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电学实验专题训练
电学实验专题训练
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高考物理专题训练之电学实验
1、(14分)(2017年高三第二次全国大联考【江苏卷】物理11)某同学想要测量一个阻值大约为20Ω的电阻的阻值,实验室给出了以下器材:
①电流表G1(0~5mA,内阻r1=3Ω);②电流表G2(0~10mA,内阻r2=1Ω);
③定值电阻R1(150Ω);④定值电阻R2(15Ω);
⑤滑动变阻器R(0~5Ω);
⑥干电池(1.5V);
⑦开关S及导线若干.
(1)该同学设计了如下的电路图,图中电阻(填“A”或“B”)为被测电阻,电阻(填“A”或“B”)为定值电阻,定值电阻应选(填“R1”或“R2”).
(2)实物图已连接了一部分,请将实物图连接完整.
(3)若某次测得电流表G1、G2的示数分别为I1、I2,则被测电阻的大小为(用已知和测量物理量的符号表示).
(4)若通过调节滑动变阻器,测得多组的I1、I2,作出I1–I2的图象,如下图所示,求得图象的斜率为k=1.85,则求得被测电阻的大小为Ω(保留三位有效数字).
2、(8分)(2017年4月2017届高三第二次全国大联考(新课标Ⅰ卷)理科综合22)某同学试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表。
在实验室他找了一节干电池(电动势E=1.5V、内阻r=2.5Ω),待改装的电流表满偏电流Ig=5mA、内阻Rg=17.5Ω。
该同学设计了如图所示的电路图,A、B为接线柱,R为滑动变阻器。
(1)使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行“欧姆调零”,此时应调节滑动变阻器R的阻值为_______Ω。
(2)欧姆调零后,发现在A、B间接入阻值不同的电阻时,电流表读数不同。
若在电流表刻度线上直接标注相应电阻,则可直接读出A、B间接入的电阻,电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表。
电流表“3.0mA”刻度线标为_______Ω;为了操作方便,在A、B处用红、黑表笔接出,其中红表笔应接在______(填“A”或“B”)处。
3、(10分)(2017年高三第三次全国大联考【江苏卷】物理11)实验室有一个电阻因使用时间过长,阻值示数模糊不清.现要测量其阻值,已知待测电阻Rx的阻值约为20Ω,实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0~150mA,内阻约为10Ω)
B.电流表A2(量程0~20mA,内阻r2=30Ω)
C.电压表V(量程0~15V,内阻约为3000Ω)
D.定值电阻R0=100Ω
E.滑动变阻器R1(最大阻值5Ω,额定电流为1.0A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值50Ω,额定电流为0.5A)
G.电源E(电动势4V,内阻不计)
H.开关S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,读数均不能太小,测量准确,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母序号).
(2)根据你选择的实验器材,请在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号.
(3)待测电阻的表达式为Rx=_____________,测得的Rx值与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”).
4、(10分)(2017年5月2017届高三第三次全国大联考(新课标Ⅰ卷)-理科综合物理23)一细而均匀的导电材料,截面为圆柱体,如图所示,此材料长约5cm,电阻约为100Ω,欲测量这种材料的电阻率ρ。
现提供以下实验器材
A.20分度的游标卡尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω);
D.电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω);
E.电压表V2(量程15V,内阻约为
);
F.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A);
G.直流电源E(电动势为3V,内阻很小);
H.上述导电材料R2(长约为5cm,电阻约为100Ω);
I.开关一只,导线若干。
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请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案,回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图所示,其示数L=________cm,用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示,其示数D=________mm。
(2)在所给的方框中画出设计的实验电路图,并标明所选择器材的物理量符号。
(3)用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=。
5、(10分)(2017年高考原创押题预测卷03【新课标Ⅰ卷】理科综合物理22)用以下器材测量一待测电阻的阻值。
器材(代号)与规格如下:
电流表A1(量程0.6A,内阻R1为5Ω);
电流表A2(量程3A,内阻R2约为5Ω);
电压表V1(量程6V,内阻r1为20kΩ);
电压表V2(量程4.5V,内阻r2约为20kΩ);
待测电阻Rx(阻值约为30kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值100Ω)
电源E(电动势约为9V,内阻r约为lΩ)
单刀单掷开关S,导线若干。
(1)要求方法简捷,并能测多组数据,在答题卡方框内画出实验电路原理图,必须标明每一个器材的代号。
(2)实验中,需要直接测量的物理量及其表示该物理量的符号分别是________________________________________________________(必须写出相应的文字和符号),用测得的量表示待测电阻Rx的阻值的计算公式是Rx=___________。
