为纵坐标建立坐标系,并将各组数据描绘在该坐标系中,得到的U -I 图象如图乙所示,则该电源的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.(结果保留两位小数)【解析】(1)电源的电动势约为3 V ,电压表应选A ,为方便实验操作,滑动变阻器应选E ,它的阻值范围是0~10 Ω,电路中最小电流约为0.3 A ,为了扩大电流表A 1的量程,应与A 1并联一个小电阻R 3,改装电流表的满偏电流I =I g +I g R g R 3=0.003 A +3×10-3×1000.5A =0.603 A ; (2)电路图如图所示;(3)分析可知,改装后电流表的量程是电流表A 1量程的201倍,图线在纵轴上的截距等于电源的电动势,由题图乙读出电源的电动势为E=2.96 V,图线斜率的绝对值表示电源内阻r,故r=2.96-2.12201×2.5×10-3Ω=1.67 Ω.【答案】(1)A E G并0~0.603(2)见解析图(3)2.96 1.67【变式探究】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻.①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是________导线断开.②排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图.由I1-I2图象得到电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.【解析】①用多用电表的电压挡测U ab≠0,说明两表笔与电源两极间为通路,问题出在a、b′之间的含有电键的电路部分;若U aa′≠0,说明aa′导线断路,若U aa′=0,说明导线bb′断开.②由于I2≫I1,故可将I2视为干路电流,则有I1(R1+r1)=E-I2(r+R0)则I1=ER1+r1-r+R0R1+r1·I2,故从图线的截距和斜率可求得E=1.4 V,r=0.5 Ω。
新课标高考物理二轮复习 专题13-电学实验(解析版)
高考物理二轮复习专题内容13电学实验§知识网络§一、电学量测量仪器1.电流表、电压表、欧姆表的对比仪器接线柱量程选择读数电流表有正、负接线柱的电表,电流由电表的正接线柱流入,负接线柱流出。
但欧姆表的正接线柱的电势低使指针指示比满偏刻度13多的位置若最小分度为1、0.1、0.01等,需要估读到最小分度的下一位;如果最小分度不是1、0.1、0.01等,的只需要读到最小分度位即可电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率2.欧姆表工作原理(1)电路:欧姆表是多用电表电阻挡的一个挡位,电路如图所示。
电流的流向:由于使用多用电表时不管测量项目是什么,电流都要从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的是红表笔。
(2)调零:当红、黑表笔短接时,表头电流表指针满偏,此时I g=ER+R g+r。
(3)测量:当红、黑表笔之间接电阻R x时,电路中电流I=ER+R g+r+R x,R x的一个值对应I的一个值,故将电流刻度标上相应的电阻刻度,即可直接读出待测电阻R x的阻值。
(4)中值电阻:当被测电阻R x=R+R g+r时,电流变为满偏电流的一半,欧姆表指针指向刻度正中央,称为“中值电阻”。
中值电阻为欧姆表的内阻。
二、电流表的内外接法选择1.两种接法的比较比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差原因由于电流表内阻的分压作用,电压表测量值偏大由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大测量结果R测=UI=R A+R x>R x电阻的测量值大于真实值R测=UI=R VR V+R xR x<R x电阻的测量值小于真实值适用条件R x≫R A,大电阻R x≪R V,小电阻2.两种接法的判断(1)比值判断法:若R VR x<R xR A,R x为大电阻,内接法误差小应选用内接法;若R VR x>R xR A,R x为小电阻,外接法误差小应选用外接法。
高考物理 模拟新题精选分类解析(第2期)专题13 电学实验
2013年高考物理 模拟新题精选分类解析(第2期)专题13 电学实验1. (5分)(2013河南三市联考)在“测金属的电阻率”的实验中,分别用游标卡尺和螺旋测微器测出 用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示。
则该圆柱体的长度为______mm,横截面的直径为_________mm 。
2. (10分)(2013河南三市联考)某实验小组利用电流表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻^(1) 请在虚线框中画出实验的电路图(2) 实验的主要步骤如下:①检查并调节电流表指针指零,将开关S 断开,按 照电路图连线。
②调节电阻箱R 的阻值至________。
③将开关S 闭合,逐渐调节只使电流表指针有足 够的偏转,记下此时的电阻箱的阻值和电流表的示数。
④改变及的阻值,测出几组I 随R 变化的数据,作出R —1/I 的图线如图所示。
(3)由作出R —1/I 的图线可求得电动势E=________V ,内阻r=________Ω. (结果保留两位有效数字)2. 答案:(1)如图所示 (2)②最大值 (3)2.5 1.0解析:由闭合电路欧姆定律,E=I(R+r),变化得到R=E·1I -r ,由图象斜率可得电动势E=2.5V,图象在纵轴上截距的绝对值等于内阻r=1Ω.3.(10分) (2013四川自贡一诊)研究表明:用纳米硅粉和藻朊酸盐制成电池的电极,其容量是一般电池的8倍。
在测定一节该新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有: 待测该电池一节(电动势约为2V)电流表○G (量程3.0 mA ,内阻rl=100Ω)电流表○A (量程0.6A ,内阻r2=1.0Ω)定值电阻R1=100定值电阻R2=900Ω滑动变电阻器R'( 0—50Ω)开关、导线若干(1)为了更准确测出该电池的电动势和内阻,采用图甲所示实验电路图,其中定值电阻R 应选用____(选填“R1”或“R2”)。
请根据你选定的定值电阻完成图乙中的实物连接。
2013年高考物理 模拟新题精选分类解析(第6期)专题02 相互作用
2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第6期)专题02 相互作用1、(2013年河北省八市联考)如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平地面上,右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜面,斜面的倾角为α,当地重力加速度为g,那么当有一个质量为m 的物体在这个斜面上自由下滑时,小车对右侧墙壁的压力大小是A.mg sinαcosαB.Mmg sinαcosα/(M+m)C.mg tanαD.Mmg tanα/(M+m)2、(2013四川省成都市高新区质检)如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上。
若减小力F,则A.物体A所受合力不变B.斜面对物体A的支持力不变C.斜面对物体A的摩擦力不变D.斜面对物体A的摩擦力可能为零答案:A解析:减小力F,物体仍静止于斜面上,合力为零,物体A所受合力不变,选项A正确。
