2020年高考物理试题分类汇编电学实验.docx
2020届高考物理电学实验(通用型)练习及答案
2020届高考物理电学实验(通用型)练习及答案专题:电学实验1、某实验小组用如图甲所示的电路图来测量电流表(量程2 mA,内阻约为200 Ω)的内阻,除待测电流表、1.5 V的电源、开关和导线外,还有下列可供选择的实验器材:A.定值电阻R1B.定值电阻R2C.滑动变阻器R3(最大阻值为20 Ω)D.滑动变阻器R4(最大阻值为1 000 Ω)E.电阻箱R x(最大阻值为999.9 Ω)F.灵敏电流计G(内阻很小可忽略)(1)为确保安全,精准实验.滑动变阻器应选用__C__(填写器材前对应的字母).(2)用笔画线代替导线,将实物图乙连接成实验电路图.2、(2019·广东深圳联考)在测定电源电动势和内电阻的实验中,实验室提供了合适的实验器材。
(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验,其中定值电阻的作用是______________。
由电压表读数U和电流表读数I,画出U-I图线如图乙所示,可得电源的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω。
(结果保留2位有效数字)(2)乙同学因为粗心,多连接了一根导线,如图甲中的虚线所示。
由电压表的读数U和电流表的读数I,画出U-I图线如图丙所示。
乙同学分析了图像出现异常的原因后,认为由图丙也可以达到实验目的,则由图丙可得电源的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω。
(结果保留2位有效数字)3、图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:(1)调节________,使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”).(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节________,使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为________Ω.(5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.4、现有一块电流表A1,量程I A1=300 mA,内阻r1约为5 Ω,要把它改装成较大量程的电流表。
2020年全国各地高考物理试题分类汇编 电学实验
2020年全国各地高考招生试题汇编--电学实验1(2020四川卷).在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。
他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。
实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________而增大,随其所带电荷量的____________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是__________((选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。
1答案.(1)减小增大控制变量法。
2【2020江苏高考】. (8 分)为探究小灯泡的电功率P 和电压U 的关系,小明测量小灯泡的电压U 和电流I,利用P =UI 得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1. 8 W”,电源为12 V 的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω .(1)准备使用的实物电路如题10-1 图所示. 请将滑动变阻器接入电路的正确位置. (用笔画线代替导线)(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻,电路中的电阻R 1 应选_______Ω的定值电阻.(3)测量结束后,应先断开开关,拆除______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.(4)小明处理数据后将P 、U 2 描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2 图所示. 请指出图象中不恰当的地方. 2答案. (1)(见右图) (2)10 (3)电池(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.3【2020广东高考】图17(a )是测量电阻R X 的原理图。
学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6A (内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab 的总长为30.0cm学生电源① 根据原理图连接图17(b )的实物图② 断开S 2,合上S 1;调节电源输出电压为3.0V 时,单位长度电阻丝为电压 u= V/cm.记录此时电流表A 1的示数。
专题18 电学实验-2020年高考物理母题题源系列(解析版)
回答下列问题: (1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在 到的。
(选填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线
(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻
的真实值,结果为
Ω(保留 1 位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为
