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2013年高中物理高考备考30分钟课堂专练系列专题17电学实验(教师版)1.(成都2013届高三模拟)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,以及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。(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。(2)连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表几乎不偏转,则故障的原因可能是。(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(填“左”或“右”)端滑动。(4)通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的U-I图线,根据U-I图线提供的信息,可计算出小灯泡额定功率为W。(5)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是。2.(湖南省2013届高三模拟)某同学欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:①直流电源E:电动势约4.5V,内阻很小;②直流电流表A1:量程0~3A,内阻0.025Ω;③直流电流表A2:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;④直流电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;⑤滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;⑥滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;⑦电键、导线若干。(1)在可选择的,器材中应选用的电流表是,应选用的滑动变阻器是。(2)实验电路应采用电流表接法(填“内”、“外”);电阻的测量值真实值。(填“大于”、“小于”、“等于”)(3)如图所示,还有两根导线没有连接,请用笔画出电路图(4)某同学按要求完成了电路连接,开关闭和前,滑动变阻器的滑动触头应置于最_端(填“左”、“右”);他闭合开关后发现电流表和电压表的均无示数,于是取下电压表,用一导线将其正接线柱与电源正极连接,用另一导线的一端接其负接线柱,导线另一端试触电流表正接线柱,电压表无示数,再试触电流表负接线柱,电压表的指针大角度偏转,并超过其量程,已知各接线柱处接触良好,故障原因是。3.(山东省潍坊市2013届模拟)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。A.米尺(最小分度为mm);B.游标卡尺(游标为20分度);C.电流表A1(量程0~5mA,内阻约10Ω);D.电流表A2(量程0~100mA,内阻约0.6Ω);E.电压表V1(量程5V,内阻约5kΩ);F.电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ);G.滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω,额定电流1.5A);H.滑动变阻器R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A);I.电源E(电动势6V,内阻可不计);J.开关一个,导线若干。(1)他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图乙所示,该陶瓷管的外径D=cm.(2)为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表,电压表,滑动变阻器。(填写器材前面的字母代号)(3)在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。(4)若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。选择选项C,即“电流表A1(量程0~5mA,内阻约10Ω)”,因为另一电流表的量程太大,指针偏4.(浙江省瑞安市十校2013届高三理综)有一待测电阻Rx(阻值约5Ω左右),实验室提供的器材有:A.直流电流表A(0~100mA,内阻为25Ω)B.直流电压表V(0~3V,内阻为5kΩ)C.滑动变阻器R1(0~20Ω,1A)D.滑动变阻器R2(0~1kΩ,0.1A)E.电源(电动势约为3V,内阻不计)F.开关和若干导线(1)若要求在实验中待测电阻两端的电压从0开始变化,滑动变阻器应选用(填仪器代号),请画出实验电路图;(2)实验时,某同学使用的是多用电表直流电流档来测电流,示数如图乙所示(丙为指针所在区域部分的放大图),读数为mA。答案:(1)C;实验电路图略(2)72.0mA5.(湖南省衡阳市2013届高三1模拟)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值l。其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为___cm;用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d,其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为mm。(2)采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻,电阻的测量值比真实值(填“偏大”或“偏小”);最后由公式ρ=______计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).6.(江苏省南京市四校2013届高三12月月考)某研究性学习小组利用图1所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如图2所示的1RI图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E=V,r=Ω。7.(福建省六校2013届高三模拟)为了测定一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数才急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因是__________;改进的办法是__________________;改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出图像如图乙所示,由图像可知,这个电池的电动势E=________V,内电阻r=Ω。