斜面对物体A的支持力增大,摩擦力增大,选项BCD错误。
3.(2013安徽省江南十校联考)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。
若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°=0.6),则mM 等于A .329B .169 C .83 D .434(2013乌鲁木齐二诊)如图所示,一根铁链一端用细绳悬挂于A 点。
为了测量这个铁链的质量,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m 的小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β,若tan α∶tan β=1∶3,则铁链的质量为:A .mB .2mC .3mD .4m5.(2013年2月28日湖北武汉调研)如图所示,两个质量为m 1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1∶m2为(A)A.1∶1B.1∶2C.1∶D 26.(2013安徽省江南十校联考)如图所示,物体m放在质量M的斜面体上,m可沿斜面体匀速下滑。
2020年高考物理5-6月模拟试题汇编专题13电学实验(解析版)
( 2) [2] 电路中需要最小电阻为 15000 Ω,滑动变阻器应选用 R2;
( 3) [3][4] 根据电路原理得
3 II
4 3
I 4
R 1350
微安表内阻测量值 R 450Ω
并联电阻箱时,总电阻减小,则总电流偏大,滑动变阻器两端电压变大,待测微安表的电压减小,与真实 值相比减小;
( 4) [5] R2 接入电路的阻值比 A 1 的内阻大得多,导致 A 1两端的电压太小,读数几乎是不变。
B .G 与 E 相连, F 与 H 相连,滑动变阻器全部连入电路,相当于定值电阻,移动滑片,不能改变连入电路
的电阻,不能改变电压和电流且电压表和电流表的示数不为零,故
B 正确;
C.G 与 C 相连, F 与 H 相连,滑动变阻器连入右半段,移动滑片,能改变连入电路的电阻,改变电压和电 流,故 C 错误;
【解析】 (1)[1] 由题意可知,要把量程为 300 μA的电流表扩大到 600 μA,则并联电阻的分流大小与电流表 A 1 相同, 由图 b 可知,当 A2 的示数为 200 μA时,则 A 1 的示数 100 μA时 A 1与 R1 并联可以做为 600 μA的电流表使用 (2)[2] 根据图甲连接实物图如图
[3] 将所描的点用平滑曲线连接如图
[4] 由于 A 1 的表盘没变,由分流作用可知,由电流定义式有
q CU 2i
tt
整理得
2it C=
U 其 it 即为 i
t 图像与坐标轴所围的面积,即为
it S 33 25 5 10 6C
则
2it 2 C= =
33
25
5 10 6 F
1.3 10 3 F
U
6.2
高考物理专题:电学实验及参考答案
高考物理专题:电学实验1.(6分)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图(a )所示,测量金属板厚度时的示数如图(b )所示。
图(a )所示读数为_________mm ,图(b )所示读数为_________mm ,所测金属板的厚度为_________mm 。
2.(12分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:(1)用游标为20 分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为L =________mm ;(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径D =________mm ;(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R ,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为________Ω.(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R ,现有的器材及其代号和规格如下:待测圆柱体电阻R电流表A 1(量程0~4 mA ,内阻约50 Ω) 电流表A 2(量程0~30 mA ,内阻约30 Ω) 电压表V 1(量程0~3 V ,内阻约10 k Ω) 电压表V 2(量程0~15 V ,内阻约25 k Ω) 直流电源E(电动势4 V ,内阻不计)滑动变阻器R 1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A) 滑动变阻器R 2(阻值范围0~2 k Ω,允许通过的最大电流0.5 A) 开关S 、导线若干为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,某同学设计了如图所示的电路,请指出3处不妥之处:①______________________________________________________________________②______________________________________________________________________③______________________________________________________________________ 3.(14分)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数依次是 mm 、 A 、 V.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约为几欧,电班级 姓名 出题者 徐利兵 审题者 李然里密封线压表内阻约为20 kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E=4.5 V,内阻较小.则以下电路图中,(填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏(填“大”或“小”).(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0 Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的(填字母代号)电路.此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=(用题中字母代号表示).4.(12分)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等.图2(1)使用多用电表粗测元件X的电阻,选择“×1”欧姆挡测量,示数如图1(a)所示,读数为________ Ω.据此应选择图1中的________(填“(b)”或“(c)”)电路进行实验;(2)连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐________(填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验;(3)如图2(d)是根据实验数据作出的U-I图线,由图2可判断元件________(填“X”和“Y”)是非线性元件;(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 Ω的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路图如图2(e)所示,闭合S1和S2,电压表读数为3.00 V;断开S2,读数为1.00 V.