RA 0.5
R RA
1
所以选择图线 I 得到的结果较为准确。
Rx
根据图像可知
3V 1V 59.6mA 20mA
50.5Ω
,考虑电流表内阻,修正后待测电阻的阻值 Rx=50.5
Ω-0.5
Ω=50.0 Ω。
【母题来源二】2020 年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国Ⅱ卷)
【母题原题】(2020·全国Ⅱ卷)某同学要研究一小灯泡 L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性。所用器材有:电流表 A1(量程 200 mA,内阻 Rg1=10.0 Ω),电流表 A2(量程 500 mA,内阻 Rg2=1.0 Ω)、定值电阻 R0(阻值 R0=10.0 Ω)、 滑动变阻器 R1(最大阻值 10 Ω)、电源 E(电动势 4.5 V,内阻很小)、开关 S 和若干导线。该同学设计的电路 如图(a)所示。 (1)根据图(a),在图(b)的实物图中画出连线。
室温为
℃(保留 3 位有效数字)。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,E 为直流电源(电动势
为 10 V,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过 6.0 V 时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开
始报警时环境温度为 50 ℃,则图中
2020届高三名校物理试题分项汇编(第04期)专题21 电学实验含解析
全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板,无论是命题题型、考点分布、模型情景等,还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料,物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以全国新课标Ⅰ卷考区的最新名校试题为主,借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标Ⅰ卷考区具有借鉴价值的典型题,优化组合,合理编排,极限命制。
备注:新课标Ⅰ卷专版所选试题和新课标Ⅱ卷专版所选试题不重复,欢迎同时下载使用。
专题20 电学实验1(解析版)1.【2013·新洲一中等三校高三联考】(10分)有一只小灯泡上标有“12V 6W”的字样,现在要用伏安法尽量准确测绘这只灯泡的U-I图线。
现有下列器材供选用:A.电压表(0-6V,内阻约10kΩ)B.电压表(0-15V,内阻约为25kΩ)C.电流表(0-0.6A,内阻为2Ω)D.电流表(0-0.6A,内阻约1Ω)E.滑动变阻器(10Ω,3A)F.电源(电动势为15V,内阻较小)G.开关、导线(1)实验中所用电压表应选,电流表应选用(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽量减小,并要求从零开始多取几组数据,请在虚线框内画出满足实验要求的电路图。
(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的U-I图线(如图所示),则上灯泡两端电压为9.0V时,小灯泡的电阻是Ω。
(4)如果将此小灯泡与电动势为10V,内阻为7.5Ω的电源串成一个回路,则灯泡所消耗的电功率为 W。
(保留两位有效数字)【答案】(1)B、C (2)见解析(3)20 (4)2.8【解析】试题分析:(1)因为小灯泡上标有“12V 6W”的字样,最大电压12V,最大电流0.5A,最大电阻24Ω,所以电压表选择B(0-15V),为更准确测量小灯泡两端的电压,选择已知阻值的电流表C ;(2)已知电流表的电阻选择电流表内接法,即可以得到小灯泡两端的准确电压,又可以得到准确电流;为使实验误差尽量减小,并要求从零开始多取几组数据,变阻器选择分压式,电路设计如图所示;2.【2013·武汉武昌区高三期末调研】(9分)有两个电阻R1和R2,现已测出R1和R2的伏安特性图线分别如图所示,将这两个电阻串联.然后接在电动势E=6.0V、内电阻r0=2.4Ω的电源的两极上。
【复习指导】2020年高考物理重点试题分项版汇编系列专题19电学实验含解析
③将 K2 再切换到 a,闭合 K1,多次调节电阻箱,读出多组电组箱的阻值
R 和对应的电压表的示数
④以 1 为纵坐标, 1 为横坐标,绘出的 1
U
R
U
回答下列问题: xk*w
1
图线(用直线拟合) .
R
U,断开 K1;
⑴图 (b) 所示电压表的读数为 ________V,定值电阻 R0 =________Ω;
姆定律列式并灵活变形,根据图象的性质可得出对应的电动势和内电阻.
3.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率
ρ 的实验中:
(1) 用 20 分度的游标卡尺测量其长度如图所示 , 可知其长度为 _____mm;
(2) 用多用电表的欧姆挡粗测该圆柱体的电阻
Rx 的阻值在 90 Ω 左右,现要测量其阻值,实验室提供如下器材:
⑤ 滑动变阻器 R2 (0~500Ω, 1A)
⑥ 定值电阻 R3=0. 5 Ω
⑦开关 S 和导线若干
(1) 该同学发现电流表 A 的量程太大,于是他将电流表 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。(保留两位有效数字)
(2) 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
1
R0
r
1
;( 3)2.9V ; 1.2
0.1
;
UE E R
【解析】 (1) 由电压表量程为 3V,最小分度为 0.1V ,则其读数为 2.30V ;K2 切接 b,闭合 K1 时,滑动变阻器与 R0
串联;则由欧姆定律可知,
2.3
R0
20 3.0 .
