2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專(zhuān)題7 處理電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的思路與方法練習(xí)（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專(zhuān)題7 處理電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的思路與方法練習(xí)（含解析） 1．如圖甲所示為某一型號(hào)二極管，其兩端分別記為A和B．圖乙為它的伏安特性曲線(xiàn)，其外表所標(biāo)示的極性已看不清，為確定該二極管的極性，用多用電表的電阻擋進(jìn)行測(cè)量． (1)首先對(duì)多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，然后將紅、黑表筆正確插入插孔后，選用100擋進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量前要進(jìn)行的操作步驟為_(kāi)_______________________________________． (2)將多用電表的紅表筆與二極管的A端、黑表筆與二極管的B端相連時(shí)，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大；調(diào)換表筆的連接后，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，由上述測(cè)量可知該二極管的正極為_(kāi)_______(填“A”或“B”)端． (3)當(dāng)給該二極管加上反向30 V電壓時(shí)，用伏安法測(cè)量其電阻值，提供的器材有： ①電動(dòng)勢(shì)40 V電源； ②電流表A1，量程0.6 A，內(nèi)阻約10 Ω； ③電流表A2量程50 μA，內(nèi)阻約100 Ω； ④電壓表V，量程為50 V，內(nèi)阻約100 kΩ； ⑤滑動(dòng)變阻器，總電阻100 Ω； ⑥開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干． 在提供的兩塊電流表中應(yīng)選用________(填“②”或“③”)，在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(二極管的符號(hào)已畫(huà)在圖中)． 答案：(1)將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處　(2)B　(3)③　電路如圖所示 解析：(1)歐姆調(diào)零的具體步驟為：將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處．(2)二極管正向電阻很小，反向電阻極大，多用電表的電流方向是“紅進(jìn)黑出”，可知該二極管的正極為B端．(3)根據(jù)圖乙，當(dāng)反向電壓為30 V時(shí)，反向電流不超過(guò)50 μA，故電流表選③；二極管反向電阻極大，電流表應(yīng)該采用內(nèi)接法，為了多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法． 2．實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線(xiàn)管，課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線(xiàn)管的電阻．他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線(xiàn)和學(xué)生電源等． (1)他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟： ①將紅表筆插入多用電表的________(填“正”或“負(fù)”)插孔、黑表筆插入多用電表的另一個(gè)插孔；選擇電阻擋“1”； ②________________________________________________________________________； ③把紅、黑表筆分別與螺線(xiàn)管金屬絲的兩端相連，多用電表的示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_(kāi)_______ Ω. (2)根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得 較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從下圖中的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇________電路來(lái)測(cè)量金屬絲電阻． (3)他們正確連接電路，連通電源后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流表始終無(wú)示數(shù)．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫(xiě)出判斷依據(jù)．(只需寫(xiě)出簡(jiǎn)要步驟) ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________. 答案：(1)正　將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零　4 (2)D　(3)①使用多用電表的電壓擋位，接通電源，逐個(gè)測(cè)量各元件、導(dǎo)線(xiàn)上的電壓，若電壓等于電源電壓，說(shuō)明該元件或?qū)Ь€(xiàn)出現(xiàn)斷路故障?、谑褂枚嘤秒姳淼碾娮钃跷?，斷開(kāi)電路或拆下元件、導(dǎo)線(xiàn)，逐個(gè)測(cè)量各元件、導(dǎo)線(xiàn)上的電阻，若電阻為無(wú)窮大，說(shuō)明該元件或?qū)Ь€(xiàn)出現(xiàn)斷路故障 解析：(1)①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“＋”、“－”插孔；選擇電阻擋“1”；②將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零；③讀數(shù)為4 Ω.(2)選擇D電路，被測(cè)螺線(xiàn)管電阻為4 Ω，電流表采用外接法誤差較小，要獲得較大電壓變化范圍，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法． 