利用图2(d)可算得E=________ V.r=________Ω(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表).5.(9分)某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件,该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V”,同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图3所示,图中定值电阻R=1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5 Ω;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计.甲乙图1图3(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择: A .阻值0~200 Ω,额定电流0.3 AB .阻值0~20 Ω,额定电流0.5 A应选的滑动变阻器是________(填“A ”或“B ”). 正确接线后,测得数据如下表:12345678910U/V0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40I/mA 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50(2)由以上数据分析可知,电压表应并联在M 与________之间(填“O ”或“P ”); (3)将电路图在虚线框中补充完整;(4) 从表中数据可知,该电学元件的电阻的特点是:________________________________________________________________________6.(11分)在“测绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,实验器材如下: 待测小电珠(2.5 V,0.5 A);双量程电压表(中间接线柱3 V 、内阻约为3 k Ω,右边接线柱15 V 、内阻约为15k Ω);双量程电流表(中间接线柱0.6 A 、内阻约为0.125 Ω,右边接线柱3 A 、内阻约为0.025 Ω);滑动变阻器(20 Ω,2 A); 电源(电动势约为3 V ,内阻未知); 开关一个,导线若干.(1)甲同学连好的实物图如图所示,乙同学检查时发现了多处错误,请指出(至少两处):________________________.________________________。
2021届高三人教版物理一轮复习 2021年高考分类题库 考点13 电学实验 Word版含答案
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考点13 电学试验1.(2021·江苏高考)小明利用如图所示的试验装置测量一干电池的电动势和内阻。
(1)图中电流表的示数为A。
(2)调整滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:U/V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44请依据表中的数据,在方格纸上作出U-I图线。
由图线求得:电动势E= V;内阻r= Ω。
(3)试验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间始终保持电路闭合。
其实,从试验误差考虑,这样的操作不妥,由于______________________。
【解析】(1)电流表使用的量程为0~0.6 A,所以电流表读数为0.44 A。
(2)描点连线得到U-I图像,如图所示依据E=U+Ir,图像中纵截距为电动势,所以E=1.60 V(1.58~1.62都算对),斜率为内阻,所以r=1.2Ω(1.18~1.26都算对)。
(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致试验误差增大。
答案:(1)0.44 (2)U-I图像见解析 1.60(1.58~1.62都算对) 1.2(1.18~1.26都算对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致试验误差增大【误区警示】本题主要的问题是不能精确地构建最合理图像。
如起点的建立,纵坐标起点为1.0,描点时不能精准,连线时对拟合法不能理解,不能画出误差最小的图线,导致(2)问失分。
2.(2021·全国卷Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。
某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),试验室供应的器材如下:待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100Ω,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关2个,导线若干。
高考物理模拟新题精选分类解析(第6期)专题13电学实验
21、( 10 分)( 2013 年浙江省六校联考)在“练习使用多用电表”实验中,某同学进行了以下的操作:( 1)用多用电表电阻档丈量某一电阻的阻值时,该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图 a 所示),而后用两表笔接触待测电阻的两头(如图b所示),这两步操作能否合理?(填“a 合理”或“ b 合理”或“都不合理” )(2)用多用电表电流档丈量电路中电流,该同学将选择开关置于直流“50mA”档 , 连结的电路如图c 所示,图中多用电表测定的是__ __(填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流),测得的值是___________。
(3)该同学要丈量多用电表直流 2.5 V档的内阻R V ( 约为 20kΩ) 。
除此多用电表外,还有以下器材:直流电源一个(电动势 E 为 2V,内阻可忽视不计),电阻一个(阻值R为 10 kΩ),电键一个,导线若干。
要求:(I )画出实验电路图(多用电表符号用多表示);(II)写出R的表达式(用字○V母表示)。
II.(12 分)( 2013 安徽省江南十校联考)某同学要丈量一节干电池的电动势和内电阻。
他依据老师供给的以下器械,画出了以下图的原理图。
①电压表V(量程 3v, 内阻 Rv=10kΩ )②电流表G(量程 3mA,内阻 R g=100Ω )③电流表A(量程 3A, 内阻约为0.5 Ω )④滑动变阻器R1( O? 20Ω , 2A)⑤滑动变阻器R2( O? 100Ω , 1A)⑥定值电阻R3=0.5 Ω⑦开关 S 和导线若干(1)该同学没有采纳电流表 A 的原由是 _______________(2)该同学将电流表 G与定值电阻 R3并联,其实是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是 _______A。