0.1
(2) 由闭合电路欧姆定律可知, U
2020年高考物理试题分类汇编——电路
2020年高考物理试题分类汇编——电路〔新课标卷〕19.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如下图,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分不为a η、b η.由图可知a η、b η的值分不为A 、34、14B 、13、23C 、12、12D 、23、13答案:D 解析:电源效率E U =η,E 为电源的总电压〔即电动势〕,依照图象可知U a =E 32 U b =E 31,因此选项D 正确。
〔上海理综〕41.中国馆、世博中心和主题馆等要紧场馆,太阳能的利用规模达到了历届世博会之最,总发电装机容量达到4.6×103kW 。
设太阳能电池板的发电效率为18%,地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353kW ,那么所使用的太阳能电池板的总面积为 m 2。
答案:1.9×1014〔上海理综〕42.各场馆的机器人专门引人注目。
在以下图设计的机器人模块中,分不填入传感器和逻辑门的名称,使该机器人能够在明亮的条件下,听到呼吁声就来为你服务。
答案:光;声;与〔&〕〔上海理综〕44.在世博园区,运行着许多氢燃料汽车,其动力来源是氢燃料电池〔结构如图〕。
〔1〕以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤:①把多用表的选择开关调至电流档,并选择恰当量程,串联在电路中。
读出电流I ; ②把多用表的选择开关调至电压档,把红、黑表笔并联在电动机两端,其中红表笔应该接在图中 〔填〝A 〞或〝B 〞〕端。
读出电压U ;③重复步骤①和②,多次测量,取平均值; ④依照公式P = 运算氢燃料电池输出功率。
〔2〕在上述第②步中遗漏的操作是 ;〔3〕假如该电动机的效率为η,汽车运动的速度为v ,那么汽车的牵引力为 。
答案:〔1〕A ;UI ;(2)选择恰当量程;〔3〕UI v η〔上海物理〕5. 在图的闭合电路中,当滑片P 向右移动时,两电表读数的变化是〔A 〕○A 变大, ○V 变大 〔B 〕○A 变小,○V 变大〔C 〕○A 变大, ○V 变小 〔D 〕○A 变小,○V 变小答案:B解析:电阻变大,电流变小,电压变大。
高中物理电学实验题
物理试题分类汇编——电学实验(全国卷1)23.(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程mI 。
所用器材有:量程不准的电流表1A ,内阻1r =10.0Ω,量程标称为5.0mA ;标准电流表2A ,内阻2r =45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻1R ,阻值10.0Ω;滑动变阻器R ,总电阻为300.0Ω;电源E ,电动势3. 0V ,内阻不计;保护电阻2R ;开关S ;导线。
(1)在实物图上画出连线。
(2)开关S 闭合前,滑动变阻器的滑动端c 应滑动至 端。
(3)开关S 闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表1A 满偏;若此时电流表2A 的读数为2I ,则1A 的量程mI = 。
(4)若测量时,1A 未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出1A 的示数1I = ,2A 的示数2I = ;由读出的数据计算得mI = 。
(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。
【答案】⑴如图 ⑵阻值最大⑶1212)(r r R I I m +=⑷6.05mA 【解析】⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im 。
根据并联电路电压相等有)(1221R r I r I m +=得1212)(r r R I I m +=⑷待测表未满偏有)(12211R r I r I +=,将A2的示数0.66mA 和其他已知条件代入有63.310)4510(66.0)(12121=+⨯=+=r r R I I Ma 但图中A1的示数3.0mA 量程为5.0mA ,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA (全国卷2)23.(13分)如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M 内:○A 为毫安表,量程6mA ,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为3V ,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S 为开关。
专辑39 电学实验(一)- 2020年高考物理最新模拟考试试题分类汇编(4月第一期)(解析版)
2020 年高考最新模拟试题分类汇编( 4 月第一期)电学实验(一)1、(2020·山东省实验中学高三下学期信息卷一)举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破:它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能,也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器.图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板 在外太空将光能转化为电能.某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压 U 与电流 I的关系,图中定值电阻 R =5Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表.(1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合电键 S ,调节滑动变阻器 R 的阻值,通过测量得到该电池的 U ﹣ I曲线 a (如图丁).