届高三物理一轮复习专题电学实验复习.docx
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届高三物理一轮复习专题电学实验复习
电学实验专项复习
1、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I(A)
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U(V)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:
电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
(2)在右图中画出小灯泡的U—I曲线.
(3)如果某一电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.问:
将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?
(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第
(2)小题的方格图中)
2.发光二极管是目前很多电器的指示灯的电子元件,在电路中符号是
.只有电流从标有“+”号的一端流入,从标有“-”号的一端流出时,它才能发光,这时可将它视为一个纯电阻.现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示.
(1)已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V.若用电动势为12V,内阻可以忽略不计的直流电源供电,为使该二极管正常工作,需要在电源和二极管之间串联一只阻值为________Ω的定值电阻.
(2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA,请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致.可选用的器材有:
待测发光二极管
直流电源E(电动势4.5V,内阻可以忽略不计)
滑动变阻器R(最大阻值为200Ω)
电压表V1(量程10V,内阻约50kΩ)
电压表V2(量程5V,内阻约20kΩ)
电流表A1(量程100mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程60mA,内阻约100Ω)
开关S、导线若干
为准确、方便地进行检测,电压表应选用__________,电流表应选用__________.(填字母符号)
(3)画出利用
(2)中器材设计的实验电路图.
3.有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材料重约1~2N,长约为30cm,电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为
,密度为
.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,1.0Ω)
D.电流表(3A,0.1Ω)
E.电压表(3V,6kΩ)
F.滑动变阻器(2kΩ,0.5A)
G.滑动变阻器(10kΩ,2A)
H.蓄电池(6V,0.05Ω)
I.开关一个,带夹子的导线若千.
(1)除待测金属管线外,还应选用的器材有(只填代号字母).
(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路.
(3)实验中要测量的物理量有:
,计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=
。
4.用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。
电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。
除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
a.电流表(量程0.6A.3A);
b.电压表(量程3V、15V)
c.定值电阻(阻值1
、额定功率5W)
d.定值电阻(阻值10
,额定功率10W)
e.滑动变阻器(阻值范围0~10
、额定电流2A)
f.滑动变阻器(阻值范围0~100
、额定电流1A)
那么
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A;R0应选择
的定值电阻,R应选择阻值范围是
的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是 。
5.某同学设计了一个如图所示的实验电路,用以测定一节干电池的电动势和内电阻,备有下列器材:
A.待测干电池
B.电流表G(满偏电流1mA.内阻Rg=10Ω)
C.电阻箱R,阻值范围为0—9999Ω
D.定值电阻R1(阻值1990Ω)
E.定值电阻R2(阻值2990Ω)
F.开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材.图中R0应选用;
(2)多次调节电阻箱.读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则由图线可以得到被测干
电池的电动势E=V.内阻r=Ω。
(结果保留两位有效数字)
6.某型号电池的电动势约3.7 V,内阻约2Ω,允许通过的最大电流为300 mA。
现欲测定其电动势E和内阻r,给定的器材有:
待测电池E;电阻箱R(阻值0~999.9 Ω);定值电阻R0,(阻值3 Ω);直流电压表
(量程3 V,内阻约6 kΩ);直流电流表
(量程0.3 A,内阻约2 Ω);开关S一个;导线若干。
①如果在上述两个电表中只选用一个电表与其它器材组成测量电路,为使测量结果有尽可能高的精确度,应选用的电表是_______,请在虚线框中画出测量电路图,图中要标明相关器材的字母符号。
②用设计的电路读取两组数据,分别用R1、U1、R2、U2或用R1、I1、R2、I2表示,求得待测电池电动势E=___________,内阻r=___________。
7.听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池.他们猜想水果电池内阻可能较大,从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻.实验中他们多次改变电阻箱的电阻值,记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数,并算出电流的倒数,将数据填在如下的表格中.
(1)利用图像法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学认为应该作
图,你认为哪个同学的想法更科学?
____(填“甲”或“乙”),其简单理由是:
.
(2)按照
(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象.
外电阻R(Ω)
电流I(mA)
电流倒数
(mA-1)
9000
0.0502
19.92
8000
0.0528
18.93
6000
0.0594
16.84
5000
0.0633
15.80
4000
0.0680
14.71
(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为V,内阻为Ω.
(4)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:
.
8.
现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A.10Ω2.5W
B.100Ω1.0W
C.200Ω1.0W
D.2000Ω5.0W
本实验应选哪一种规格?
答。
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图(b)所示的图线(已知该直线的截距为0.1V-1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为V,内阻r为Ω.
9.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.电流表
(量程3mA,内阻Rg=10Ω)
B.电流表
(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
C.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
D.滑动变阻器R2(0~1750Ω,lA)
E.定值电阻R3=990Ω
F.被测干电池E(电动势约为1.5V,内电阻小于1Ω)
G.开关、导线若干
①请在下面方框内画出实验电路图(用所给器材符号表示).
②现已将测得的数据描绘在如图所示的坐标系中,则被测电池的电动势E=__________V,内阻r=__________(小数点后保留两位数字).
10.电池(层叠电池),如图甲所示。
为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A.电流表G(滿偏电流10mA,内阻10Ω)
B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)
C.滑动变阻器R(0~100Ω,1A)
D.定值电阻R0(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图所示的电路,请你按照电路图在图上完成实物连线.
(2)丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E= V,内阻r=-Ω.
答案
1、解答:
(1)见下图
(2)见下图
(3)作出U=
图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为0.28.
2.答案:
(1)500
(2)V2 A2 (3)如图所示
解析:
(1)由二极管的伏安曲线读出电源为2V时的电流为20mA,再由欧姆定律计算所加的电阻为500Ω.
(3)因要测量二极管的工作曲线,则电压应可取得从零开始一系列值,变阻器采用分压接法,二极管的电阻和电流表内阻相比,则应采用电流表外接法.
3.
(1)ABCEGHI
(2)如图所示(3)横截面边长a、管线长度l、电压表示数U、电流表示数I
4.
解析:
(1)由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几
左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10
能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100
会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。
(2)
关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。
本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测<E真,r测<r真。
5.
6.
答:
①
(3分)
测量电路如图所示(3分)
②
(2分)
(2分)
③建议一:
多测几组R、U数据,分别求出相应的I值,用U、I数据作出U-I图线,由图线的截距、斜率求出E、r。
7.答:
(1)乙同学(1分);
画出的
图线是一条直线,容易求出电池的电动势和内电阻(2分)
(2)如下图所示(3分)
(3)0.75~1.2(2分);9000~11000(2分)
(4)电源内阻过大(2分)
8.解:
(1)C
(2)由闭合电路欧姆定律得
化简得
可见图线的截距为1/E∴E=10V
图线的斜率为r/E=(0.65-0.1)/0.12=4.6∴r=46Ω
9.
答案:
①如图所示(6分)
②1.45(
0.02);(2分)
0.82(
0.02)(2分)
添加图线1分
10.解;
(1)实物连接如右图 (2分,电流表量程选择、滑线变阻器滑片位置错误各扣1分)
(2)9.0,10.0 (每空2分)
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- 届高三 物理 一轮 复习 专题 电学 实验
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