高考物理二轮 专题训练32 电学实验

2012高考物理二轮专题训练训练32 电学实验

1．在“测定金属导线的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 Ω实验室备有下列实验器材：

A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ) C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0．2 Ω) D．电流表A2(量程0．6 A，内阻约为1 Ω) E．变阻器R1(0～20 Ω，0．5 A) F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0．1 A) G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0．3 Ω) H．开关S，导线若干

丙 图1

(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________________________ ________________________________________________________________________．

(2)为减小实验误差，应选用图1中__________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把实物图丙用导线连接起来．

(3)若用刻度尺测得金属导线长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm，

两电表的示数分别如图2所示，则电阻值为________，电阻率为________．

图2

2．一只小灯泡，标有“3 V,1.5 W”字样．现要描绘小灯泡0～3 V的伏安特性曲线．实验器材有：

A．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 B．电动势为6 V、内阻约为1．0 Ω的电源 C．量程为0．6 A、内阻约为1．0 Ω的电流表A1 D．量程为3 A，内阻约为0．1 Ω的电流表A2 E．量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1 F．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2 G．开关、导线若干

(1)电压表应选用________；电流表应选用________．(将选项代号的字母填在横线上) (2)在该实验中，设计了如图所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是( )

(3)以下是该实验的操作步骤：

A．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路

B．调节滑动变阻器触头的位置，保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值 最大

C．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(U，I)，移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组(U，I)值，共测出12组数据

D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线

指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改________．

3．电流表G的量程为0～1.5 mA，内阻为500 Ω，可供选用的滑动变阻器有三个：即：0～50 Ω，0～3 000 Ω，0～600 Ω，电源有1.5 V和3 V两个(内阻不计)，以及导线若干，现要选用上述仪器组装一个简易的欧姆表，则：

(1)选用电源的电动势为__________ V，滑动变阻器规格为________． (2)在方框内画出组装成的欧姆表的电路图．

(3)这个欧姆表的表盘的中央刻度的读数为________．

4．某同学想自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线，如图3甲所示．该同学进行了如下设计：将一电动势E＝1.5 V(内阻不计)的电源、量程5 mA内阻Rg＝100 Ω的电流表及电阻箱R′，及用该电阻作测温探头的电阻R，串成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．

甲 乙 丙

图3

(1)电流刻度较小处对应的温度刻度________；(填“较高”或“较低”)

(2)若电阻箱阻值R′＝70 Ω，图丙中5 mA刻度处对应的温度数值为________ ℃． 5．某学习小组通过实验来研究用电器D的导电规律．他们在实验中测得用电器D两端的电压与通过D的电流的数据如下表：

U/V I/A 0.0 0.000 0.2 0.050 0.5 0.100 1.0 0.150 1.5 0.180 2.0 0.195 2.5 0.205 3.0 0.215 (1)请根据上述表格中的数据，在图4中用笔连线补充完成该电路的实物图；

图4

(2)利用这些数据绘出的用电器D的伏安特性曲线如图5所示．已知A、B两端电压恒为1.5 V，请结合图线解决下列问题：

图5

①若把用电器D接入如图6所示的电路中时，电流表的读数为0.100 A，则定值电阻R0

阻值为________ Ω；

②若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图7所示，则在该电路中用电器D的工作电压为______ V．

图6 图7

6．某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r．(电动势约为4 V，内阻在几欧到几十欧之间)

A．电压表V(量程6 V，内阻约为6.0 kΩ) B．电流表A(量程2 mA，内阻约为50 Ω) C．电阻箱R(0～999.9 Ω) D．开关S一只、导线若干

(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：________________________________________________ ________________________________________________________________________．

(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图．

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(3)根据(2)中实验电路测得的5组U、R数据，已在图8中－坐标系中描出了各点，请UR作出图象．根据图象求得E＝________ V，r＝________ Ω．

图8

7．(2010·广东理综)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图9(a)．

(a) (b)

(c) 图9

(1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接． (2)请完成下列主要实验步骤：

A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是________；

B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V； C．将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1．

(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字)． (4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)．

答案

1．(1)A、D、E、G、H (2)乙 实物连接如下图

(3)2.4 Ω 1.27×10 Ω·m(1.25×10～1.30×10 Ω·m均正确) 2．(1)E C (2)C

(3)步骤B不妥，应为：闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零(或B步骤中，应使滑动变阻器的电阻最小)．步骤D有错，应为：按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来．

3．(1)1.5 0～600 Ω (2)

－6

－6

－6

(3)1 000 Ω 4．(1)较高 (2)30 5．(1)如图所示

(2)①10 ②0.83

6．(1)不可行．理由：根据所给数据，电路中电阻箱取最大值，电路中电流大于电流表量程2 mA，故不可行

(2)如图甲所示

甲

(3)如图乙所示 3.7(3.6～3.8均可) 10(9.5～10.5均可)

乙

7．(1)见解析 (2)20 Ω 闭合 (3)0.69 Ω (4)小 解析 (1)如图所示

(2)由题图(c)读得电阻箱阻值为R＝20 Ω；将S1闭合S2断开，电压表示数为电源电动

势E＝1.49 V，将S2闭合，电压表示数为R两端电压．将电压表视为理想电表，则干路电流IUR1.16＝＝ A＝0.058 A． R20

(3)因为I＝

EE1.49

，所以r＝－R0－R＝(－5－20) Ω＝0.69 Ω．

R0＋R＋rI0.058

(4)若考虑电压表的内阻，则S1闭合、S2断开时，电压表示数为该表两端电压小于电源电动势．

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