由此可知,该电源内阻是否为常数_______(填“是”或“否”),某时刻电压表示数如图丙所示,读数为________V ,由图像可知,此时电源内阻为_______Ω.实验二:减小实验一光照的强度,重复实验,测得 U -I 曲线 b (如图丁).(2)在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V ,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑 动变阻器消耗的电功率为________W (计算结果保留两位有效数字).【答案】(1). 否 (2). 1.50 (3). 5.6(4). 7.2×10-2(7.0×10-2-7.4×10 -2均算正确)【解析】(1)由 U-I 图像可知,因图像的斜率等于电源的内阻,可知电源内阻不是常数;电压表的量程为3.0V ,则读数为 1.50V ;由图中读出,此时电路中的电流为 250mA ,因电源的电动势为 E=2.9V ,可得此时电源的内阻rE U 2.90 1.50I0.255.6;(2)在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V ,可得此时的电流为 100mA ,则滑动变阻器的阻值为: RU2.5 R 5 20 I 0 0.1;则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,此时外电路电阻为 R外=R+R =25Ω,将此电阻的 U-I 线画在此电源的 U-I 图像中,如图;直线与 b 的交点为电路的工作点,此时 I=60mA ,则滑动变阻器消耗的电功率为P I 2R 0.06220W 7.2 10 2W .2、(2020·百所名校高三模拟金券二)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
2020物理高考备考专题《电学实验》(原卷版)
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__________;________;________.【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.【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).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“A1”或“A2”);(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R0,在L轴的截距为L0,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).【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A1(量程为150 mA,内阻约为10 Ω)B.电流表A2(量程为20 mA,内阻r2=30 Ω)C.电压表V(量程为15 V,内阻约为3 000 Ω)D.定值电阻R0=100 ΩE.滑动变阻器R1,最大阻值为5 Ω,额定电流为1.0 AF.滑动变阻器R2,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___________________________________________.【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R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(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A1改装成量程合适的电流表,则应将电流表A1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A1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)【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.高频考点四电学创新实验对于电学设计性实验,要注意从原理出发找方法,选器材,定方案.高考中,对设计性实验的考查,一般不直接采用课本上的设计方案,但是其设计技能均取材于课本中的必考实验并结合生活实际,因此考生要对课本上的每一个实验做到心中有数.例4.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系,已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大,实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1、t2、…和电流表的相应示数I1、I2、….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1、I2、…,分别记下电阻箱相应的示数R1、R2、….(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用________.A.量程0~100 mA,内阻约2 ΩB.量程0~0.6 A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是________.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表请根据表中数据,在下图的方格纸上作出R-t图线.由图线求得R随t的变化关系为R=________Ω.【变式探究】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)利用以上器材在下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)(多选)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________.1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
