(浙江選考)2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 實驗題題型強化 第2講 電學(xué)實驗學(xué)案
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1、 第2講 電學(xué)實驗 [歷次選考考情分析] 實驗名稱 考試屬性 歷次選考統(tǒng)計 必考 加試 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 9.測繪小燈泡的伏安特性曲線 √ 18 18 10.探究導(dǎo)體電阻與其影響因素(包括材料)的關(guān)系 √ 21(2) 18 11.練習(xí)使用多用電表 √ 18 12.測定電池的電動勢和內(nèi)阻 √ 18 18 考點一 電學(xué)基本儀器的使用 1.三種電表的對比 儀器 極性 量程
2、選擇 讀數(shù) 電流表 電流由電表的正接線柱流入,負接線柱流出 使指針指在大于滿偏刻度的位置 若最小分度為1、0.1、0.01等,需要估讀到最小分度的下一位;如果最小分度不是1、0.1、0.01等,只需要讀到最小分度位即可 電壓表 歐姆表 黑表筆接內(nèi)部電源正極 使指針盡量指在表盤的中間位置 讀數(shù)并乘以相應(yīng)擋位的倍率 2.多用電表的使用規(guī)范 (1)使用多用電表的“五步”法 ①選倍率,一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級的倍率,如估計值為200 Ω就應(yīng)該選×10的倍率; ②進行歐姆調(diào)零; ③將紅、黑表筆接在被測電阻兩端進行測量; ④將指針示數(shù)乘以倍率,得測量值;
3、 ⑤測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)扳到OFF擋或交流電壓最高擋. (2)多用電表的使用“三注意” ①電流的流向: 由于使用多用電表時不管測量項目是什么,電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,所以使用歐姆擋時,多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆,負極接的是紅表筆. ②要區(qū)分開“機械零點”與“歐姆零點” “機械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕. ③選倍率: 測量前應(yīng)根據(jù)估計阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷唬捎跉W姆擋刻度的非線性,使用歐姆擋測電阻時,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過
4、小都有較大誤差.通常只使用表盤中間一段刻度范圍,指針偏轉(zhuǎn)角度在滿偏到滿偏之間為測量的有效范圍. 若出現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太小(即指針?biāo)傅目潭戎颠^大),應(yīng)換用大倍率擋,反之要換用小倍率擋,且換擋后必須進行歐姆調(diào)零. 例1 (2018·書生中學(xué)月考)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器. (1)如圖1所示為某同學(xué)設(shè)計的多用電表的原理示意圖.虛線框中S為 一個單刀多擲開關(guān),通過操作開關(guān),接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通,從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的不同功能.關(guān)于此多用電表,下列說法中正確的是________.(選填選項前面的字母) 圖1 A.當(dāng)S接觸點1時,多用電表處于測量電流
5、的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆 B.當(dāng)S接觸點2時,多用電表處于測量電壓的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆 C.當(dāng)S接觸點2時,多用電表處于測量電阻的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆 D.當(dāng)S接觸點3時,多用電表處于測量電壓的擋位,其中接線柱B接的是紅表筆 (2)用實驗室的多用電表進行某次測量時,指針在表盤的位置如圖2所示. 圖2 A.若所選擋位為直流50 mA擋,則示數(shù)為________ mA; B.若所選擋位為電阻×10 Ω擋,則示數(shù)為________ Ω. (3)用表盤為如圖所示的多用電表正確測量了一個約15 Ω的電阻后,需要繼續(xù)測量一個阻值約2 kΩ的電阻.在用紅、黑
