2022屆高考物理二輪復習 專題六 物理實驗 考點2 電學實驗限時集訓

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1、2022屆高考物理二輪復習 專題六 物理實驗 考點2 電學實驗限時集訓 1．(2018·武昌區(qū)調研)測量一干電池組的電動勢和內阻所用器材如下。連線圖如圖6－2－15甲所示： A．電流表A：量程0～100 mA、內阻為16.0 Ω B．電壓表V：量程0～3 V、內阻約為30 kΩ C．干電池組E：電動勢待測、內阻待測 D．滑動變阻器R：0～10 Ω E．定值電阻R0：阻值為4.0 Ω F．單刀單擲開關S，導線若干 實驗時測量出電流表A的示數(shù)I和電壓表V的示數(shù)U，用對應的數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的U—I圖象，利用圖象可求出該干電池組的電動勢為E＝________V、內阻為r＝______

2、 Ω。 圖6－2－15 小電珠L的額定電壓為3.8 V，現(xiàn)已測出其伏安特性曲線如圖丙所示，它的額定電功率P額＝______W。將L接在上面所測干電池組的兩極上并接通電路，則L消耗的實際電功率P＝______W。 解析　根據(jù)題圖甲中電路，電流表并聯(lián)一阻值為4.0 Ω的定值電阻，相當于把電流表量程擴大為原來的5倍。由閉合電路歐姆定律可得 E＝U＋5Ir，變化為U＝E－5rI，對照由實驗得到的U－I，圖線可知，圖線在縱軸的截距等于電池組的電動勢，E＝3.0 V，圖線斜率的絕列值10＝5r，解得內阻r＝2.0 Ω。小電珠L的額定電壓為3.8 V，對應的電流為2.4 A，小電珠的額定

3、電功率P額＝UI＝3.8 V×2.4 A＝9.12 W。在題圖丙中作出干電池組的伏安特性曲線，如圖所示，兩圖線交點的縱、橫坐標乘積即為小電珠消耗的實際電功率P＝0.8×1.1 W＝0.88 W。 答案　3.0　2.0　9.12　0.88 2．(2018·濟寧二模)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負溫度系數(shù)電阻器(NTC)，正溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而增大，負溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而減小。某實驗小組選用下列器材探究某一熱敏電阻Rx的導電特性。 A．電流表A1(量程10 mA，內阻r1＝1 Ω) B．電流表A2(量程0.6 A，內阻r2約為0.5 Ω) C．

4、滑動變阻器R1(最大阻值200 Ω) D．滑動變阻器R2(最大阻值20 Ω) E．定值電阻R3(阻值1 499 Ω) F．定值電阻R4(阻值149 Ω) G．電源E(電動勢15 V，內阻忽略) H．開關與導線若干 (1)實驗采用的電路圖如圖甲所示，則滑動變阻器選________，定值電阻R選________。(填儀器前的字母序號) 圖6－2－16 (2)該小組根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出熱敏電阻的U－I圖象如圖乙所示，請分析說明該曲線對應的是________熱敏電阻。(選填“PTC”或“NTC”)。 (3)若將此熱敏電阻直接接到一電動勢為9 V，內阻10 Ω的電源兩端，則此時該熱敏電

5、阻的阻值為________ Ω。(結果保留三位有效數(shù)字) 解析　(1)本實驗研究熱敏電阻Rx的導電特性，測量范圍盡可能大，因此采用了分壓電路，為便于調節(jié)，滑動變阻器選用R2。因電源電動勢為15 V，因此可粗略計算定值電阻阻值R＝－r1＝1 499 Ω。故選R3。 (2)由圖象可知該電阻元件的電阻隨電流增大而減小，因此該熱敏電阻為NTC。 (3)在乙圖中作出電源的U－I圖象，兩圖象的交點為I＝0.1 A，U＝8.0 V。因此熱敏電阻的阻值為Rx＝＝80.0 Ω。 答案　(1)D　E　(2)NTC　(3)80.0 Ω 3．為了測量某電池的電動勢E和內阻r，采用如圖6－2－17甲所示的電路

6、，其中定值電阻R0＝5.0 Ω，電壓表V1內阻約為5.0 kΩ。實驗中，移動滑動變阻器滑片，測出電壓表V1和V2的多組U1、U2數(shù)據(jù)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示： 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 U1/V 0.50 1.00 1.50 1.70 2.00 2.50 U2/V 8.45 7.90 7.60 7.13 6.80 6.27 圖6－2－17 (1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在給定圖乙的坐標紙上畫出U2－U1的圖線； (2)根據(jù)(1)中所畫圖線可得出該電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω；(結果保留兩位小數(shù)) (3

7、)為提高實驗的精確度，下列做法可行的是________。 A．適當減小R0可使內阻測量值更接近真實值 B．適當增大R0可使內阻測量值更接近真實值 C．將縱坐標改為U1＋U2可以使電動勢測量值更接近真實值 D．將縱坐標改為U1＋U2不能使電動勢測量值更接近真實值 解析　(1)先描點，后連線，舍去偏離連線較遠的點。 (2)對題圖甲電路，由閉合電路歐姆定律得，E＝U1＋U2＋r，則U2＝E－U1，由U2－U1圖象在縱軸截距等于電源電動勢，可得E＝9.00 V，由圖象斜率大小k＝＝1.1，解得內阻r＝0.50 Ω。 (3)適當減小R0，可減小電壓表V1內阻的影響，可使電源內阻的測量值更接