【推荐】2020届高考物理专题卷12:电学实验 答案与解析
绝密★启用前高考物理专题十二考试范围:电学实验1.(8分)现给出两个阻值不同的电阻R1和R2,用多用电表按正确的操作程序分别测出它们的阻值,测量R时选用“×100”欧姆挡,其阻值如下图中指针①所示,R1= Ω;测量R2时选用“×10”欧姆1挡,其阻值如下图中指针②所示,R2= Ω。
将某一小量程的电流表改装成大量程的电流表,其中改装后量程较大的是电流表与(填“R1”或“R2”)联(填“串”或“并”)的。
2.(10分)如下图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻,测量步骤如下:(1)调节,使电表指针停在指针对准的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(2)将选择开关旋转到“Ω”档的位置。
(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1”)(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节,使电表指针对准的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如下图乙所示,该电阻的阻值为Ω。
(5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置。
3.(8分)如下图所示是电子拉力计的示意图,金属弹簧右端和滑动触头P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1之间的摩擦不计)。
定值电阻R0;电阻R1是用均匀电阻丝密绕在瓷管上做成的(类似于滑动变阻器),其长度为10cm,阻值R1=300Ω,电电动势E=3V,内阻不计。
理想电流表的量程为0~100mA。
当拉环不受拉力时,触头P刚好不与电阻R接触(即电路断开)。
弹簧的劲度系数为10000N/m。
1(1)电路中连入的R0阻值至少应为Ω。
(2)设计中需要将电流表上的电流数值改为拉力的数值,那么在原电流表的40mA处应改为N。
分析可知,拉力计的刻度是否均匀。
(填写“均匀”或“不均匀”)(3)为了使拉力计的量程增大应采用的措施是(只填写一条)。
4.(6分)某待测电阻R(阻值约20Ω)。
物理电学实验高考真题汇编(含答案)(3)(K12教育文档)
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电学实验1.【2017·天津卷】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,将电建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'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,作出图象如右图。
由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω。
【答案】①aa'bb'②1.41(1.36~1.44均可) 0。
5(0。
4~0。
6均可)【考点定位】实验-—用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义—-纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。
专辑43 电学实验(一)-2020年高考物理最新模拟考试试题分类汇编(4月第二期)(解析版)
2020年高考最新模拟试题分类汇编(4月第二期)电学实验(一)1、(2020·湖北省黄冈市八模三)某同学想将一量程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电表,他的部分实验步骤如下:(1)他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻①请在乙图中将实物连线补充完整____________;②闭合开关S1后,将单刀双置开关S2置于位置1,调节滑动变阻器R1阻值,使电流表G0有适当示数I0:然后保持R1的阻值不变,将开关S2置于位置2,调节电阻箱R2,使电流表G0示数仍为I0.若此时电阻箱的阻值R2=200Ω,则灵敏电流计G的内阻R g=___________Ω.(2)他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3mA、30mA及倍率为“×1”、“×10”的多用电表.若选择电流30mA量程时,应将选择开关S置于___________(选填“a”或“b”或“c”或“d"),根据题给条件可得电阻R1=___________Ω,R2=___________Ω.(3)已知电路中两个电源的电动势均为3V ,将选择开关置于a 测量某电阻的阻值,若通过灵敏电流计G 的电流为0.40mA ,则所测电阻阻值为___________Ω.【答案】 (1). 如图所示:(2). 200 (3). b (4). 10 (5). 90 (6). 150【解析】(1)①由原理图连线如图:;②由闭合电路欧姆定律可知,两情况下的电流相同,所以灵敏电流计G 的内阻R g =200Ω;(2)由表头改装成大量程的电流表原理可知,当开关接b 时,表头与R 2串联再与R 1串联,此种情形比开关接c 时更大,故开关应接b由电流表的两种量程可知:接c 时有:312320010100210R R --⨯+=Ω=Ω⨯ 接b 时有:33122910110(200)R R --⨯=⨯⨯+联立解得:1210,90R R =Ω=Ω;(3)接a 时,max 30I mA =,多用电表的内阻为:331003010g R -=Ω=Ω⨯,此时流过待测电阻的电流为0.4(90200)0.41210I mA ⨯+=+=,所以总电阻为: 332501210R -=Ω=Ω⨯总,所以测电阻阻值为150Ω. 2、(2020·河北省新集中学高三下学期第一次月考)某同学想将满偏电流I g =100μA 、内阻未知的微安表改装成电压表.