6、表筆接觸這個電阻兩端之前,請選擇以下必須的步驟,并按操作順序逐一寫出步驟的序號:________. A.將紅表筆和黑表筆接觸 B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置 C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置 D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點 答案 (1)AC (2)A.21.0 B.190 (3)BAD 解析 (1)由題圖電路圖可知,當(dāng)S接觸點1時,表頭與分流電阻并聯(lián),此時多用電表處于測量電流的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆,故A正確;由題圖電路圖可知,當(dāng)S接觸點2時,表頭與電源相連,此時多用電表處于測量電阻的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆,故B錯誤,C正確;由題圖電路圖可知,當(dāng)S接
7、觸點3時,表頭與分壓電阻串聯(lián),此時多用電表處于測量電壓的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆,故D錯誤. (2)若所選擋位為直流50 mA擋,由題圖可知,其分度值為1 mA,則示數(shù)為21.0 mA;若所選擋位為電阻×10 Ω擋,由題圖可知,示數(shù)為:19×10 Ω=190 Ω. (3)用多用電表正確測量了一個約15 Ω的電阻后,要繼續(xù)測量一個阻值約2 kΩ的電阻,首先要把選擇開關(guān)置于×100擋位置,然后進行歐姆調(diào)零,把紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零刻度線位置,最后再測電阻,故合理的步驟是:B、A、D. 1.某實驗小組在“練習(xí)使用多用電表”實驗中: 圖3 (1)用多用
8、電表測量某一電學(xué)元件,多用電表的選擇開關(guān)旋至如圖3所示位置.操作正確,表盤指針如圖4所示,則該電學(xué)元件阻值為________ Ω. 圖4 (2)該電學(xué)元件可能是________. A.一個阻值未知的電阻 B.“220 V 100 W”的白熾燈 答案 (1)3 000 (2)A 解析 (1)根據(jù)指針?biāo)肝恢眉斑x擇開關(guān)所選擋位, 可得該電學(xué)元件的阻值為30×100 Ω=3 000 Ω. (2)根據(jù)R=可以計算出選項B白熾燈在正常工作時的電阻為484 Ω,用多用電表測電阻時,燈絲的溫度低,電阻小于額定功率下的電阻,選項A正確. 2.(2018·杭州市重點中學(xué)期末)在做“練習(xí)使用
9、多用電表”的實驗中, (1)關(guān)于多用電表使用的一些要求,以下說法正確的是________. A.測量電阻時,每次更換倍率后,都應(yīng)進行歐姆調(diào)零 B.測量電壓時,每次更換量程后,都應(yīng)進行機械調(diào)零 C.測量未知電阻時,應(yīng)先選用倍率最大的擋位測量 D.測量未知電壓時,應(yīng)先選用量程最大的擋位測量 (2)為測定一個“220 V 100 W”白熾燈的電阻大小,可以用多用電表的電阻擋進行測量,現(xiàn)將多用電表選擇開關(guān)打到“×10”擋,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)太大,為了較準(zhǔn)確地進行測量,應(yīng)換到________擋,如果換擋后經(jīng)必要步驟,正確測量得到表盤的示數(shù)如圖5所示,則該白熾燈的阻值是________ Ω.
10、圖5 (3)小陳同學(xué)用多用電表的“2.5 V直流”擋測普通干電池兩端的電壓,將測到的電壓作為電動勢,他的這一做法________(選填“基本沒問題”或“有嚴(yán)重錯誤”);而小吳同學(xué)用多用電表的“×1”擋,并正確進行歐姆調(diào)零后,將兩表筆接到電池兩端,將得到的電阻值作為電池的內(nèi)電阻,他的這一做法________________(選填“基本沒問題”或“有嚴(yán)重錯誤”). 答案 (1)AD (2)×1 60 (3)基本沒問題 有嚴(yán)重錯誤 3.(2017·七彩陽光聯(lián)盟聯(lián)考)某同學(xué)為了測量某燈泡內(nèi)阻,進行了如下實驗: (1)首先用多用電表進行粗測: ①如圖6所示,下列操作步驟正確的是________
11、. 圖6 A.甲圖,機械調(diào)零過程中,紅、黑表筆短接 B.乙圖,對燈泡電阻進行測量 C.丙圖,利用所示旋鈕進行歐姆調(diào)零 D.丁圖,實驗完成后,擋位調(diào)至所示位置 ②選擇×10 Ω擋位,在正確的操作步驟下,測量燈泡電阻,測量結(jié)果如圖7所示,燈泡的電阻為________ Ω. 圖7 (2)請在以下四個圖中選擇正確的電路圖用以研究小燈泡伏安特性曲線的規(guī)律( ) 答案 (1)①C ②24 (2)C 考點二 電阻測量類實驗 1.電流表內(nèi)接法與外接法的比較 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 電路圖 誤差原因 電流表分壓 U測=Ux+UA 電壓表分
12、流
I測=Ix+IV
電阻測量值
R測==Rx+RA>Rx
測量值大于真實值
R測==
13、(一般比滑動變阻器的最大電阻要大).