3．有一量程為0～5 V的電壓表V，某同學(xué)為了知道它的內(nèi)阻，采用了下列測(cè)量方法： (1)該同學(xué)利用歐姆表通過(guò)圖甲的方式進(jìn)行測(cè)量．測(cè)量時(shí)歐姆表的黑表筆應(yīng)該與電壓表的________(填“正”或“負(fù)”)極接線(xiàn)柱相連，紅表筆與另一接線(xiàn)柱相連．在歐姆表的擋位位于“1 k”擋時(shí)，歐姆表的示數(shù)如圖乙所示，則電壓表的內(nèi)阻RV約為_(kāi)_______kΩ. (2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)出這塊電壓表V的內(nèi)阻，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了下列器材： 電壓表V1：量程0～10 V 定值電阻R0：阻值5 000 Ω 滑動(dòng)變阻器R1：0～50 Ω 滑動(dòng)變阻器R2：0～10 kΩ 電源E：電動(dòng)勢(shì)12 V，內(nèi)阻很小 開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干 該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路，其中甲為_(kāi)_______，乙為_(kāi)_______(填“V”或“V1”)．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)．該同學(xué)通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，得到電壓表V、V1的多組讀數(shù)U、U1，以U為縱坐標(biāo)、U1為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系并畫(huà)出相應(yīng)圖象，如圖丁所示．若圖象的斜率為k，則電壓表V的內(nèi)阻RV＝________(用k和R0表示)． 答案：(1)正　4.5(或4.50)　(2)V1　V　R1　 解析：由串聯(lián)電路電壓的關(guān)系： U1＝U＋R0，U＝U1 所以，斜率k＝ 解得RV＝ 4．(xx吉林市復(fù)習(xí)檢測(cè))待測(cè)電阻Rx的阻值為20 Ω，現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下： A．電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約為10 Ω) B．電流表A2(量程20 mA，內(nèi)阻r2＝30 Ω) C．電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為3 000 Ω) D．定值電阻R0＝100 Ω E．滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為5 Ω，額定電流為1.0 A． F．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為50 Ω，額定電流為0.5 A． G．電源E，電動(dòng)勢(shì)E＝4 V(內(nèi)阻不計(jì)) H．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干 (1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大，測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的，請(qǐng)從所給的器材中選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材______________(均用器材前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母填空)； (2)根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量R的最佳實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明元件符號(hào)； (3)待測(cè)電阻的表達(dá)式為Rx＝________，式中各符號(hào)的物理意義為_(kāi)__________________ __________________． 答案：(1)ABDEGH　(2)如圖所示 (3)　其中I1、I2分別為A1和A2表示數(shù)，R0與r2分別為定值電阻和A2內(nèi)阻的阻值． 解析：本題的基本思路是伏安法測(cè)電阻．電源電動(dòng)勢(shì)為4 V，15 V的電壓表顯然量程太大，電流表A2量程20 mA，且內(nèi)阻已知，可以改裝為電壓表，題目要求電表調(diào)節(jié)范圍較大，所以變阻器用分壓電路，選小電阻． 5．在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路． (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)． (2)改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值R0＝10 Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是________(填“1”或“2”). 方案編號(hào) 電阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的 －R圖象是一條直線(xiàn)，若直線(xiàn)的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________.(用k、b和R0表示) 答案：(1)最大值　(2)2　(3)?。璕0 解析：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使電路中的電阻阻值最大，所以應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到最大． (2)方案1中R的阻值與R0相差較大，則R0兩端的電壓過(guò)小，電壓表的示數(shù)過(guò)小，不能準(zhǔn)確測(cè)量R0兩端的電壓，所以方案1不合理；方案2中R的阻值與R0相差較小，R0兩端的電壓較大，電壓表的示數(shù)較大，所以方案2比較合理． (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E＝(R0＋R＋r) 則＝R＋ 由k＝得E＝ 由b＝得r＝－R0.