8、近真實值，選項A正確，B錯誤。將縱坐標改為U1＋U2，不能使電動勢測量值更接近真實值，選項D正確，C錯誤。 答案　(1)如圖所示 (2)9.00(8.95～9.05)　0.50(0.27～0.65)　(3)AD 4．理想電壓表內阻無窮大，而實際電壓表并非如此，現(xiàn)要測量一個量程為0～3 V、內阻約為3 kΩ的電壓表的阻值。實驗室備有以下器材： A．待測電壓表V1：量程為0～3 V、內阻約為3 kΩ B．電壓表V2：量程為0～6 V、內阻約為6 kΩ C．滑動變阻器R1：最大值20 Ω、額定電流1 A D．定值電阻R0 E．電源：電動勢6 V、內阻約1 Ω F．開關一個、導線

9、若干 (1)利用以上器材設計如圖甲所示測量電路，請你按圖示電路將實驗儀器連接起來； 圖6－2－18 (2)請寫出按該電路測量電壓表V1內阻Rv的表達式，并指出表達式中各物理量的含義________________________________________________________________________； (3)在正確連接電路后，閉合開關S，不斷地調節(jié)滑動變阻器R1滑片的位置，記錄多組電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2作出U2－U1圖線如圖丙所示。若R0＝1 480 Ω，由圖線上的數(shù)據(jù)可得Rv＝________Ω。 解析　由并聯(lián)電路兩端電壓相等可知，定值電阻

10、R0兩端的電壓為U0＝U2－U1，由歐姆定律可知，通過定值電阻的電流為I0＝＝IV1，因此電壓表V1的內阻Rv＝，解以上三式得：Rv＝R0，將其變形得到：U2＝U1，圖象斜率k＝1.5＝1＋則Rv＝2 960 Ω。 答案　(1)如圖 (2)Rv＝R0　U1為待測電壓表V1的示數(shù)，U2為電壓表V2的示數(shù)，R0為定值電阻阻值 (3)2 960 5．圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250 μA，內阻為480 Ω。虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5

11、個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 Ω擋。 圖6－2－19 (1)圖(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。 (2)關于R6的使用，下列說法正確的是________________(填正確答案標號)。 A．在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置 B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置 C．使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 (3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2＝________ Ω，R4＝________

12、Ω。 (4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”連接的，則多用電表讀數(shù)為________；若此時B端是與“3”連接的，則讀數(shù)為 ________；若此時B端是與“5”連接的，則讀數(shù)為________。(結果均保留三位有效數(shù)字) 解析　(1)與歐姆表內電源正極相連的是黑表筆。 (2)R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調零的作用，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。 (3)換擋開關接2時，是量程較小的電流表，所以R1＋R2＝＝160 Ω；換擋開關接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯(lián)組成新表頭，新表頭的

13、內阻r＝＝120 Ω，新表頭的量程是1 mA，所以R4＝ －r＝ Ω－120 Ω＝880 Ω。 (4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”連接的，測量時多用表是量程為2.5 mA的電流表，則多用電表讀數(shù)為1.47 mA；若此時B端是與“3”連接的，此時多用表是歐姆×100 Ω擋，則讀數(shù)為1.10×103 Ω；若此時B端是與“5”連接的，量程為5 V電壓表，則讀數(shù)為2.95 V。 答案　(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.47 mA　1.10×103 Ω　2.95 V 6．某同學利用如圖6－2－20(a)所示的電路測量一微安表(量程為100 μA

14、，內阻大約為2 500 Ω)的內阻。可使用的器材有：兩個滑動變阻器R1，R2(其中一個阻值為20 Ω，另一個阻值為2 000 Ω)：電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω)；電源E(電動勢約為1.5 V)；單刀雙擲開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。 圖6－2－20 (1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。 (2)完成下列填空： ①R1的阻值為________ Ω(填“20或“2 000”) ②為了保護微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中的滑動變阻器的________端(填“左”或“右”)對應的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。 ③將電阻箱R

15、z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。將R1的滑片置于適當位置，再反復調節(jié)R2的滑片D的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢________(填“相等”或“不相等”。) ④將電阻箱Rz和微安表位置對調，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將R2的阻值置于2 601.0 Ω，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內阻為________ Ω(結果保留到個位)。 (3)寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議：________。 解析　實物連線如圖： (2)①滑動變阻器R1要接成分壓電器，則要選擇阻值較小的20 Ω的滑動變阻器； ②為了

16、保護微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的左端對應的位置； ③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1 ；將R1的滑片置于適當位置，再反復調節(jié)R2的滑片D的位置；最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前后在BD中無電流流過，可知B與D所在位置的電勢相等； ④設滑片P兩側電阻分別為R21和R22，因B與D所在位置的電勢相等，可知：＝；同理當Rz和微安表對調時，仍有：＝；聯(lián)立兩式解得：RA＝＝＝2 550 Ω。 (3)為了提高測量精度，調節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。 答案　(1)連線見解析圖 (2)①20?、谧蟆、巯嗟取、? 550 (3)調節(jié)R1的分壓，盡可能使微安表接近滿量程