例2 (2018·浙江4月選考·18)(1)小明用多用電表測量一小段2B鉛筆芯的電阻Rx,正確的操作順序是________(填字母);
A.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到交流電壓最高擋
B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指到歐姆零點
C.把紅、黑表筆分別接在Rx兩端,然后讀數(shù)
D.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的擋位,將紅、黑表筆接觸
E.把紅、黑表筆分別插入多用電表“+”、“-”插孔,用螺絲刀調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使指針指0
(2)小明正確操作后,多用電表的指針位置如圖8所示,則Rx=________ Ω;
圖8
(3)小張認為用多用電表測量小電阻誤差太大,采用伏安法 14、測量.
現(xiàn)有實驗器材如下:電源(電動勢3 V,內(nèi)阻可忽略),
電壓表(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ),
多用電表(2.5 mA擋、25 mA擋和250 mA擋,對應(yīng)的內(nèi)阻約40 Ω、4 Ω和0.4 Ω),
滑動變阻器RP(0~10 Ω),
定值電阻R0(阻值10 Ω),
開關(guān)及導(dǎo)線若干.
測量鉛筆芯的電阻Rx,下列電路圖中最合適的是________(填字母),多用電表選擇開關(guān)應(yīng)置于________擋.
答案 (1)EDBCA (2)2.9 (3)B 250 mA
解析 (1)多用電表應(yīng)先進行機械調(diào)零,再進行歐姆調(diào)零,用完電表后再把電表擋位調(diào)整到交流電壓最高擋或者OFF擋 15、,機械調(diào)零的步驟是E,歐姆調(diào)零的步驟是D、B,測電阻的步驟是C,最后的步驟是A,所以答案是EDBCA.
(2)所選擋位為×1,最小精度是0.2 Ω,所以只能讀到小數(shù)點后一位,答案為2.9 Ω.
(3)電壓表量程3 V,電源電動勢3 V,電路C不能使電壓表發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn),故選項C錯誤;被測總電阻是13 Ω左右,最大電流大概在230 mA左右,所以電流表選擇量程250 mA,結(jié)合電表內(nèi)阻可知,被測電阻屬于小電阻,所以采用電流表外接法,選項A錯誤;電壓表不會隨著滑動變阻器阻值的變化而變化,故選項D錯誤.
4.(2017·余姚中學(xué)高三上期中)小明同學(xué)利用如圖9所示器材探究電路規(guī)律:
圖9 16、
(1)斷開開關(guān)S,旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋,此時讀數(shù)為20 Ω,此時測得的是____的阻值;
(2)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)指向直流電流擋,閉合開關(guān)S,將滑片從最左端緩慢移動到最右端,發(fā)現(xiàn)該過程中讀數(shù)最大為320 mA,則移動過程中讀數(shù)變化情況是________.
A.逐漸增大 B.逐漸減小
C.先減小后增大 D.先增大后減小
(3)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)指向直流電壓擋,閉合開關(guān)S后移動滑片,發(fā)現(xiàn)該過程中電壓表讀數(shù)最大為1.2 V,結(jié)合前兩問條件可知,該電源電動勢為____ V(結(jié)果保留兩位小數(shù)).
答案 (1)R2 (2)A (3)1.48
解析 (1)斷開開關(guān)S,旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使其尖 17、端對準(zhǔn)歐姆擋,由題圖知,此時測量的是R2的電阻.
(2)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)指向直流電流擋,閉合開關(guān)S,將滑片從最左端緩慢移動到最右端的過程中,變阻器滑片兩側(cè)的電阻并聯(lián),總電阻先增大后減小,則總電流先減小后增大,滑片從最左端移至中點的過程中,變阻器并聯(lián)電阻增大,并聯(lián)電壓增大,而滑片右側(cè)電阻減小,所以直流電流擋的讀數(shù)增大,滑片從中點移至最右端的過程中,電路的總電流增大,通過變阻器左側(cè)電阻的電流減小,所以直流電流擋的讀數(shù)增大,故A正確.