(1)该同学设计了图甲所示电路测量该微安表的内阻,所用电源的电动势为4V .请帮助该同学按图甲所示电路完成实物图乙的连接______.(2)该同学先闭合开关S 1,调节R 2的阻值,使微安表的指针偏转到满刻度;保持开关S 1闭合,再闭合开关S 2,保持R 2的阻值不变,调节R 1的阻值,当微安表的指针偏转到满刻度的23时,R 1的阻值如图丙所示,则该微安表内阻的测量值R g =_____Ω,该测量值_____(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.(3)若要将该微安表改装成量程为1V 的电压表,需_____(填“串联”或“并联”)阻值R 0=_____Ω的电阻.【答案】 (1). 如图所示(2). 142; (3). 小于 (4). 串联 (5). 9858【解析】【分析】(1)根据电路图连线;(2)结合电路串并电压、电流特点以及电流与电阻关系求解电流表的内阻.(3)利用电流的改装原理,电压表利用串联分压,根据U=Ug+IgR 计算电阻R 0.(1)实物连线如图所示;(2)由电路图可知,当微安表的读数偏转到2I g /3时,通过电阻箱的电流为I g /3,则电阻箱的阻值等于微安表内阻的2倍,由图可知电阻箱的读数为284Ω,则微安表的内阻为142Ω;闭合S 2后,电路总电阻变小,电路总电流变大,通过电阻箱的电流大于I g /3,则该实验测出的电表内阻偏小;(2)若要将该微安表改装成量程为1V 的电压表,需串联阻值061142985810010g g U R r I -=-=-=Ω⨯的电阻. 3、(2020·河北省鸡泽县一中高三下学期二轮复习模拟七)某同学要测定某金属丝的电阻率。
2020年高考物理专题复习-电学实验(含答案)
专题复习:电学实验1.如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是最大阻值为可变电阻;表头G的满偏电流为250,内阻为。
虚线方框内为换挡开关。
A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位。
5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×挡。
(1)图中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是__________(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)要想使用直流电压1V挡,选择开关B应与_______相连(填选择开关对应的数字)。
(4)根据题给条件可得_________。
(5)将选择开关与“3”相连,把表笔插入AB并短接,滑动R6的滑片到最上端a处,表头G的指针指在表盘电流处;滑动R6的滑片到最下端b处,表头G的指针指在表盘电流处。
则电池的电动势________V。
2.用伏安法测盘某一小灯泡的伏安特性曲线,现有实验器材如下:A.小灯泡(额定电压2.5V.额定电流0.3A)B.电流表(量程0.6A,内阻约0.125Ω)C.电流表(量程3A,内阻约0.025Ω)D.电压表(量程3V.内阻约3kΩ)E.滑动变阻器(0-10Ω)F.滑动变阻器(0-2000)G.电源(电动势3V.内阻不计)H.开关和导线若干①为了方便测量且测量结果尽量准确,电流表应选____;滑动变阻器应选___.选填器材前的字母)②为了获得更准确的伏安特性曲线,实验电路应选用图l中的___(填字母代号).③闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最____端(选填“左”“右”)。
2020年高考物理试题分类汇编之《电场》(有详解)
2020 年物理高考试题分类汇编之《电场》(全国卷2)19.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。
若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v 匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v 匀速上升。
若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是A .2v、向下B .2v、向上C.3 v 、向下D.3 v 、向上答案:C解析:当不加电场时,油滴匀速下降,即 f kv mg ;当两极板间电压为U 时,油滴向上匀速运动,即F电kv mg ,解之得: F电2mg ,当两极间电压为-U 时,电场力方向反向,大小不变,油滴向下运动,当匀速运动时,F电mg kv' ,解之得:v'=3v ,C 项正确。
(天津卷)18.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成'答案:A 【解析】在仅受电场力的作用在电场线上运动,只要电场线是直线的就可能实现,但是在等势面上做匀速圆周运动,就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力,根据题目中给出的 4 个电场,同时符合两个条件的是A答案江苏卷) 6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且 AB=BC ,电场中一根电场线上,沿着电场线的方向电势降落,故 φA >φ B >φ C , A 正确;由电场线 的密集程度可看出电场强度大小关系为 E C >E B >E A ,B 对;电场线密集的地方电势降 落较快,故 U BC >U AB ,C 对 D 错。
此类问题要在平时注重对电场线与场强、等势面与 场强和电场线的关系的掌握,熟练理解常见电场线和等势面的分布规律。
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2020 年高考物理试题分类汇编:电学实验1.(2020 全国新课标 ). (10 分)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的 U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长; E 为直流电源; R 为电阻箱;○A为电流表; S 为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。
