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1、2022年高考物理大二輪復習 專題六 物理實驗 專題跟蹤訓練15 電學實驗
1．某探究小組要盡可能精確地測量電流表的滿偏電流，可供選用的器材如下：
A．待測電流表(滿偏電流Imax約為800μA、內(nèi)阻r1約為100 Ω，表盤刻度均勻、總格數(shù)為N)
B．電流表(量程為0.6 A、內(nèi)阻r2＝0.1 Ω)
C．電壓表(量程為3 V、內(nèi)阻RV＝3 kΩ)
D．滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)
E．電源E(電動勢為3 V、內(nèi)阻r約為1.5 Ω)
F．開關S一個，導線若干
(1)該小組設計了圖甲、圖乙兩個電路圖，其中合理的是________(選填“圖甲”或“圖乙”)．
(2)所選合
2、理電路中虛線圈處應接入電表________(選填“B”或“C”)．
(3)在開關S閉合前，應把滑動變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”)．
(4)在實驗中，若所選電表的讀數(shù)為Z，電流表的指針偏轉(zhuǎn)了n格，則可算出待測電流表的滿偏電流Imax＝________.
[解析] (1)由于待測電流表的量程較小，而內(nèi)阻大于滑動變阻器的最大阻值，為了減小誤差，應選用乙電路圖．(2)由于兩塊電流表的量程差距較大，只能選用電壓表當電流表使用，故選C.(3)乙電路圖中滑動變阻器采用的是分壓式接法，在閉合開關前，要求測量電路的分壓為零，故滑動變阻器的滑片P應置于b端．(4)根據(jù)串聯(lián)電路的特
3、點，可得：＝，解得：Imax＝.
[答案] (1)圖乙 (2)C (3)b (4)
2．指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器，請根據(jù)要求完成下列問題：
(1)在使用多用電表測量時，指針的位置如圖甲所示，若選擇開關撥至“×10”擋，則測量的結(jié)果為________Ω；若選擇開關撥至“50 mA”擋，則測量結(jié)果為________mA.
(2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖乙所示，電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx的關系圖象如圖丙所示，則該圖象的函數(shù)關系式為______________________．
(3)(多選)下列
4、對圖丙中的I－Rx圖線的解釋或判斷中正確的是________．
A．因為函數(shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左小右大
B．歐姆表調(diào)零的實質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx＝0時電路中的電流I＝Ig
C．測量中，當Rx的阻值為圖丙中的R2時，指針位于表盤中央位置的左側(cè)
D．Rx越小，相同的電阻變化量對應的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左疏右密
[解析] (1)根據(jù)多用電表的讀數(shù)規(guī)則，若選擇開關撥至“×10”擋，按照最上面歐姆表刻度讀數(shù)，則測量結(jié)果為14 Ω×10＝140 Ω；若選擇開關撥至“50 mA”擋，按照刻度盤上中間刻度讀數(shù)，且要估讀一位，則測量結(jié)果為26.0 mA.(2)根據(jù)題圖乙的
5、電路，由閉合電路歐姆定律，E＝I(r＋R0＋Rg＋Rx)，得到電路中電流I與待測電阻的阻值Rx的函數(shù)關系式為I＝.(3)由題圖乙可知，I＝，待測電阻最小為零時，電流最大，電流表指針滿偏；待測電阻最大為無限大(兩表筆斷開)時，電流為零，電流表指針在最左側(cè)，所以歐姆表的示數(shù)左大右小，最右端刻度為零，最左端刻度為無限大，選項A錯誤．歐姆表調(diào)零的實質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx＝0時電路中的電流I＝Ig(滿偏電流)，選項B正確．測量中，當Rx的阻值為題圖丙中的R2時，大于中值電阻R1，指針位于表盤中央位置的左側(cè)，選項C正確．Rx越小，相同的電阻變化量對應的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏，選項D錯誤．
6、
[答案] (1)140 26.0 (2)I＝ (3)BC
3．(2018·全國卷Ⅲ)一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標準定值電阻(R0＝20.0 Ω)；可視為理想電壓表；S1為單刀開關，S2為單刀雙擲開關；E為電源；R為滑動變阻器．采用如下步驟完成實驗：
(1)按照實驗原理線路圖(a)，將圖(b)中實物連線；
(2)將滑動變阻器滑動端置于適當?shù)奈恢茫]合S1；
(3)將開關S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2；
(4)待測電阻阻值的表達式Rx＝________(用R0
7、、U1、U2表示)；
(5)重復步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù)：
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
(6)利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx＝________Ω.(保留1位小數(shù))
[解析] 開關S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I＝，將開關S2擲于2端，R0和Rx兩端電壓為U2，Rx兩端電壓為U＝U2－U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx＝＝R0＝R0.5次測量所得的平均值為(
8、3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得Rx＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω.
[答案] (1)實物連線如圖 (4)R0 (6)48.2
4．(2018·全國卷Ⅰ)某實驗小組利用如圖(a)所示的電路探究在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性．所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標稱值(25 ℃時的阻值)為900.0 Ω；電源E(6 V，內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值為1000 Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～999.9 Ω)；單刀開關S1，單刀雙擲
9、開關S2.