(3)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)指向直流電流擋,閉合開關(guān)S,讀數(shù)最大時,由閉合電路歐姆定律得:
E=Imax(R1+r)=0.32(R1+r)①
將旋轉(zhuǎn)開關(guān)指向直流電壓擋,讀數(shù)最大 18、時,由閉合電路歐姆定律得:
E=(R2+R1+r)=×(20+R1+r)=0.06(20+R1+r)②
聯(lián)立①②解得E≈1.48 V.
5.(2018·新高考聯(lián)盟聯(lián)考)小王同學(xué)想要探究導(dǎo)體的電阻除與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)外,還與哪些因素有關(guān), 他找來了電阻定律實驗器.電阻定律實驗器規(guī)格:將一根細銅絲連接在ae間,橫截面積相同的細鐵絲連接在bf間,再將一根橫截面積相同的鎳鉻絲一端接在g處,接下來拉直后接到c處, 再接到d處,最后接在h處.
圖10
(1)為了測定電阻絲的電阻大小,小王經(jīng)分析后,正確地選用了伏安法中的變阻器的分壓式接法、電流表的外接法.在測量細銅絲電阻時的實物連接如圖10 19、所示,閉合開關(guān)S前請老師檢查, 老師指出圖中標(biāo)示的①、②兩根連線有一處錯誤,錯誤連線是________(選填“①”或“②”);圖中標(biāo)示的③、④和⑤三根連線有一處錯誤,錯誤連線是________(選填“③”“④”或“⑤”).
(2)接下來某次測量中(已采用正確的測量電路),小王將導(dǎo)線⑥連接在g上,導(dǎo)線⑦連接在 c 上,改變滑動變阻器多次測量得電阻 R1.再將導(dǎo)線⑦連接到h處,多次測量得電阻R2.小王認為,若R2=2R1,則說明導(dǎo)體的電阻在其他因素不變的情況下,與長度成正比.你認為上述操作中存在的問題是:______________________________________________ 20、______________
(指出問題即可).
(3)“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系”的實驗方法與下列哪個實驗的方法是相同的:________.
A.探究合力與分力的關(guān)系
B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
C.探究做功與速度之間的關(guān)系
D.探究小燈泡的伏安特性曲線
答案 (1)①?、堋?2)沒有考慮cd間的電阻 (3)B
6.為了測量某根金屬絲的電阻率,根據(jù)電阻定律需要測量長為L的金屬絲的直徑d、電阻Rx.某同學(xué)通過以下步驟進行測量:
(1)直徑測量:該金屬絲的直徑為d.
(2)歐姆表粗測電阻.
(3)伏安法測電阻.用伏安法測金屬絲的電阻Rx,實驗所用器材有:電池組(電 21、動勢3 V,內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0~20 Ω,額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.該同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,數(shù)據(jù)記錄如下:
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0
0.1
0.3
0.7
1.0
1.5
1.7
2.3
I/A
0
0.02
0.06
0.16
0.22
0.34
0.46
0.52
①由以上實驗數(shù)據(jù)可知,該同學(xué)測量Rx是采用下圖中的________圖.
②電路閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置,電壓表V的示數(shù)為 22、U,電流表A的示數(shù)為I,請用已知量和測量量寫出該材料電阻率測量值的表達式ρ=________.
答案 (3)①C?、?
7.(2018·名校協(xié)作體聯(lián)考)錢華同學(xué)的爸爸是個電氣工程師,錢華經(jīng)??吹桨职衷谟枚嘤秒姳磉M行一些測量.在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后,爸爸給他出了一道題目,讓他通過測量找到發(fā)光二極管的負極.
(1)錢華同學(xué)做了如下兩步具體的操作:第一,將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的×1擋,經(jīng)過________之后,他把紅表筆接在二極管的短管腳上,把黑表筆接在二極管的長管腳上,發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光,如圖11所示,然后他將兩表筆的位置互換以后,發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光.這說明二極 23、管的負極是________(填寫“長管腳”或者“短管腳”)所連接的一極.