②保持开关 S 断开,在托盘内加入适量细沙,使 D 处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量 m1。
③闭合开关S,调节 R 的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出 ___________________,并用天平称出 ____________。
④用米尺测量_______________。
( 3)用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
[ 答案 ]③重新处于平衡状态 , 电流表的示数 I, 此时细沙的质量 m2④D的底边长 Lm1m2g(3)B IL( 4)m2m12.(2020 全国理综 ). ( 6 分)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱 1、2、3. 用欧姆表测得 1、 2 接线柱之间的电阻为 1Ω, 2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω, 1、 3 接线柱之间的电阻为 2.5 Ω。
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;(2)如果将 1、3 接线柱用导线连接起来, 1、2 接线柱之间的电阻为 ______Ω。
【解析与答案】(1)如下图(2)两电阻并联为 0.6。
3(1)( 2020 广东卷)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图 15(a)和图 15(b)所示,长度为 _____cm,直径为 _____mm。
②按图 15(c)链接电路后,实验操作如下:(a)将滑动变阻器 R1的阻值置于最 _____处(填“大”或“小”);将 S2拨向接点1,闭合 S1,调节 R1,使电流表示数为 I 0;(b)将电阻箱 R2的阻值调至最 ______(填“大”或“小”);将 S2拨向接点 2;保持R1不变,调节 R2,使电流表示数仍为 I 0,此时 R2阻值为 1280Ω;③由此可知,圆柱体的电阻为 _____Ω。
答案:(1)① 5.01 5.315②(a)大(b)大③12804.( 2020 北京高考卷).(18 分)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图 1 所示,其读数应为 ___________mm(该值接近多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx.实验所用器材为:电池组 ( 电动势为 3V,内阻约1Ω) 、电流表 ( 内阻约0.1 Ω ) 、电压表 ( 内阻约 3kΩ) 、滑动变阻器 R(0~20Ω,额定电流 2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:次数1234U/V0.100.300.70 1.00I/A0.020.060.160.220000由以上知,他们测量采用图 2 中的 _________图( 选填“甲”或“乙” ) .VAR xRS甲图 25671.50 1.702.300.34 0.460.52000数据可Rx是VAR xS R乙(3)图 3 是测量 Rx 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端.请根据图 (2) 所选的电路图,补充完成图 3 中实物间的连线,并使闭合开关的U/ V瞬间,电压表或电流表 2.5不至于被烧坏. 2.01.51.0P 0.5R x I/ A0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60图 4图3( 4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I 坐标系,如图 4 所示,图中已标出了测量数据对应的 4 个坐标点.请在图 4 中标出第 2、4、6 次测量数据坐标点,并描绘出 U─ I 图线.由图线得到金属丝的阻值 R x=___________Ω( 保留两位有效数字 ) .(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号).A. 1×10-2Ωm B . 1× 10-3Ω m C. 1×10-6Ωm D. 1× 10-8Ω m(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 ___________(有多个正确选项 ) .A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用 U─ I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案:(1)(0.395~0.399 )(2)甲(3)如答图 3U/ V2.52.01.5R x P1.00.5I/ A答图 30.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60答图 4(4)如答图 3( 4.3~4.7 )(5)C(6)CD 解析:( 1)固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.7 ,所测长度为0+39.7 ×0.01=0.397mm.(0.395 ~0.399) 。
(2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻R x约 5Ω。
则有R x550,R V3000600xR A0.1R x5比较 R 为小电阻应该采用外接法测量误差小。
由(3)知是用伏安特性曲线来测量电阻的,就要求电压电流从接近0 开始调节,所以应该采用分压接法(甲)。
(3)注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉,结合(2)可知应该连接成外接分压接法(甲)那么在连线时断开开关且使R x两端的电压为 0。
