版高三物理第二轮复习课件配套学案习题专题限时集训14.docx
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版高三物理第二轮复习课件配套学案习题专题限时集训14
专题限时集训(十四) 电学实验
(限时:
40分钟)
(对应学生用书第131页)
1.(2018·东北师大附中联考)图19甲游标卡尺读数为__________cm,图乙螺旋测微器读数为__________mm,图丙电阻箱的读数为__________Ω.
图19
【试题·解析】 图甲游标卡尺主尺上的读数为6.1cm
分尺上的读数为12×0.05mm=0.60mm=0.060cm
游标尺最终读数为6.160cm.
图乙螺旋测微器主尺读数为2.5mm
分尺读数为10.3×0.01mm=0.103mm
螺旋测微器最终读数为:
2.603mm(2.600~2.604mm都可以).
图丙电阻箱的读数为110Ω.
【答案】 6.160 2.600~2.604 110
2.(2018·银川一中二次模拟)学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验.取该金属制成的一个“圆柱形”导体,用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d,如图20所示.
图20
(1)请读出长度L和直径d,L=__________cm,d=__________mm.
(2)设“圆柱形”导体的电阻为Rx,接入如图21所示的电路中.请将以下实验步骤补充完整:
图21
第一步:
闭合开关S前先将滑动变阻器R的滑动头P滑到最__________端(填“左”或“右”);
第二步:
调节电阻箱R2,使其处于某一适当值;
第三步:
闭合开关S,移动滑动头,使电流计G有适当的读数;
第四步:
调节R2,__________;
第五步:
读出R2,可得:
Rx=__________;(用R1、R2、R3表示)
第六步:
用d、L、R1、R2、R3表示电阻率ρ=__________.
【试题·解析】
(1)游标卡尺的固定刻度读数为10.4cm=104mm,游标尺上读数为0×0.05mm=0mm,所以最终读数为:
104mm+0mm=104.00mm=10.400cm;螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×15.0mm=0.150mm,所以最终读数为:
2mm+0.150mm=2.150mm.
(2)闭合开关前,为保护仪器,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,即右端;第四步,调节R2,使电流计G中的电流为零,则R2与R1两端的电压相等为U1,Rx与R3两端的电压相等为U2,根据串并联电路的特点有:
=
=
解得:
Rx=
根据电阻定律得:
Rx=ρ
且S=
πd2,解得:
电阻率为ρ=
.
【答案】
(1)10.400 2.150
(2)右 使电流计G中的电流为零
3.(2018·湖南师大附中模拟)
(1)如图22是多用电表简化电路图,作为电压表使用时,选择开关应接________;作为欧姆表使用时,选择开关应接__________(填“1”“2”或“3”).使用时,电流一定从__________(填“A”或“B”)端流入多用电表.
图22
(2)利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图23甲.调节电阻箱,记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I,作出R
的图线如图乙.由图乙可求得电动势E=______________V,内阻r内=__________Ω.(结果均保留2位有效数字)
图23
(3)忽略偶然误差,本实验测得的E测和r测与真实值比较:
E测__________E真,r测__________r真.(选填“<”“=”或“>”)
【试题·解析】
(1)由图所示可知,作为电压表使用时,选择开关应接位置3;作为欧姆表使用时,选择开关应接2,内部电源被接通,构成欧姆表,可测量电阻;使用时,电流一定从红表笔流入,即从A端流入.
(2)根据闭合电路欧姆定律得,E=IR+Ir,则R=
E-r,可知图线斜率表示电动势,纵轴截距的绝对值表示内阻,则E=
V=2.4V,内阻r=1.2Ω.
(3)将多用电表的内阻等效到电源的内部,知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和,测量值偏大.而当电阻箱阻值无穷大时,电流表分压可以忽略,故本实验中电动势测量准确,
【答案】
(1)3 2 A
(2)2.3~2.4 1.1~1.3 (3)= >
4.(2018·石家庄模拟)某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻.
A.待测干电池两节
B.电压表V1、V2,量程均为3V,内阻很大
C.定值电阻R0(阻值未知)
D.电阻箱R
E.导线和开关.
(1)根据如图24甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图.
