电学考点总结及练习含答案.docx
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电学考点总结及练习含答案
电学考点分析
一、试题分析
电学实验题是物理高考必考的题目之一,以电路实验为主,分值占8分左右,中等以上难度.
命题特征
1.属于复合题型,4~5个小题,以填空、电路图、实物连线、图象等形式出现.
(1)填空的知识点
(2)电路图连线
(3)图象表格
2.重视原理,深化探究,含有设计性思维,题意背景较新,也可体现某种传感器.
3.以教材原实验为基础,做改进、创新、发展.
实验考查热点
1.螺旋测微器、游标卡尺、电表(包括多用电表)读数.
2.各种电阻Rx的测量.
3.实验方案的设计、实验器材的选取.
4.实物图连线.
5.电路的选择(电流表的内、外接法,滑动变阻器限流、分压连接)
6.图象的描绘与分析,包括I-U图象、U-I图象、R-
图象、
-R图象等.
7.多用电表的使用.
8.各实验的注意事项.
二、测量电源的电动势及内阻
1.(2011·四川理综·22
(2))为测量一电源的电动势及内阻
(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表
A.量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表
B.量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表
C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表
选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表.
(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号
、
或
与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.
(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时,电阻箱的阻值为15.0Ω;电压表示数为2.00V时,电阻箱的阻值为40.0Ω,则电源的电动势E=____V,内阻r=________Ω.
三、多用电表读数及实验创新
2.(2011·全国·23)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:
待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值,完成下列填空:
图2
(1)仪器连线如图2所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为____(填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图2中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图3(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为________Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读数为________Ω.
(a) (b)
(c)
图3
(3)将图2中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为________mA;(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V.(保留3位有效数字)
四、描绘小电珠的伏安特性曲线
3.(2011·广东理综·34
(2))在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:
小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干.
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表________倍率的
电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表
笔分别与小电珠的两极连接,示数如图4,结果为________Ω.
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图5完成实物图6中的连线.
图5 图6
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于________端,为使小电珠亮度增加,P应由中点向________端滑动.
④下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点________间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”).
数据点
a
b
c
d
e
F
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
五、测量电源的输出功率
5.(2011·山东理综·23
(2))某同学利用图7所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.
①所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系图8上画出U-I图象.
图7 图8
U/V
1.96
1.86
1.80
1.84
1.64
1.56
I/A
0.05
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
②根据所画的U-I图象,可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为__________W.(保留两位有效数字)
③实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图7电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计.在图9所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是________________.(Rx阻值未知)
六、审题过程及注意事项
解析
(1)欧姆表读数时,指针在中央位置附近时最准确.开关旋到“×1k”挡位时,指针偏角太大,所以改换成小挡位“×100”;(1分)换挡后,应对欧姆表重新进行调零;(1分)所测电阻阻值等于欧姆表表盘示数×倍率.(1分)
(2)由
(1)知,被测电阻Rx大约为2000Ω,Rx≫RA,故应用电流表内接法.(2分)电路图见答案中图.
(3)把开关旋到位置3时,表头与电源连接,只有当欧姆表使用时,才用到电源;(1分)表头用电阻并联时,可改装成电流表;(1分)所并联的电阻阻值越小,根据电流与电阻阻值成反比,所分担的电流越大.(1分)
答案
(1)①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”挡;②将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;③再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值.
(2)如图所示
(2分)
(3)电阻 1、2 1
1.如图13所示为用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度的示意图,则游标卡尺的读数是________cm,螺旋测微器的读数是________cm.
图13
2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡标有“6V 3W”的字样,其他可供选择的器材有:
A.电压表V1(量程6V,内阻20kΩ)
B.电压表V2(量程20V,内阻60kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)
D.电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)
F.滑动变阻器R2(0~20Ω,2A)
G.学生电源E(6~8V)
H.开关S及导线若干
某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I,绘成U-I关系曲线如图14甲所示.
图14
(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________;
(2)在虚线框乙中画出实验所用的电路图;
(3)若将该小灯泡接在电动势为6V,内阻为4Ω的电源两端,则灯泡实际消耗的功率为________W.