先连外接法(线 1)再连分压法(线 2 和 3),此时滑片 P 必须置于变阻器的左端。
(4)描绘出第2、4、6 三个点后可见第 6 次测量数据的坐标点误差太大舍去,然后作出 U-I图线。
其中第 4 次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上,有R x1.004.5 Ω(4.3~4.7)。
0.220( 5)根据电阻定律R xl有R x S 4.5 3.140.397210 64.5 106S l0.5Ω· m,估算出的金属丝电阻率是 C。
(6)用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差;由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。
答案 C D。
5.(2020 山东卷)(2)在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下:待测金属丝: R x(阻值约 4 ,额定电流约0.5A);电压表: V (量程 3V ,内阻约 3k );电流表: A 1(量程0.6A ,内阻约0.2);A 2(量程3A ,内阻约0.05);电源: E1(电动势3V,内阻不计)E2(电动势12V,内阻不计)滑动变阻器: R (最大阻值约20)螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。
○1用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为mm。
○2若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选、电源应选(均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图。
答案:( 2)○11.773 【 1.771 - 1.775 均正确】2A ;E ;电路图如右。
○ 11解析:① 1. 773【1.771~1.775 均正确】②电压表量程 3V,所以电源应选 E1,通过待测金属E30.75I丝的最大电流约为R x A,所以电流表应4选A1。
电路图如右。
6.( 2020 四川卷) (2) 某学习小组的同学拟探究小灯泡 L 的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:小灯泡 L,规格“4.0V .0.7A”;电流表 A1,量程 3A,内阻约为0.1 Ω;电流表 A2,量程 0.6A ,内阻 r 2=0.2 Ω;电压表 V,量程 3V,内阻 r V=9kΩ;标准电阻 R1,阻值 1Ω;标准电阻 R2,阻值 3 k Ω;滑动变阻器 R,阻值范围 O~ 10Ω, ;学生电源 E,电动势 6V,内阻不计;开关 S 及导线若干。
①甲同学设计了如图 1 所示的电路来进行测量,当通过 L 的电流为 0.46A 时,电压表的示数如图 2 所示,此时 L 的电阻为 ____Ω。
②乙同学又设计了如图 3 所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是 ____V。
③学习小组认为要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。
请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4 所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。
22(2) ①5( 3 分);②4( 3 分);③说明:画出答图 1 给 4 分,只画出答图 2 给 2 分。
【分析点拨】先分析图1、图 3 的弊端,在扩充量程的同时,还要尽可能做到排除电流表的分压以及电压表的分流。
【解析】:①电压表示数 2.3V ,2.35。
②3。
③R U L0.46(9000 3000) 4V9000准确地描绘出 L 完整的伏安特性曲线,需要将电流电压调节达到小灯泡的额定值。
测量准确 3A电流表不能使用, 3V 电压表和 0.6A电流表量程不够必须改装;将电压表和 R2串联,刚好满足4 V量程(小灯泡额定);电流的 A2与 R1并联即可将电流量程扩至 0.72 A (额定为 0.7 A )。
两表改装完毕之后,再考虑内、外接的问题。
由于改装后的电压表量程刚好等于小灯泡额定电压,也就不适于将改装后的安培表内接了,否则电压表会超量程的。
这里最好采用外接法,即答图 1。
7.( 2020 天津卷)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻,他设计了一个用标准电流表 G1来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示,已知 G1的量程略大于 G2的量程,图中 R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为(填步骤的字母代号)A.合上开关 S2B.分别将 R1和 R2的阻值调至最大C.记下 R2的最终读数D.反复调节 R1和 R2的阻值,使 G1的示数仍为 I 1,使 G2的指针偏转到满刻度的一半,此时 R2的最终读数为 rE.合上开关 S1F.调节 R1使 G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数仍为 I 1,记下此时 G1的示数②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等” )③若要将G2的量程扩大为I ,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻 R s的表达式, R s=9(3)①解析:在组装实验时正确操作是将所有开关断开,将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大,然后闭合电源控制开关S1,就可以校对待测表G2,由于标准表和待测表串联流过的电流相等,这时就可以调节R1由小到大改变电流对待测表的刻度逐个校对,直到待测表满偏。