甲 乙
丙
图24
(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻R0.先把电阻箱R调到某一阻值R1,再闭合开关,读出电压表V1和V2的示数分别为U10、U20,则R0=__________(用U10、U20、R1表示).
(3)若测得R0=1.2Ω,实验中调节电阻箱R,读出相应电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1U2图象如图24丙所示,则两节干电池的总电动势E=__________V,总内阻r=__________Ω.
【试题·解析】
(1)根据实物图可知,电压表V1与R并联后与R0串联接在电源两端,电压表V2并联在电源两端,故原理图如图所示.
(2)根据串并联电路规律可知,R0两端的电压U0=U20-U10,电路中电流I=
;根据欧姆定律可得R0=
=
R1.
(3)根据闭合电路欧姆定律可知U2=E-
r,
变形可得U1=
-
由图象可知,当U1=0时,U2=1.0V,则有
=
图象的斜率k=
=
=1.5,联立解得E=3.0V,r=2.4Ω.
【答案】
(1)见解析图
(2)
R1 (3)3.0 2.4
5.(2018·东北师大附中联考)为了测定某元件的电阻,某同学进行了如下的操作步骤:
(1)他用多用电表粗测该元件的电阻,多用电表电阻挡有4个倍率,分别为×10k、×1k、×100、×10.该同学选择×1k倍率.用正确的操作步骤测量时,发现指针位置如图25中虚线所示,为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
图25
①_____________________________________________________________;
②_____________________________________________________________;
③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是__________Ω.
(2)他选用伏安法更准确的测量该元件的电阻,实验室备有如下实验器材:
A.电压表V(量程10V,内阻约为10kΩ)
B.电流表A1(量程10mA,内阻约5Ω)
C.电流表A2(量程100mA,内阻约5Ω)
E.滑动变阻器R1(0~100Ω,额定电流为0.2A)
F.滑动变阻器R2(0~1000Ω,额定电流为0.5A)
G.电源E(电动势E=12V,内阻较小)
H.导线、开关若干
其中电流表应选择__________(填“A1”或“A2”);
滑动变阻器应选择__________(填“R1”或“R2”).
请将设计的实验电路图画在答题卡对应的方框内.
【试题·解析】
(1)从图象上可以看出此时偏角较大,应该换小一点的倍率,所以应该做的步骤:
一是断开红黑表笔,换用×100倍率的挡位;二是两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0处,即欧姆调零.此时所测电阻值为10×100Ω=1000Ω.
(2)回路中的最大电流约为:
I=
=
A=10mA,所以电流表选A1,电路选分压电路所以滑动变阻器选R1,电流表采用内接法,设计电路图如图所示:
【答案】
(1)①断开红黑表笔,换用×100倍率的挡位 ②表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0处 ③1000
(2)A1 R1 电路图见解析图
6.在一次课外活动中,物理兴趣小组成员小明从废旧的电视机上撤下一个定值电阻,电阻上的标称不明显,大概为200Ω,为了进一步精确测定该电阻的阻值,小明到实验室寻找到了下列器材:
图26
待测电阻Rx:
阻值约为200Ω;
电压表V:
0~5V,内阻约为3kΩ;
电流表A:
0~300mA,内阻RA=10Ω;
定值电阻R1:
阻值为20Ω;
定值电阻R2:
阻值为400Ω;
滑动变阻器R3:
0~5Ω,额定电流2A;
滑动变阻器R4:
0~1000Ω,额定电流1A;
电源E:
E=6V,内阻不计.
(1)小明为了精确测定电阻阻值,设计了如图26甲所示电路,定值电阻R应该选择__________;滑动变阻器应该选择__________;(填器材后面的符号)
(2)请你不要改动已连接导线,在实物连接图乙中把还需要连接的导线帮小明补上;闭合开关前,由图甲可知应使变阻器滑片放在最__________端(选填“左”或“右”).
(3)若某次测量中电压表读数为U,电流表读数为I,那么小明测得的待测电阻的精确阻值的表达式为Rx=__________________________(用题中的字母表达).
【试题·解析】
(1)为了使电流表的读数达到量程的一半以上,根据闭合电路欧姆定律可得Imax=
即R并=20Ω,所以定值电阻应选R1,由于待测电阻与定值电阻的并联值为20Ω,为了方便调节,滑动变阻器应该选择R3.