3.为测量一个定值电阻的阻值,备有器材如下:
待测电阻Rx
电流表A1(量程100μA,内阻约200Ω)
电流表A2(量程500μA,内阻约300Ω)
电压表V1(量程15V,内阻约150kΩ)
电压表V2(量程50V,内阻约500kΩ)
电源E(电动势15V)
滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)
多用电表,开关S,导线若干
(1)先用多用电表欧姆挡对Rx进行粗测.若选择×100Ω挡用正确的测量方法进行测量,发现指针几乎不偏转,为较准确测量应选用______挡(×10,×1k).重新选挡测量,刻度盘上的指针位置如图15所示,测量结果是________Ω.
图15
(2)现用伏安法测量Rx阻值.为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.
①电流表应选________,电压表应选________.
②画出实验电路图.
③根据实验中测得的多组数据作出的U-I图线如图16所示,根据图线求得待测电阻的阻值为________Ω.
图16
4.用电流传感器和电压传感器可测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻,通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的路端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,由图线得出电动势和内电阻.
(1)记录数据后,打开“坐标绘图”界面,设x轴为“I”,y轴为“U”,点击直接拟合,就可以画出U-I图象,得实验结果如图17甲所示.根据图线显示,拟合直线方程为:
________,测得干电池的电动势为______V,干电池的内电阻为______Ω.
(2)现有一小灯泡,其U-I特性曲线如图乙所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是多少?
(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在方格图中.)
图17
5.一节电动势约为9V,内阻约为2Ω的电池,允许通过的电流是500mA.为了精确测定该电池的电动势和内阻,选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表,连成了如图18所示的电路.
图18
(1)为了防止误将滑动变阻器的电阻调为零而损坏器材,要在电路中接入一个定值电阻R,适合的电阻是______(填字母代号)
A.10Ω,5WB.10Ω,0.5W
C.20Ω,5WD.20Ω,0.5W
(2)电路连好后,由于电路中有一处发生故障,闭合电键K时电压表有示数而电流表没有示数.断开导线1的B端,将其分别接到C、D、E、F各点时,发现电压表的示数都接近9V,而接到G、H、J各点时,发现电压表的示数都为零.可能出现的故障是________(填字母代号)
A.定值电阻R断路
B.滑动变阻器滑片P接触不良
C.滑动变阻器EF间电阻丝断路
D.电流表断路
(3)在其他器材不变的情况下,再取一个上述规格的电池,与原来的电池串联组成电池组,要求测量这个电池组的电动势E和内阻r,且操作无误.
①在下边虚线框中画出实验电路原理图.
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表的读数为U1,当电流表读数为I2时,电压表的读数为U2.则可求出E=________,r=________.(用I1、U1、I2、U2及R表示)
答案
考题展示
1.
(1)
或C 6
(2)如图所示
(3)7.5 10
2.
(1)黑
(2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54
3.①×1 7.5(7.3~7.7) ②如图所示
③a(或左) b(或右) ④ab
4.①如图所示
②0.37(或0.36) ③bc
预测演练
1.1.100 0.5540~0.5543均对
2.
(1)A D F
(2)电路图如图所示(滑动变阻器分压法、电流表外接)
(3)1.9(1.9±0.2均对)
3.
(1)×1k 30k
(2)①A2 V1 ②如图所示 ③3.1×104
4.
(1)y=-2x+1.5 1.5 2
(2)见解析
解析
(1)设直线方程为y=ax+b,把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得:
a=-2,b=1.5,
得出直线方程为y=-2x+1.5;由闭合电路的欧姆定律得:
E=IR+Ir=U+Ir,对比图象可得:
E=1.5V,r=2Ω.
(2)在小灯泡的U-I特性曲线坐标纸上作出电源的U-I图线,如图所示,两图线的交点即为小灯泡接在该电源上工作时的电压与电流,由图象知,U=0.90V,I=0.30A,所以小灯泡工作时的功率为P=UI=0.90×0.30W=0.27W.
5.
(1)C
(2)B
(3)①如图所示
②
;
-R
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