(3) 为了能正确地进行丈量,同时为了操作方便,实验中应采纳的滑动变阻器是_______(填写器械编号)(4) 该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V 读数为纵坐标绘出了以下图的图线,依据图线可求出电源的电动势E=_______V ( 保存三位有效数字;),电源的内阻 r=_______ Ω ( 保存两位有效数字)Ⅱ.( 1)量程与被测电流值对比较太大( 2 分)( 2)0.603 ( 2 分)(填 0.6 或 0.60 均给分)(3)R1(2分)(4)1.48(3分),0.84(3分)(之间都给分)分析:由I g R g=(I-I g)R,解得I= 0.603A 。
高考物理模拟新题精选分类解析(第5期)专题13电学实验
1.( 2013 年 1 月山西晋中市质检)市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电电扇,某物理研究性学习小组想丈量电电扇正常运行时的机械功率,于是找到了一台这样的电电扇并从铭牌上读出了额定电压U ,但其余笔迹不清楚。
该小构成员拿出电池,并从电电扇连结的电池的正、负两极各接出一条引线,供给的器械有电流表、电压表、滑动变阻器(阻值较小),备用电池若干节,开关、若干导线、固定电池的电池盒。
(1)丈量时,选择的电路图比较合理的是图(填写“甲”或“乙”)(2)该小组进行了以下实验步骤,请补写步骤③的实验操作过程。
①按预先设计的电路连结各元件,并将滑动变阻器的滑动片挪动到最左端。
②合上开关,将滑动片从最左端开始迟缓向右挪动,使电压表和电流表都有显然的示数,但电电扇并未转动,读出电压表和电流表的示数分别为U0、 I 0。
③。
④用测得的物理量表示电动机M正常运行时输出的机械功率P 输出 =。
(3)该小组同学找了甲、乙两个不一样规格的电电扇持续进行丈量,用伏安法分别测出甲、乙两个电电扇的伏安特征曲线如图丙所示。
若他们将甲、乙两个电电扇串连接在6V 的恒定电源两头,则甲的实质功率为W,乙的实质功率为W。
答案:( 1)甲( 2)③挪动滑动变阻器的滑动片,当电压表的示数达到U 时,此时电电扇正常工作,记下此时电压表的示数U 和电流表的示数I 。
④ IU- I2U0 I 0(3) 1.4 2.82.(10分)(2013深圳市南山区期末)在“用伏安法测定一条金属丝(总电阻约10Ω)电阻率”的实验中。
①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径 d 如图甲所示,可读得 d =mm。
②他又把金属丝拉直后将其两头固定在刻度尺两头的接线柱 a 和 b 上,在金属丝上夹上一个小金属夹P,挪动金属夹P 的地点,进而改变接入电路中金属丝的长度。
把这样的装置接入实验电路中,如图乙所示。
但他连结线路时却出现了两处错误,请用“×”标在错误的导线上,再用笔划线取代导线赐予更正。
高考物理 模拟新题精选分类解析(第9期)专题13 电学实
2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第9期)专题13 电学实验1.(10分)(2013江西省南昌市10校冲刺二模)某实验小组想探究一款刚上市的手机电池的输出功率及其他参数,实验步骤如下.步骤一:准备器材:刚开封的新电池、电压表(量程3V、内阻较大)、电流表(量程0.6A、内阻很小)、滑动变阻器、电键、导线.步骤二:将电池放在充电器上充电,直到显示充电完毕.步骤三:甲同学取下电池,将其与其它器材搭配,设计出了图(1)所示的电路.问题 1:细心的乙同学发现了图⑴电路中导线的连接有不妥当之处,她发现的是____导线(填导线上的名称)步骤四:导线调整后,改变滑片位置,得到了如下表中的实验数据.步骤五:丙同学在方格纸上建立了直角坐标系,准备画出“U—I”图线.他已经描出了两个数据点,如图⑵所示.问题 2:请你帮他描出剩余的数据点,并作出“U—I”图线.步骤六:分析研究问题 3:根据以上研究,可求出通过电池的电流为0.36A时,电池输出功率为____W(保留两位有效数字).问题 4:丁同学认为,既然是研究电池的输出功率,就应该画出输出功率P随电流I的变化图线,你认为“P—I”图线是____(填“直线”或“曲线”).问题 5:乙同学认为调整导线后的实验电路,虽然测出了实验数据,但在操作过程中存在安全隐患.大家思考后,从实验室又找来了一个定值电阻(阻值约为2Ω)作为保护电阻接入电路,此电路既能测出不同负载下电池的输出功率,又能消除安全隐患,请在图(3)方框内画出他们修改的电路图.2.(2013浙江省杭州市二模)半导体热敏电阻是一种电阻值能很灵敏地随温度变化的半导体器材,根据它的这种特性,可以用它来做成一只电子温度计,下面是对一次实际制作过程的描述:图1是半导体电子温度计的电路,R t就是准备用来测温的半导体热敏电阻,它与一只定律电阻R0相串联,然后两端加上一个恒定电压U0,电压表用来测量R t两端的电压。
当R t的温度变化时,其阻值将发生变化,电压表的读数也发生变化。
高考物理模拟新题精选分类解析(第11期)专题13电学实验
1.( 2013 河北省石家庄市二模)霍尔元件能够用来检测磁场及其变化。
图甲为使用霍尔元件丈量通电直导线产生磁场的装置表示图。
因为磁芯的作用,霍尔元件所处地区磁场可看作匀强磁场。
丈量原理如乙图所示。
直导线通有垂直纸面向里的电流。
霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱,经过四个接线柱能够把霍尔元件接入电路。
所用器械已在图中给出。
部分电路已经连结好。
为丈量霍尔元件所处地区的磁感觉强度 B;(1)制造霍尔元件的半导体参加导电的自由电荷带负电,电流从乙图中霍尔元件左边流入,右边流出,霍尔元件(填“前表面”或“后表面”)电势高。
(2)在图中画线连结成实验电路图。
( 3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为e,霍尔元件的厚度为 h,为丈量霍尔元件所处地区的磁感觉强度B,还一定丈量的物理量有(写出详细的物理量名称及其符号),计算式B=。
2( 18 分)( 2013 北京市西城区模拟)在实验室丈量两个直流电源的电动势和内电阻。
电源甲的电动势大概为4.5V ,内阻大概为 1.5 Ω;电源乙的电动势大概为 1.5V ,内阻大概为1Ω。
因为实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还可以供给以下器械:A. 量程为 3V 的电压表 VB. 量程为 0.6A 的电流表A1C. 量程为 3A 的电流表 A2D. 阻值为 4.0 Ω的定值电阻R1E. 阻值为 100Ω的定值电阻R2F. 最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3G. 最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4( 1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器械,采纳图 1 所示电路丈量电源甲的电动势和内电阻。
①定值电阻应当选择(填 D 或许 E);电流表应当选择(填 B 或许 C);滑动变阻器应该选择(填 F 或许 G)。
②分别以电流表的示数I 和电压表的示数U 为横坐标和纵坐标,计算机拟合获得如图 2 所示U—I图象,U和I的单位分别为 V 和 A,拟合公式为U=﹣5.6 I +4.4 。
高考物理二轮复习【专题13】电学实验(讲)(解析版)
2019年高三二轮复习讲练测之讲专题13 电学实验考向01 电学测量仪器与读数1.讲高考(1)考纲要求掌握电流表、电压表和多用表的使用方法及电流表、电压表和多用表的读数方法;掌握多用表的使用方法。