答案:滑动变阻器总阻值过大,远大于电源内阻;将滑动变阻器换成总阻值较小的;E=1.47V~1.49V;r=2.6Ω~2.8Ω8.(山东省威海市2013届高三模拟)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)C.电流表A(0~0.6A,内阻0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)F.定值电阻R0(990Ω)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号).(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线。(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω。9.(浙江省五校2013届高三模拟)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.8Ω的保护电阻R0,实验电路如图1所示.(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0,检查各接线柱均未接错,且接触良好;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b;b、c;d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是______________________________.(2)按电路原理图1及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的线连接起来.(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据且根据数据在下面坐标图中描出对应的点,请画出U-I图,并由图求出:电池的电动势为________,内阻为________.(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成本实验的系统误差的原因是:____________。答案:(1)R断路(2)如下图左图所示;(3)如下图右图所示;1.5V(1.45-1.55);0.09Ω(4)电压表内阻分流10.(银川一中2013届高三模拟)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:I/A0.100.170.230.300.40U/V1.201.000.800.600.55A.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω)B.电压表V(0~15V、内电阻大约为15kΩ)C.电流表A(0~0.6A、内阻RA=0.1Ω)D.电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω)E.滑动变阻器R1(0~10Ω、10A)F.滑动变阻器R2(0~100Ω、1A)G.定值电阻R3=990ΩH.开关、导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_____(填写“R1”或“R2”);(2)请画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。11.(黑龙江省哈三中2013届高三模拟)某课外小组计划用水果制作水果电池,并测量水果电池的电动势(E)和内阻(r)。他们将铜片、锌片插入水果中,制成了“水果电池”。某同学连接如图所示的实物图。(1)实物图中有两处导线连接错误,分别是导线_______和导线________。(用“A”~“F”表示)(2)更正电路后,改变滑动变阻器的阻值,记录电压表和电流表的读数,利用作图法做得U-I图像,经数据处理得:水果电池的电动势E=7.30V、内阻r=420Ω。之后经检查发现,由于粗心,每次记录电压和电流的数据分别是仪表实际读数的10倍,则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为:E=_______V、r=________Ω。(结果保留三位有效数字)答案:(1)FD或FC(2)0.730;420解析:(1)电压表的“+”接线柱应该接电源的正极,即导线F连接错误;滑动变阻器起限流作用,应该选择“一上一下”两个接线柱接入电路,所以C、D两条导线中需要更改一条。(2)U-I图线与纵轴截距表示电源电动势E,图线斜率的绝对值表示内阻r的大小,根据题意,当把U-I图象的纵轴和横轴的单位同时缩小10倍时,图线与纵轴的截距也缩小10倍,而其斜率不变,所以,该水果电池的电动势和内阻的测量值应为E=0.730V,r=420Ω。12.(广西南宁二中2013届高三模拟)现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5Ω~8Ω之间,可选用的器材如下:A.待测电流表A(量程10mA)B.电压表V1(量程0.3V,内阻约500Ω)C.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ)D.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)E.滑动变阻器R2(最大电阻500Ω)F.定值电阻R3(阻值10Ω)G.电源E(电动势3V)H.开关S及导线若干请设计出实验所用的电路,要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。(1)器材应选用(填器材序号字母);(2)在方框内画出实验电路图并标明符号;(3)电流表A内阻的表达式为:RA=,式中各符号的物理意义为。端的最大电压值为为18Ω×10mA=0.18V,所以电压表选择选项B。综上可知,器材应选用ABDFGH。(2)利用伏安法测电阻,滑动变阻器采用分压接法,待测电流表本身可以测量电流值,将定值电阻与待测电流表串联起来。电路原理图如答案图所示。(3)根据闭合电路欧姆定律有U=I(R3+RA),所以3ARIUR,其中U为电压表的读数,I为电流表的读数。13.(浙江省重点中学2013届高三联考)实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3V和15V,其内部电路如图所示,因电压表的表头G已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1、R2完好,测得R1=2.9kΩ,R2=14.9kΩ。现有两个表头,外形都与原表头G相同,已知表头G1的满偏电流为1mA,内阻为70Ω;表头G2的满偏电流0.5mA,内阻为100Ω,又有两个定值电阻r1=40Ω,
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