2019-2020年高考物理二轮复习 电学实验专项训练

2019-2020年高考物理二轮复习 电学实验专项训练

1.某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻的U-I曲线,进行了如下操作。

(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,可读得该小灯泡的灯丝电阻的阻值Rx= Ω。 (2)实验中所用的器材有:

电压表(量程3 V,内阻约为2 kΩ) 电流表(量程0.6 A,内阻约为0.2 Ω) 滑动变阻器(0~5 Ω,1 A)

电源、待测小灯泡、开关、导线若干 请在方框中画出该实验的电路图。 甲

乙

(3)该同学已经根据实验数据,在图乙中描出了数据点,请画出小灯泡的U-I曲线。

(4)如果把这个小灯泡直接接在一个电动势为1.5 V、内阻为2.0 Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是 W(结果保留两位有效数字)。

2.(xx·江苏南京、盐城二模)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。 A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆 B.直流电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻约为3 kΩ C.定值电阻R0未知

D.滑动变阻器R,最大阻值Rm E.导线和开关

(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。

甲

乙

(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0= (用U10、U20、Rm表示)。

(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E= ,总内阻r= (用k、a、R0表示)。

丙

3.(xx·福建普通高中毕业班质检)在测量未知电阻Rx阻值的实验中,可供选择的器材有: 待测电阻Rx(阻值约300 Ω);

电流表A1(量程20 mA,内阻约50 Ω); 电流表A2(量程50 mA,内阻约10 Ω); 电阻箱R(0~999.9 Ω); 滑动变阻器R1(20 Ω,2 A);

滑动变阻器R2(1 750 Ω,0.3 A); 电源E(电动势6.0 V,内阻不计); 开关S及导线若干。

丙

某同学采用如下方案进行测量:

a.按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0;

b.将电流表A1改接到另一支路(如图乙),保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为I2,记下此时A1示数I1';

c.计算得到Rx的阻值。

(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第 (填图丙中表示导线的数字)条导线连接错误。

(2)正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)造成的。

(3)待测电阻Rx= (用I1、I2、R0、I1'的某些量表示);针对该实验方案,下列说法正确的是 (填选项前的字母)。

A.电流表A1的内阻不会造成系统误差 B.电流表A2的内阻会造成系统误差

4.(xx·贵州八校联考)在测量电源电动势和内电阻的实验中,已知干电池的电动势约为1.5 V,内阻约为0.30 Ω;电压表V(0~3 V,内阻约3 kΩ);电流表A(内阻为0.80 Ω,量程为0.6 A);滑动变阻器R(10 Ω,2 A)。为了更准确地测出电源电动势和内阻。请在给出的虚线框中画出实验电路图。在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线,由图可得出该电源电动势E= V,内阻r= Ω。(结果保留两位小数)

5.(xx·河南洛阳高三第二次统考)实际电流表都有内阻,为了测量电流表G1的内阻rg,提供的器材如下:

①待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300 Ω) ②电流表G2(0~15 mA,内阻约100 Ω) ③定值电阻R1(R1=150 Ω) ④滑动变阻器R2(0~20 Ω) ⑤电源(电动势3 V) ⑥开关S及导线若干

(1)为了使测量结果尽量精确,设计并在虚线框中画出实验的电路图;

(2)对照所画电路图连接如图所示的实物图;

(3)闭合开关S,移动滑片至某一位置,记录G1和G2的读数I1和I2;则待测电流表的内阻可表示为rg= 。

参考答案

1.答案:(1)2.0 (2)如图丙所示

丙

(3)如图丁所示

丁

(4)0.28(0.25~0.32都正确)

解析:(1)根据多用电表的读数规则最小分度为0.5 Ω,可知Rx=2.0 Ω。(2)小灯泡内阻很小,采用电流表外接时误差较小,电压表与小灯泡并联测电压,滑动变阻器采用分压式接法。(3)用平滑的曲线将所有的点连接,远离曲线的点舍去。(4)作出小灯泡直接接在一个电动势为1.5 V、内阻为2.0 Ω的电池两端时的U-I图线如图所示,其与原U-I曲线的交点即为小灯泡实际工作时的电流和电压值,可得出小灯泡的实际功率为0.28 W。

2.答案:(1)见解析图 (2)Rm (3)

解析:(1)根据如题图甲所示的实物连接图画原理图要注意两个电压表所测部分,V1测滑动变阻器的电压,V2测路端电压。

(2)由电路连接关系可知,所以有R0=Rm。

(3)由闭合电路欧姆定律可知E=U2+r,整理可得U1=U2-E,所以有k=,可得r=。由题图可知:当U1=0时U2=a,即可得E=a=a。 3.答案:(1)6 (2)R2 (3)R0 A

解析:(1)第6条导线应该接滑动变阻器上边的接线柱;(2)因待测电阻阻值约300 Ω,和电阻箱并联以后的电阻在150 Ω左右,如果滑动变阻器阻值选择的过大(此题中的R2=1 750 Ω),则开始的阶段待测电阻与滑动变阻器并联后的阻值也在100 Ω左右,这样的话在待测电阻上的分压将是很小的,等到滑动端到最右端时,分压突然可达到电源电压,故发生此情况的原因就是滑动变阻器阻值选择的过大,即选了R2;(3)在甲电路中,根据欧姆定律可得(I2-I1)R0=I1Rx;在乙电路中,根据欧姆定律可得(I2-I1')Rx=I1'R0;联立两式可解得Rx=R0;若考虑电流表A1的内阻r,则上述表达式可列成(I2-

I1)R0=I1(Rx+r),(I2-I1')(Rx+r)=I1'R0;同样可解得Rx=R0,故电流表A1的内阻不会造成系统误差,选项

A正确;因为两次使得通过电流表A2的电流相同,即并联支路两端的电压相同,故电流表A2的内阻也不会造成系统误差,选项B错误。 4.答案:见解析图 1.50 0.20

解析:(1)因电流表的内阻是已知的,故可采用电流表外接电路,电路如图所示;(2)由题图可知E=1.50 V,r=-rA= Ω-0.80 Ω=0.20 Ω。

5.答案:(1)电路图见解析 (2)实物图见解析 (3) 解析:(1)电路图如图所示;

(2)实物图如图所示;

(3)待测电流表的内阻rg=。