(2)与电阻测量有关的电学实验仍是2019年高考案例1.【2018·江苏卷】(8分)某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。
为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题10-1图所示的部件(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。
(2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。
合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。
由此可以推断:电路中(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了(选填“短路”或“断路”)。
(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。
为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。
案例2.(2018·新课标Ⅰ卷)某学生实验小组利用图(a)所示电路测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。
使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ导线若干。
回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点。
(2)将图((a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。
多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。
高考物理模拟新题精选分类解析(第10期)专题13电学实验
1. (10 分)( 2013 重庆市六区调研)为测定某电源的电动势 E 和内阻 r 以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如题 6 图 4 所示的电路。
ab 是一段电阻率较大的粗细平均的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触一直优秀。
①实验顶用螺旋测微器测得电阻丝的直径如题 6 图 5 所示,其示数为d= mm.②实验时闭合开关,调理P 的地点,记录 aP长度 x 和对应的电压U、电流 I 等有关数据,以下表:Ⅰ请依据表中数据在题6图6上描点连线作U— I 关系图线,依据该图像,可得电源的电动势E =V;内阻 r =Ω。
Ⅱ依据表中数据作出的U—x关系图像如题6图7所示,利用该图像,可求得电阻丝的电阻率Iρ为Ω· m(保存两位有效数字)。
Ⅲ题 6 图 7 中U—x关系图线纵截距的物理意义是。
I2.( 9 分)( 2013 武汉市 4 月调研)已知某非线性元件R的伏安特征数据以下表所示。
I /A0.120.210.290.340.380.420.45U/V0.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40( 1)请依据表中的数据,在图甲中的坐标纸上画出元件R的伏安特征曲线;( 2)由元件的伏安特征曲线可知:R 的电阻跟着电压的高升而 ___________ ;R( 3)若将元件R与一个R0=4.0 Ω的电阻并联,再接至电动势E=1.5V、内阻 r =2.0Ω的电源上,则元件 R耗费的功率P=___________ W。
(结果保存两位有效数字)线 III所示。
再在该坐标系中作出电源电动势E=1.5V、内阻 r =2.0Ω的电源伏安特征曲线, 该曲线与图线III的交点即为电路工作点。
工作点对应的电压值为 0.60V,元件R中电流值为3(8 分 ) (2013 重庆市三峡结盟联考)某中学的物理“小制作”小组装置了一台“ 5 V,0.5 A ”的小直流电动机, . 现要进一步研究这个小直流电动机在同意的输入电压范围内,输出功率与输入电压的关系,学校实验室供给的器械有:①直流电源E,电压 6 V,内阻不计;②小直电流电动机M;③电压表,量程 0~ 0.6 V ,内阻约 3 k Ω;④电压表,量程 0~ 6 V ,内阻约15 k Ω;⑤电流表,量程 0~ 0.6 A ,内阻约 1 k Ω;⑥电流表,量程 0~ 3 A ,内阻约0.5 Ω;⑦滑动变阻器R,0~10Ω,2 A;⑧开关一只S,导线若干.(1)第一要比较精准丈量电动机的内阻r .依据合理的电路进行丈量时,控制电动机不转动,调节滑动变阻器.若电压表的示数为 2.5 V ,电流表的示数为0.5 A ,则内阻r =________Ω,这个结果比真切值偏______ __( 填“大”或“小” ) .(2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图.( 注明所选器械的符号 )(3)当电压表的示数为 4.5 V 时,电流表示数以下图,此时电动机的输出功率是W【考点定位】本题考察描述元件R的伏安特征曲线实验、功率计算及其有关知识。
专题13 电学实验(教师版)2022年新高考物理模拟题分类汇编(第6套)
专题13 电学实验1.(2021·海南高三三模)小明在实验室测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,可供使用的器材如下:A.待测金属丝B.电流表A1,量程0.6A,内阻约0.6ΩC.电流表A2,量程3A,内阻约0.12ΩD.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩE.电压表V2,量程3V,内阻约3kΩF.滑动变阻器R,全电阻约20ΩG.直流电源E,电动势3V,内阻不计H.多用电表I.毫米刻度尺J.开关S及导线若干实验步骤如下:(1)首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l=50.00cm,再利用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图1所示,则金属丝直径的测量值d=______mm。
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,机械调零后将选择开关拨到“×1Ω”挡;将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使______;将红、黑表笔接在金属丝两端,多用电表指针指示如图2所示,则金属丝电阻值为______Ω。
(3)老师要求电表示数从零开始尽可能地多测几组数据,比较精确地测量金属丝的电阻,经过讨论他们连接了如图3所示的电路,①电路有几条线没有连接,请你帮助他们完成电路连接______;②电路中所选电流表为______(填“A1”或“A2”),所选电压表为______(填“V1”或“V2”)。
(4)实验过程中,小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置,并依次记录两电表的测量数据,在坐标纸上描点作出如图4所示的U-I图像,则金属丝的电阻R=______Ω(结果保留2位有效数字)。
(5)实验测得金属丝的电阻率ρ=______Ωm⋅(结果保留2位有效数字)。