圖11
(2)錢華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來了,他琢磨了一下,然后又依次用電阻擋的×1擋、×10擋、×100擋、×1 k擋分別進行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準(zhǔn)確的測量,他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來越________(填寫“大”或“小”) ,請幫助他分析一下具體的原因:____________
_______________________________________________________________________________.
(3)錢華同學(xué)的興趣越來越濃厚,他思考這個發(fā)光二極管是否像普通電 24、阻一樣,兩端電壓與通過的電流成正比呢?他求助物理實驗室老師探究該二極管的伏安特性,測繪它的伏安特性曲線,通過實驗,測得發(fā)光二極管兩端電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表:
U/V
0
1.50
1.80
1.90
2.00
2.08
2.19
2.33
I/mA
0
0
0.01
0.02
0.04
0.06
0.09
0.20
U/V
2.43
2.51
2.56
2.62
2.70
2.82
2.87
I/mA
0.50
0.80
1.00
3.00
5.00
9.00
11.01
①請在圖12甲中以筆畫線代替 25、導(dǎo)線,按實驗要求將實物圖中的連線補充完整.
②請你根據(jù)他們實驗時收集到的數(shù)據(jù),在圖乙所示的坐標(biāo)中畫出該發(fā)光二極管的伏安特性曲線(I-U圖線).
圖12
答案 (1)歐姆調(diào)零 短管腳 (2)小 電路中總電阻越來越大,電流越來越小
(3)①
②
考點三 電源電動勢和內(nèi)阻的測量
1.實驗電路(如圖13所示)
圖13
2.實驗原理:閉合電路歐姆定律.
E=U+Ir
3.?dāng)?shù)據(jù)處理:
用作圖法處理數(shù)據(jù),如圖14所示.
圖14
(1)圖線與縱軸交點為E;
(2)圖線與橫軸交點為I短=;
(3)圖線斜率的絕對值表示r=||.
例3 (2018·寧波市 26、重點中學(xué)聯(lián)考)為了測量一節(jié)新干電池的電動勢和內(nèi)阻
(1)甲同學(xué)使用多用電表粗測了電池的電動勢,實驗結(jié)束后,圖15甲中的電表旋鈕狀態(tài)符合實驗操作規(guī)范的是________(填“①”或“②”);
圖15
(2)乙同學(xué)采用圖乙的實驗電路圖,實驗時發(fā)現(xiàn),當(dāng)滑動變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),電壓表示數(shù)變化不明顯,其原因是電池內(nèi)阻________(填“較大”或“較小”);
(3)丙同學(xué)改進了乙同學(xué)的電路圖,準(zhǔn)備用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來完成實驗,器材如下:
A.量程3 V的電壓表V
B.量程0.6 A的電流表A
C.定值電阻R0(R0=1.5 Ω)
D.滑動變阻器R1(0~10 Ω 27、);
E.開關(guān)S
①請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖16中完成實物連接圖.
圖16
②實驗中,改變滑動變阻器的阻值,得到了六組實驗數(shù)據(jù),已在圖17的U-I圖中描點,請作出U-I圖象,并根據(jù)圖象得出該電池的內(nèi)阻r=________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
圖17
答案 (1)② (2)較小 (3)①如圖甲所示?、谌鐖D乙所示 0.35(0.32~0.38均可)
8.(2018·溫州市十五校聯(lián)合體期末)某同學(xué)為測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,使用的器材有:干電池、電壓表、電阻箱、定值電阻(R0=5.0 Ω),開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干.實驗原理圖如圖18所示.操作步驟如下:
28、圖18
(1)開關(guān)S1閉合,開關(guān)S2斷開,電壓表的示數(shù)是1.49 V;
(2)閉合開關(guān)S2,并調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖19所示,讀得電阻值是________ Ω,此時電壓表的示數(shù)是1.16 V,斷開開關(guān)S1.
圖19
(3)使用測得的數(shù)據(jù),計算出干電池的內(nèi)阻是________ Ω(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動勢比實際值偏________(填“大”或“小”).