實驗時，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 ℃.將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)．逐步降低溫控室的溫度t，得到相應溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 ℃.實驗得到的R2－t數(shù)據(jù)見下表.
t/℃
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答
10、下列問題：
(1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應移動到________(填“a”或“b”)端；
(2)在圖(b)的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出R2－t曲線；
(3)由圖(b)可得到RT在25 ℃～80 ℃范圍內(nèi)的溫度特性．當t＝44.0 ℃時，可得RT＝________Ω；
(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應讀數(shù)如圖(c)所示，該讀數(shù)為________Ω，則手心溫度為________℃.
[解析] (1)題圖(a)的電路滑動變阻器采用限流接法，在閉合S1前，R1應該調(diào)節(jié)到接入電路部分的阻值最大，使電路中電流最小，即題圖(a)中R1的滑片應移到b端．(2)將
11、t＝60 ℃和t＝70 ℃對應的兩組數(shù)據(jù)畫在坐標圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)據(jù)點畫出R2－t曲線．(3)根據(jù)題述實驗過程可知，測量的R2的數(shù)據(jù)等于對應的熱敏電阻RT的阻值．由畫出的R2－t曲線可知，當t＝44.0 ℃時，對應的RT＝450 Ω.(4)由畫出的R2－t曲線可知，當RT＝620.0 Ω時，手心溫度t＝33.0 ℃.
[答案] (1)b (2)如圖 (3)450 (4)620.0 33.0
5．(2018·武漢市武昌區(qū)調(diào)研)某多用電表歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路圖如圖甲中的虛線框所示，某學習小組將電阻箱R和電壓表并聯(lián)后接到兩表筆A、B上，采用圖甲的電路測量多用電表歐姆擋“×
12、1”正常工作時的內(nèi)阻r和其內(nèi)部電池的電動勢E(電壓表的內(nèi)阻很大，它在該電路中的分流作用可忽略)．實驗的主要步驟為：
(1)先進行機械調(diào)零，再將選擇開關轉(zhuǎn)至歐姆擋“×1”，紅黑表筆短接，即調(diào)節(jié)________，使指針指在表盤________(選填“左”或“右”)側(cè)零刻度處．然后將并聯(lián)后的電阻箱和電壓表兩端分別接在表筆A和B上，正確的接法是電壓表的正、負接線柱要分別接在表筆________、表筆________上．
(2)改變電阻箱R的阻值，分別讀出6組電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R，并將對應的和的值算出并記錄在表格中，再根據(jù)表格正確畫出－圖象，如圖乙所示．
(3)由圖乙得到圖象斜率為k
13、、與縱軸的截距為b，則所測電動勢為E＝________，歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻為r＝________.(用k、b表示)
(4)一位同學提出了新的數(shù)據(jù)處理思路，先計算出，然后畫U－圖象如圖丙所示，由圖丙得到圖象斜率為k′、與縱軸的截距為b′.按此思路可得所測電動勢為E＝________，歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻為r＝________.(用k′、b′表示)
[解析] (1)兩表筆短接進行歐姆調(diào)零，即調(diào)節(jié)滑動變阻器R0，使表盤的指針指在滿偏電流的位置，即表盤的最右側(cè)零刻度處，由題圖甲可知，電流由表筆B流出、由表筆A流入，當電壓表接入電路后，電壓表的正接線柱應接表筆B，負接線柱應
14、接表筆A；(3)由閉合電路歐姆定律可知U＝，整理得＝·＋，則k＝、b＝，則E＝、r＝；(4)由閉合電路歐姆定律有E＝U＋r，即U＝－r＋E，則由題圖丙可知E＝b′、r＝－k′.
[答案] (1)R0 右 B A (3) (4)b′ －k′
6．(2018·襄陽市高三調(diào)研)某探究小組準備用圖甲所示電路測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗室準備的器材如下：
待測電源(電動勢約2 V)
電阻箱R(最大阻值為99.99 Ω)
定值電阻R0(阻值為2.0 Ω)
定值電阻R1(阻值為4.5 kΩ)
電流表G(量程為400 μA，內(nèi)阻Rg＝500 Ω)
開關S，導線若干．
(1)圖甲中將定
15、值電阻R1和電流表G串聯(lián)，相當于把電流表G改裝成了一個量程為________V的電壓表．
(2)閉合開關，多次調(diào)節(jié)電阻箱，并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數(shù)I.
(3)分別有E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則和的關系式為________________________(用題中字母表示)．
(4)以為縱坐標，為橫坐標，探究小組作出－的圖象如圖乙所示，根據(jù)該圖象求得電源的內(nèi)阻r＝0.50 Ω，則其電動勢E＝________V(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))．
(5)該實驗測得的電動勢E測與真實值E真相比，理論上E測________E真(選填“>”、“<”或“＝”)．
[解析] (1)由串聯(lián)電路的特點可知，U＝Ig(R1＋Rg)＝400×10－6×(4500＋500) V＝2 V．(3)由題圖甲所示的電路圖可知，R1與G串聯(lián)后與電阻箱并聯(lián)，然后再與R0串聯(lián)，由閉合電路歐姆定律可知：I(R1＋Rg)＝E－(r＋R0)，變形可得：＝·＋.(4)由(3)中公式結(jié)合題圖乙可知，＝k＝ Ω/A＝6000 Ω/A，解得E＝2.08 V．(5)由以上分析可知本實驗中電動勢測量準確，即電動勢的測量值等于電動勢的真實值．
[答案] (1)2 (3)＝·＋ (4)2.08(2.07～2.09均可) (5)＝
2022年高考物理大二輪復習 專題六 物理實驗 專題跟蹤訓練15 電學實驗