实验过程中,如果长时间保持电路闭合,这样的操作会使电阻率的测量结果______(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】0.360表针指到0Ω处 6.0ΩA1V24.9Ω-61.010⨯偏大【解析】(1)[1]金属丝直径的测量值为d=0+36.00.01mm=0.360mm⨯(2)[2][3]将选择开关拨到“×1Ω”挡;将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使表针指到0Ω处;将红、黑表笔接在金属丝两端,金属丝电阻值为 6.01Ω 6.0ΩxR=⨯=(3)[4]电表示数从零开始且尽可能地多测几组数据,滑动变阻器应采用分压式接法,待测电阻的阻值较小,电流表应采用外接法,连线如图所示[5][6]电源电动势为3V,电压表选用V2,待测电阻约为6Ω,电路最大电流为0.5A,电流表选用A1。
预测高考物理命题猜想与仿真押题——专题13 电学实验(命题猜想)(解析版) Word版含解析
【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】电阻的测量1.本类试题包括不同类型的测电阻方法,可以充分利用本节总结的八种方法.2.包括实验:描绘小电珠的伏安特性曲线;实验:测定金属的电阻率;测大电阻、小电阻、电压表电阻、电流表电阻.例1(2015·重庆)同学们测量某电阻丝的电阻R x,所用电流表的内阻与R x相当,电压表可视为理想电压表.①若使用如图甲所示电路图进行实验,要使得R x的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的______点(选填“b”或“c”).②测得电阻丝的U-I如图乙所示,则R x为________Ω(保留两位有效数字).③实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10 V的条件下,得到电阻丝的电阻R x随风速v(用风速计测)的变化关系如图丙所示.由图可知当风速增加时,R x会__________(选填“增大”或“减小”).在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10 V,需要将滑动变阻器R W的滑片向______端调节(选填“M”或“N”).④为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如图丁所示的电路.其中R为两只阻值相同的电阻,R x为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,○V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的______点和______点(在“a”“b”“c”“d”中选填).【答案】①c②4.1(4.0~4.2)③减小,M④b d【变式探究】(2015·新课标全国)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000欧),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关两个,导线若干.(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.(2)根据设计的电路写出步骤___________________________________________________(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R v′与内阻的真实值R v比较:R v′________R v(填“>”“=”或“<”)主要理由是_________________________________________________.【解析】(1)实验电路如图所示.【答案】(1)(2)见解析(3)>见解析【举一反三】在《测定金属丝电阻率》的实验中:(1)已知金属丝的电阻约为10 Ω,用伏安法测量其电阻,提供的器材有:A.量程为300 mA,内阻约为0.5 Ω的电流表B.量程为3 A,内阻约为0.1 Ω的电流表C.量程为3 V,内阻约为3 kΩ的电压表D.量程为15 V,内阻约为30 kΩ的电压表E.阻值是0-5 Ω,额定电流是2 A的滑动变阻器F.电动势为6 V,电阻约为0.1 Ω的电池G.开关一个,导线若干要求测量时,两电表指针的偏转均超出其量程的一半,电流表应选用________,电压表应选用________.(用序号表示)(2)在下图所示的虚线框内画出测电阻丝电阻的电路图.(3)实验中已测得金属丝直径d=0.300 mm,长度l=25.0 cm,如图所示,选择正确的量程后,根据图中两电表示数可以求出该金属丝的电阻率ρ=________.【思路点拨】(1)根据估算通过待测电阻的最大电流选择电流表.根据电源的电动势选择电压表.(2)根据实验要求确定滑动变阻器与电流表接法,作出实验电路图.变阻器的总电阻小于待测电阻时,变阻器应采用分压式接法.将待测电阻的大约值与两电表的内阻比较,确定电流表的接法.③由图读出两电表的读数,由欧姆定律求出金属丝的电阻,再由电阻定律求解电阻率.本题要掌握器材选取的原则:精确、安全,方便,知道如何确定电流表的内外接.明确实验的测量原理.【答案】(1)A C(2)电路图如图所示(3)2.83×10-6Ω·m【命题热点突破二】测定电源电动势和内阻1.测电源电动势和内阻的理论依据是闭合电路欧姆定律,利用闭合电路欧姆定律的不同表达式.2.由于实验要描点连线,而后用图线求出电源电动势及内电阻,因此需要将闭合电路欧姆定律线性化,这个过程需要通过合理的选择函数及自变量来实现.例2、(2015·安徽)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为100 μA,内阻为2 500 Ω的表头,一个开关,两个电阻箱(0—999.9 Ω)和若干导线.(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表,则应将表头与电阻箱________(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为________ Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录如下表.①根据表中数据,图2中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图2中,并画IR—I 图线②根据图线可得电池的电动势E是________V,内阻r是________ Ω.【解析】(1)I g=100 μA,R g=2 500 Ω,量程I=50 mA,根据并联分流原理,改装成大量程电流表需并联的电阻R=I g R gI-I g=5.0 Ω;(2)根据闭合电路欧姆定律,E=IR+Ir,即IR=E-Ir,所以IR-I图像的纵轴截距即等于电池的电动势E的大小,斜率的绝对值即等于电池内阻r的大小,由图像可求出E=1.53 V,r=2.0 Ω.【答案】(1)并联 5.0(2)①倾斜直线(略)②1.53 2.0【变式探究】某同学利用DIS,定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的1/U-1/R关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b.(1)由图线a可知电池a的电动势E a=________ V,内阻r0=________ Ω.