答案 (2)20.0 (3)0.69 (4)小
9.小王同學(xué)欲選取如圖20甲所示實驗器材進行實驗研究.
圖20
(1)小王先選用圖甲中器材ABCEF完成“測 29、定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗.某次實驗中得到E、F兩表的示數(shù)如圖乙所示.其中E表示數(shù)為________ A,F(xiàn)表示數(shù)為________ V.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖21所示的U-I圖線,則該電池的電動勢為________ V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻為________ Ω(保留兩位有效數(shù)字).
圖21
(2)若發(fā)現(xiàn)器材E損壞,為完成“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗,則小王同學(xué)除了器材A、B外,還需要圖20甲中的器材________(填寫器件的編號即可).
(3)若小王同學(xué)選擇圖20甲中的ABCDEF完成“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗,則下列四個電路圖中最合適的是________.
答 30、案 (1)0.26 1.30 1.47(1.46~1.49均可) 1.2(1.1~1.3均可) (2)FG (3)A
10.(2018·紹興市選考診斷)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,現(xiàn)有如下實驗器材:定值電阻R0(阻值5 Ω、額定電流1.5 A),滑動變阻器R(阻值范圍0~50 Ω、額定電流2 A),電流表(量程0.6 A、內(nèi)阻約為0.05 Ω),電壓表,干電池一節(jié),開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.
(1)圖22為部分連線的電路圖,電壓表用來測量路端電壓大小,電壓表一端與電流表相連,另一端應(yīng)該________(選填“接a”“接b”“接c”或“不接”).
圖22
(2)某次實驗中,電壓 31、表的指針如圖23所示,則電壓為________ V.
圖23
(3)根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)獲得U-I圖象如圖24所示,圖中P點所對應(yīng)的電壓和電流的數(shù)據(jù)________(選填“能”或“不能”)在實驗中獲得.
圖24
(4)在圖22中,若電壓表的另一端接在滑動變阻器與定值電阻之間的導(dǎo)線上,通過正確的實驗操作及數(shù)據(jù)處理________(選填“能”或“不能”)獲得干電池的電動勢和內(nèi)阻.
答案 (1)接b (2)1.45 (3)不能 (4)能
11.(2018·溫州市六校期末)某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”,該同學(xué)利用下列所給的器材測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r.
A. 32、電流表G1(量程2 mA,內(nèi)阻R1=15 Ω)
B.電流表G2(量程5 mA,內(nèi)阻R2約2 Ω)
C.滑動變阻器R1(0~10 000 Ω)
D.電阻箱R2(0~9 999.9 Ω)
E.待測水果電池(電動勢E約4 V,內(nèi)阻約500 Ω)
F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)觀察所給的實驗器材后,該同學(xué)決定把電流表G1改裝成量程0~4 V的電壓表,需________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個阻值為________ Ω的電阻.該同學(xué)用電流表G2和改裝成的電壓表測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻,實物連接如圖25所示.
圖25
(2)接通開關(guān),逐次調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀取電流表G1的示數(shù)I1和 33、電流表G2的示數(shù)I2,記錄了6組數(shù)據(jù),并在圖中標(biāo)注出了幾個與測量值對應(yīng)的坐標(biāo)點,如圖26所示.請你在圖上把已經(jīng)描繪出的坐標(biāo)點連成一條實驗圖線.
圖26
(3)根據(jù)描繪出的圖線可得水果電池的電動勢E=________ V,內(nèi)阻r=________ Ω.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
答案 (1)串聯(lián) 1 985
(2)如圖所示
(3)3.2(3.0~3.4均可) 4.6×102(4.2×102~5.0×102均可)
專題強化練
1.(1)在“練習(xí)使用多用電表”的實驗中,小方同學(xué)用歐姆擋去測量白熾燈泡的電阻,如圖1甲、乙兩個操作方法,你認為合理的是________(填“甲”或 34、“乙”).
圖1
(2)小方用多用電表測量時,其選擇開關(guān)與表盤示數(shù)分別如圖丙、丁所示,則測得白熾燈的電阻為________ Ω.