6、(8分)(2017年高考原创押题预测卷03【新课标Ⅱ卷】理科综合物理23)根据小组讨论的结果,大家画出测量定值电阻的实验电路图如下,现在大家来到实验室选择仪器组装实验器材(电表均可看作理想电表):
(1)选择器材时,滑动变阻器有最大阻值为
和
两种,我们应该选择最大阻值为
。
(2)根据电路图,把实物图连接成实验电路。
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx= 。
(请用题中字母表达)
7、(12分)(2017年高考物理原创押题预测卷01(新课标Ⅰ卷)-理科综合物理23)
(1)指针式多用电表是电路测量的常用工具。
现用多用电表测量一个定值电阻的阻值(阻值约为一百多欧姆)。
(1)将红、黑表笔分别插入“+”、“−”插孔,接下来必要的操作步骤和正确的顺序是__________。
(请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出)
①将选择开关旋转“×10”的位置;
②将选择开关旋转“×100”的位置;
③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线;
④根据指针所指刻度和选择开关的位置,读出电阻的阻值;
⑤将两支表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0Ω”。
(2)若正确测量时指针所指刻度如图所示,则这个电阻阻值的测量值是_______Ω。
(3)现用以下器材较准确测量上述待测电阻Rx的阻值:
A.待测电阻Rx;
B.电源E,电动势约为3.0V,内阻可忽略不计;
C.电流表A1,量程为0~50mA,内阻r1=20Ω;
D.电流表A2,量程为0~100mA,内阻r2约为5Ω;
E.直流电压表V,量程为0~15V,内阻约为30kΩ;
F.滑动变阻器R1,最大阻值为10Ω,额定电流1A;
G.滑动变阻器R2,最大阻值为100Ω,额定电流1A;
H.单刀单掷开关S,导线若干。
①实验中电表应选用_________,滑动变阻器应选用_______;(均填写仪器前的字母)
②画出测量电阻Rx的实验电路原理图(图上要标明器材后面的字母)。
③若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。
则计算Rx的表达式为Rx=________。
(用已知量和测量量相应的字母表示)
8、(6分)(2017年高考物理原创押题预测卷02【新课标Ⅲ卷】理科综合23)随着建设资源节约型社会的不断推进,LED灯逐渐取代白炽灯,其实LED就是二极管,具有单向导电性。
某实验小组对此展开了如下探究。
(1)用多用电表测量电阻:
选择欧姆挡“×10”倍率后把多用电表的红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,把指针调到(选填“左”或“右”)侧的零刻度线处,若测量二极管的正向电阻,应该把红表笔与二极管的(正或负)极相连,此时多用电表指针如下图所示,则二极管正向电阻为
。
(2)为了准确描绘其伏安特性曲线,除了合适的电源、电压表、电流表外,还有两个备选的滑动变阻器甲(0~20Ω)和乙(0~10kΩ),我们应该选用滑动变阻器。
(3)同学们获得的实验数据如下所示,若该二极管在
工作时效果最好,将两个此批号的发光二极管并联后与一个电动势为
,内阻
的电源相连,要保证二极管正常发光,还需要串联一个_______
的电阻。
U/V
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
I/mA
0
0.8
2.0
4.0
7.6
12
20
32
9、(12分)(2017年高考物理原创押题预测卷01(江苏卷)物理11)某研究性学习小组为了设计一款电子产品,需要选用某种电学元件.实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
A.待测元件(额定电压3V、额定电流约为450mA)
B.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
C.电流表A2(量程0~1A,内阻约为1Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约为1kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,允许最大电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA)
G.直流电源E(输出电压4.5V,内阻不计)
H.开关S,导线若干
I.多用电表
⑴为提高实验的准确程度,电流表应选用;滑动变阻器应选用.(以上均填器材代号或符号)
⑵请在甲图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
⑶实验中得到了如下表所示几组数据,请在图乙中画出该元件的U–I图象.
电流(A)
0.00
0.10
0.20
0.30
0.36
0.39
0.41
0.43
电压(V)
0.00
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
⑷将上述两个电学元件及一个R0=10Ω的定值电阻、一个电动势E=4.5V(内阻不计)的电源串联成闭合电路,此时每个元件的实际功率为W.(结果保留两位有效数字)
10、(10分)(2017年高考物理原创押题预测卷02【江苏卷】物理11)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:
(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,阻值为10Ω
(E)导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S;
②将多用表选择开关置于×1Ω挡,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10Ω;
③将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.由以上操作可知,发生故障的元件是.
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是(选填方案编号1、2或3).
(4)根据实验数据描点,绘出的
图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=,内阻r=(用k、b和R0表示).
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- 电学 实验 专题 训练