(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率P a________P b(填“大于”“等于”或“小于”),两电池的效率ηa________ηb(填“大于”“等于”或“小于”).【答案】见解析【举一反三】某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.实验次数1234 5R(Ω) 4.010.016.022.028.01-1) 1.0 2.0 2.9 4.0 5.0I(A(1)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图像;(2)由图像可知,该电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(结果保留两位有效数字)【思路点拨】(1)本题由安阻法测量电动势和内电阻;由闭合电路欧姆定律可得出有关电流和电阻的关系式;由数学知识可知哪种图像更科学;由公式及表中的数据利用描点法可画出正确的图像;(2)由图像交点及斜率的意义可得出有关电动势和内电阻的表达式,则可求得电动势和内电阻;本题要注意利用闭合电路欧姆定律得出正确的表达式,再结合图像即可得出正确结论;(2)由公式及数学知识,可得图像中的k =E =28.0-10.05.0-2.0=6.0 V(5.8~6.2都给分)b =r =2.0 Ω【答案】 (1)坐标选取R 与1/I (见解析图) (2)6.0(5.8~6.2) 2.0(1.8~2.2)【方法技巧】滑动变阻器两种接入电路方法的选择滑动变阻器以何种方式接入电路,应遵循安全性、精确性、方便性、节能性原则综合考虑,灵活选取.1.滑动变阻器的限流式接法,如图所示2.滑动变阻器的分压式接法,如图所示(1)题目中要求被测电阻两端电压可以从零开始调节,必须选择分压式接法.(2)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表(或电流表)额定值或用电器的额定值时,只能采用分压接法.(3)当被测电阻的阻值R x ≫R ,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法,如果被测电阻比较大,均匀调节滑动变阻器会使得输出电压比较均匀,方便调节,只是耗电多一些.(4)当被测电阻的阻值R x ≪R 时,随着滑片从左向右调节输出电压基本不变,直到接近最右端时输出电压才会有明显变化,因此不方便调节,不适合采用分压式接法.二、电压表、电流表的选择1.实验一般要求测量结果尽可能精确.2.电压表、电流表均能在表盘中央13区域内读数. 3.可以通过调节电压表测多组数据并通过描点连线并作图的方法处理数据.4.电压表给出其内阻(如:“内阻等于”“内阻为”),可以当成电流表,电流表给出内阻可当成电压表,经过转换后使得量程比较合适,能够在中央13区域读数.。
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2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第6期)专题13 电学实验21、(10分)(2013年浙江省六校联考)在“练习使用多用电表”实验中,某同学进行了如下的操作:(1)用多用电表电阻档测量某一电阻的阻值时,该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图a所示),然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图b所示),这两步操作是否合理?(填“a合理”或“b合理”或“都不合理”)(2)用多用电表电流档测量电路中电流,该同学将选择开关置于直流“50mA”档,连接的电路如图c所示,图中多用电表测定的是__ __ (填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流),测得的值是___________。
(3)该同学要测量多用电表直流2.5 V档的内阻R V (约为20kΩ)。
除此多用电表外,还有以下器材:直流电源一个(电动势E为2V,内阻可忽略不计),电阻一个(阻值R为10kΩ),电键一个,多表示);导线若干。
要求:(I)画出实验电路图(多用电表符号用○(II)写出R V的表达式(用字母表示)。
II. (12分)(2013安徽省江南十校联考)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
他根据老师提供的以下器材,画出了如图所示的原理图。
①电压表V(量程3v,内阻Rv=10kΩ)②电流表G(量程3mA,内阻R g=100Ω)③电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)④滑动变阻器R1(O〜20Ω, 2A)⑤滑动变阻器R2(O〜100Ω, 1A)⑥定值电阻R3=0.5Ω⑦开关S和导线若干(1) 该同学没有选用电流表A的原因是_______________(2) 该同学将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是_______A。
(3) 为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是_______(填写器材编号)(4) 该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=_______V (保留三位有效数字;),电源的内阻r=_______Ω (保留两位有效数字)Ⅱ.(1)量程与被测电流值相比较太大(2分)(2)0.603(2分)(填0.6或0.60均给分)(3)R1(2分)(4)1.48(3分),0.84(3分)(0.70-0.90之间都给分)解析:由I g R g=(I-I g)R,解得I=0.603A。
即他改装后的电流表对应的量程是0.603A。
由闭合电路欧姆定律,E=U+201Gr ,图线在纵轴截距等于电源的电动势E=1.48V ,图线斜率等于201r ,电源的内阻r=0.84Ω。
21、(10分)(2013浙江省六校联考)在“练习使用多用电表”实验中,某同学进行了如下的操作:(1)用多用电表电阻档测量某一电阻的阻值时,该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图a 所示),然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图b 所示),这两步操作是否合理? (填“a 合理”或“b 合理”或“都不合理”)(2)用多用电表电流档测量电路中电流,该同学将选择开关置于直流“50mA ”档,连接的电路如图c 所示,图中多用电表测定的是__ __ (填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流),测得的值是___________。
(3)该同学要测量多用电表直流2.5 V 档的内阻R V (约为20k Ω)。
除此多用电表外,还有以下器材:直流电源一个(电动势E 为2V,电阻一个(阻值R 为10k Ω),电键一个,导线若干。
要求: (I 表示);(II )写出R V 的表达式(用字母表示)。
(2013广东省深圳市一模)(1)(8分)某同学先后用两种方式测量一个电阻的阻值。
①他先用多用电表的欧姆挡“×1”挡测量,在正确操作的情况下,表盘指针如图甲所示,可读得该待测电阻的阻值R x = Ω。
②他再用如图乙所示的电路图进行实验,某次测量时两个电表的指针如图所示,由两电表示数可算得待测电阻的阻值R x = Ω(计算结果保留二位有效数字)。