(2)滑动变阻器应为分压式,连接为三根线,如图所示:
闭合开关前,为了保护电路,应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大,即应移到最左端.
(3)根据实验原理,待测电阻两端电压为URx=U-IRA,电流为IRx=I-
所以Rx=
=
=
.
【答案】
(1)R1 R3
(2)见解析图 左 (3)
(2018·莆田一中模拟)在用伏安法测某元件的伏安特性实验中,小张同学将采集到的数据记录到了IU坐标图上(如图甲所示),完成下列问题.
甲
(1)请在图甲中绘出伏安特性曲线,并由此图线得出该电阻的电阻值Rx=__________Ω.
(2)除了待测元件、导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电压表V1(量程3V,内阻约30kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约150kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约0.5Ω)
D.电流表A2(量程3mA,内阻约300Ω)
E.滑动变阻器R1(0~300Ω,额定电流0.5A)
F.滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流60mA)
G.滑动变阻器R3(0~10Ω,额定电流0.3A)
H.电源E1(电动势为1.5V,内阻约为0.5Ω)
I.电源E2(电动势为3.0V,内阻约为1.2Ω)
根据所绘的伏安特性曲线,为了调节方便,测量准确,实验中应选用的器材是__________(填器材前面的字母).
(3)根据所选器材,按要求补充完善图乙所示实物连线,实验前变阻器的滑片P应置于最__________(填“左”或“右”)端.
【试题·解析】
(1)用一条直线连接,让尽量多的点落在直线上,如图:
从直线上选取一点如I=1mA时,U=2.3V,此时:
R=
=2300Ω.
(2)根据实验数据可知,电压表选择A;电流表选D;电源选择I;滑动变阻器接成分压电路,故选阻值较小的G.
(3)由电压表、电流表及电阻的阻值关系可知RV≫Rx,应采用电流表外接;电路连线如图;实验前应使得待测电阻上电压最小,即变阻器的滑片P应置于最右端.
【答案】
(1)图象见解析 2300
(2)ADGI (3)图见解析 右
7.(2018·蓉城名校联考)某物理小组欲利用如图27所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻且要得到光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系.实验室能提供的实验器材有:
学生电源(输出电压为U=18.0V,内阻不计)、电阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、单刀双掷开关一只、导线若干.
图27
(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为1700Ω时,毫安表恰好能够偏转10个格的刻度,将电阻箱的阻值调为800Ω时,毫安表刚好能偏转20个格的刻度,实验小组据此得到了该毫安表的量程为__________mA,内阻Rg=__________Ω.
(2)该小组查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表,则需在毫安表两端__________(选填“串联”或“并联”)一个阻值后电表总电阻为__________Ω的电阻.
(3)改表之后,该小组将单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过毫安表的电流I(单位:
mA)与光照强度E(单位:
cd)之间的关系满足I=
E,由此可得到光敏电阻的阻值R(单位:
Ω)与光照强度E之间的关系为__________.
【试题·解析】
(1)设毫安表10个格表示电流大小为I0,则当电阻箱的阻值为R1=1700Ω时,由闭合电路的欧姆定律可得I0(R1+Rg)=U;当电阻箱的阻值为R=800Ω时,则有2(R2+Rg)I0=U,两式联立并代入数据可解得:
Rg=100Ω,I0=10mA,该毫安表的量程为30mA.
(2)要将量程为30mA的毫安表改成量程为IA=3A电流表,则需在毫安表两端并联一个电阻,设其电阻为R′,则有IgRg=(IA-Ig)R′,代入数据可解得R′=
Ω≈1.0Ω.
(3)由题意可知,改装后电流表的内阻为RG=1Ω,设通过光敏电阻的电流大小为I′(单位:
A)则有(R+RG)I′=U成立,且I′=
I×10-3,即(R+1)×
E×10-3(V)=18.0V,整理可得R=
-1(Ω).
【答案】
(1)30 100
(2)并联 1.0
(3)R=
-1
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- 版高三 物理 二轮 复习 课件 配套 习题 专题 限时 集训 14