(3)小方觀察燈泡銘牌,其標(biāo)稱值為“220 V,40 W”,該白熾燈的電阻R計=______Ω.比較R測與R計的數(shù)值,并解釋原因_______________________________________________.
答案 (1)乙 (2)60 (3)1 210 原因見解析
解析 (1)題圖甲中,兩表筆都接在燈泡螺旋金屬處,兩表筆被短路,無法測得燈絲電阻,題圖乙中,兩表筆接的是燈絲兩端,即乙正確.
(2)多用電表歐姆擋讀數(shù)時,應(yīng)先看選 35、擇開關(guān)的擋位,再讀數(shù),圖中擋位選擇“×1 Ω”,表盤中讀得“60”,即燈泡電阻為60 Ω.
(3)R計== Ω=1 210 Ω,R測 36、如圖所示
3.(2018·嘉興一中期末)某興趣小組對市場中電線進行研究,
(1)如圖4所示,采用繞線法測得該電線直徑為________ mm;
圖4 圖5
(2)取長度為100 m的電線,欲測其電阻:
①先用多用電表進行粗略測量,將多用電表選擇開關(guān)置于“×10”擋并調(diào)零后,兩表筆接觸待測電線的兩端進行測量,表盤指針如圖5所示.為了使測量值更準(zhǔn)確,選擇開關(guān)應(yīng)置于________(填“×1”“×100”或“×1 k”),并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)圖6中________(填“A”或“B”)重新調(diào)零后進行測量.
圖6
②再用伏安法測量其電阻,并設(shè)計如圖7所示電路 37、,則電壓表的另一端應(yīng)接________(填“a”或“b”),測量得電壓表示數(shù)為4.50 V,而電流表讀數(shù)如圖8所示,則所測的電阻為______ Ω.
圖7
圖8
答案 (1)1.25(1.22~1.28均可) (2)①×1 B?、赼 1.80
4.(2018·寧波市3月選考)老師布置了一個任務(wù),需要測定一個筆記本電腦電池板的電動勢和內(nèi)阻.
(1)某同學(xué)先將多用電表的選擇開關(guān)打到如圖9甲所示的位置直接測電池板的兩極電壓,結(jié)果如圖乙所示,電動勢的粗測值為________ V.
圖9
(2)接下來該同學(xué)用如圖10所示的電路來完成電動勢和內(nèi)阻的測量,圖中還缺少一條連線,請你用 38、筆直接畫在實物圖上.
圖10
(3)電路完整后,該同學(xué)開始實驗,得到了如下的兩組數(shù)據(jù),第一組,如圖11甲所示,第二組,如圖乙所示.
圖11
第二組電壓表的讀數(shù)為________ V,請判斷,從第一組到第二組,滑動變阻器接入電路的阻值________(填“不變”“變大”或“變小”).
答案 (1)11.0 (2)如圖所示
(3)11.5 變大
5.(2018·新力量聯(lián)盟期末)某課外物理研究學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備探究一小燈泡的伏安特性,其標(biāo)稱功率值為0.75 W,額定電壓值已模糊不清.他們想測定其額定電壓值,于是先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約為2 Ω,然后根據(jù)公式計算出該 39、燈泡的額定電壓U== V=1.22 V.他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確,于是,設(shè)計了一個電路,測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)來描繪小燈泡的U-I圖線,進而分析燈泡的額定電壓.
電源采用兩節(jié)干電池組成的電池組;
雙量程電壓表(中間接線柱3 V,右邊接線柱15 V);
雙量程電流表(中間接線柱0.6 A,右邊接線柱3 A).
(1)甲同學(xué)選擇合適的器材,連好實物圖如圖12所示,乙同學(xué)檢查時發(fā)現(xiàn)了幾處錯誤,請指出其中的2處:
①________________________________________________________________________;
40、②________________________________________________________________________;
圖12
(2)甲同學(xué)正確調(diào)整電路后,共測得以下8組數(shù)據(jù),已在圖13坐標(biāo)紙上描好了點,請在坐標(biāo)紙上完成U-I圖象.