③根据这两个测量值,可估算出图乙中电流表的内阻约为 Ω。
由此可知:采用如图乙的电路测量较小阻值的电阻时,电流表的内阻对测量值的影响 (填“很大”或“很小”)。
34.(1)答案:①6.0(或6)(2分);②6.7(2分);③0.7(2分);很大(2分)。
解析:①根据欧姆表读数规则,该待测电阻的阻值R x =6.0Ω。
②电压表示数为2.4V ,电流表示数为0.36A ,由两电表示数可算得待测电阻的阻值R x =6.7Ω。
③根据这两个测量值,可估算出图乙中电流表的内阻约为 6.7Ω-6.0Ω=0.7Ω。
由此可知:由于待测电阻较小,采用如图乙的电流表内接电路测量较小阻值的电阻时,电流表的内阻对测量值的影响很大。
1. (10分)(2013江苏四校联考)为测定某电源的电动势E 和内阻r 以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a )所示的电路.ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R 0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P 与电阻丝接触始终良好.(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b )所示,其示数为d =______mm .(2)实验时闭合开关,调节P 的位置,记录aP 长度x 和对应的电压U 、电流I 等相关数据,如下表:①请根据表中数据在图(c )上描点连线作U-I 关系图线,根据该图象,可得电源的电动势E =______V ;内阻r =______Ω.②根据表中数据作出的U/I -x 关系图象如图(d )所示,利用该图象,可求得电阻丝的电阻率ρ为______Ω·m(保留两位有效数字).③图(d )中IU -x 关系图线纵截距的物理意义是__________________.6.(2013湖南省怀化市期末)某物理兴趣小组学习了如何使用多用电表测金属导体的电阻后,亲自动手测量一根金属丝的电阻,他们选择了×10Ω倍率,并用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太大。
为了得到更准确的数据,请你在以下操作中选择必要的步骤,排出合理的顺序是①旋转选择开关至欧姆 “×1Ω” 挡。
②旋转选择开关至欧姆 “×100Ω” 挡。
③旋转选择开关至“OFF” 挡,并拔出两表笔。
④将两表笔分别连接到金属丝的两端,读出阻值后,断开两表笔。
⑤将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔。
A .①④③B .①⑤④③C .②④③D .②⑤④③答案:B 解析:用多用电表测金属导体的电阻,选择了×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太大。
说明电阻较小,应该旋转选择开关至欧姆“×1Ω” 挡,将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔。
将两表笔分别连接到金属丝的两端,读出阻值后,断开两表笔。
旋转选择开关至“OFF” 挡,并拔出两表笔。
合理的顺序是①⑤④③,选项B正确。
10.(9分)(2013山东省威海质检)某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的电流表测量多用电表“×1KΩ”挡对应电源的电动势和多用电表的内阻。
(1)该小组采用图甲的电路进行实验,请根据图甲将图乙的实物图连接好。
(2)实验步骤如下:a. 把多用电表的选择开关拨到欧姆档的“×1KΩ”位置,将红黑表笔。
b.按照电路图连接好电路。
c.接通开关,调节滑动变阻器,读出和的数值并记录。
d.改变滑动变阻器的阻值,重新读数并记录。
e.根据实验原理列出表达式代入数值进行计算。
①将上述步骤补充完整:a. ;c. 、②实验原理表达式为(说明式中各个物理量的含义)③右图是在某次实验欧姆表表盘示意图,欧姆表的读数为22.(10分)(2103浙江省六校联盟联考)某同学为研究热敏电阻R T(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系,设计了如图甲所示的电路图。
(1)该同学设计实验电路并连接了部分实物,如图乙所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整;(2)该同学对两个不同的热敏电阻R A、R B分别进行了测量,得到了两个热敏电阻的I-U关系曲线,如图丙所示。
把热敏电阻R B与定值电阻R0=250Ω串联后接到路端电压为3V的电源上,此时R B的阻值为Ω。
(3)该同学又将R A、R B、定值电阻R0=250Ω与电压恒为7V的稳压电源连接,组成如图丁所示电路,则此时电路中的电流大小为 mA。
(2013重庆市冲刺卷)用电阻箱、多用电表、开关和导线测量一节干电池的电动势和内阻。
①将图丙的实物连接成可完成实验的电路。
②完成以下步骤的相关内容。
(i)将多用电表的选择开关旋转至(填“×1Ω”“直流电压2.5V”“直流电流100mA”)档。
(ii)调节电阻箱,示数如图丁所示。
读得电阻值R1= Ω。
(iii)合上开关,从多用电表上读得数值为x1。
(iV)重复(ii)(iii),收集多组R和x的数据。
③某同学根据自己设计的实验以及收集到的数据,作出了如图戊所示的R-1/x图线,由此可知,干电池的电动势E= V;图线纵轴截距的绝对值代表的阻值之和。
29.(6分)(2013上海市虹口区期末)如图(a)所示,为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,测试时,磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。
(1)试结合图(a)简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点:___________________________ ________________________________________________________________________________________。
(2)某同学想利用磁敏电阻图(a)所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场,设计电路如图(b)所示,磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表连接,长直导线与图示电路共面并通以图示电流,请指出本实验装置的错误之处_______________________________________。
若装置调整正确后再进行测量,电路中所用干电池的电动势为1.5V,不计电池、电流表的内阻,试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4T至1.2T的变化过程中,通过磁敏电阻的电流强度I A随磁感应强度B变化的关系式:______________________。
29.(6分)(2013上海市静安区期末)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值,已知图线的斜率为k。
若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电流表A、滑动变阻器R′ 串联起来,连接成如图乙所示的电路。