序號
電壓/V
電流/mA
1
0.00
0
2
0.20
80
3
0.60
155
4
1.00
195
5
1.40
227
6
1.80
255
7
2.20
279
8
2.70
310
圖13
(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為________ V,這 41、一結(jié)果大于1.22 V,其原因是________________________________________________________________________.
答案 (1)①滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法
②電流表應(yīng)采用外接法
(2)如圖所示
(3)2.5(2.4~2.6均可) 燈泡的常溫電阻小于正常工作時的電阻(或燈泡電阻隨溫度升高而變大)
6.(2018·杭州市五校聯(lián)考)某同學(xué)要測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,現(xiàn)有下列器材可供選用:
A.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約5 kΩ)
B.電流表(0~100 mA,內(nèi)阻約1 Ω)
C.滑動變阻器R1(阻值0~15 Ω 42、)
D.滑動變阻器R2(阻值0~1 000 Ω)
E.開關(guān)、導(dǎo)線若干
操作步驟如下:
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖14甲中完成實物連接圖,要求滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時電流表示數(shù)變小.
(2)為了得到合理的實驗結(jié)果,滑動變阻器應(yīng)選________(填“C”或“D”).
(3)用此方法測量該電池的電動勢和內(nèi)阻,并把測量結(jié)果記錄在圖乙中,由圖可知電池的電動勢為________ V,內(nèi)阻為________ Ω.
圖14
答案 (1)如圖所示
(2)C (3)1.5 1.0
7.(2018·金、麗、衢十二校聯(lián)考)在“測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中,備有如下器材 43、:
A.干電池
B.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)
C.靈敏電流計G(滿偏電流Ig=200 μA,內(nèi)阻rg=500 Ω)
D.滑動變阻器(0~20 Ω,2.0 A)
E.電阻箱R
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)由于沒有電壓表,需要把靈敏電流計G改裝成量程為2 V的電壓表,電路如圖15甲所示,電阻箱的阻值應(yīng)為________ Ω;
(2)按圖甲所示電路圖,請在圖乙上補充完成實物連線.
圖15
(3)在閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器的滑片移動至________端(填“a”“中央”或“b”).
(4)圖16為該實驗繪出的I1-I2圖線(I1為靈敏電流計G的示數(shù),I2為 44、電流表A的示數(shù)),由圖可求得被測電池的電動勢E=________ V,內(nèi)電阻r=________ Ω.
圖16
答案 (1)9 500 (2)如圖所示
(3)b (4)1.46(1.43~1.49均可) 0.80(0.75~0.85均可)
8.(2017·寧波市九校高二上期末)為測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,甲、乙兩位同學(xué)分別進行了如下設(shè)計和操作:
(1)甲同學(xué)用多用電表的電壓擋和電阻擋測量干電池的電動勢和內(nèi)阻,在測量電動勢時指針和量程如圖17所示,則測得電動勢為________V.
圖17
(2)乙同學(xué)提出甲同學(xué)直接用多用電表測量干電池的電動勢只是粗測,而且不能 45、直接用多用電表的電阻擋測量干電池的內(nèi)阻,為了更準(zhǔn)確地測出電動勢和內(nèi)阻,乙同學(xué)設(shè)計了如圖18所示的電路圖,則從圖19中選擇所需的器材為________(填字母).通過數(shù)據(jù)的測量,在如圖20所示的U-I圖中描出了7組數(shù)據(jù),則所測的電動勢E=__________ V,內(nèi)阻r=__________Ω(結(jié)果均保留兩位小數(shù)).
圖18
圖19
圖20
答案 (1)1.45 (2)BCDEGH 1.50(1.48~1.52均對) 0.50(0.48~0.52均對)
解析 (1)由題圖可知,電壓表量程為2.5 V,則最小分度為0.05 V,故指針?biāo)咀x數(shù)為1.45 V;
(2)由給出的電路圖可知,該同學(xué)選用了電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表以及滑動變阻器進行測量,故為BCDEGH;
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,U=E-Ir,圖象與縱軸的交點表示電源的電動勢,故E=1.50 V,圖象斜率的絕對值表示內(nèi)電阻,故r=||= Ω=0.50 Ω.
30
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