2020版高考物理大二轮培优通用版专题强化练:(十七) 电学实验及创新 Word版含解析.docx
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1、专题强化练(十七)电学实验及创新(满分:100分时间:50分钟)(共8小题,14题每题12分,58题每题13分,共100分)1.(考点1)(2017海南卷)某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。现有器材为:待测电阻R(阻值约为5 )电源(电动势3 V)滑动变阻器(阻值范围010 )电流表(量程0.6 A,3 A)电压表(量程3 V,15 V)开关,导线若干。实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用。回答下列问题:(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图。(a)(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0。写出产生这种
2、现象的一个原因: 。(3)在连线正确后,闭合开关。电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示。由图可知,电压表读数为 V,电流表读数为 A。由此可得待测电阻的阻值为 (结果保留3位有效数字)。解析(1)因为电源电动势为3 V,则电压表的量程选用3 V,根据欧姆定律知,电流的最大值大约为0.6 A,则电流表量程选择0.6 A,根据实物图进行连线。(2)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0,产生这种现象的原因是待测电阻R断路,由于电压表内阻非常大,导致电流表电流接近0,电压表电压测的是电源电压。(3)由图可知,电压表的读数为2.20 V,电流表的
3、读数为0.48 A,根据欧姆定律得,待测电阻R=UI=2.200.48 4.58 。答案(1)如解析图所示(2)待测电阻R断路(3)2.200.484.582.(考点1)(2019吉林长春质检)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则金属丝的直径的读数是,电流表的读数是,电压表的读数是。(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010 ,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 k。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5 V,内阻很小。则下面电路图中(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路
4、。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏(选填“大”或“小”)。(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的,那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的电路(填电路图下方的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=(用题中字母代号表示)。解析(1)螺旋测微器先读固定部分为0.5 mm,可动部分可估读为38.10.01 mm=0.381 mm,故示数为:(0.5+0.381) mm=0.881 mm;电流表量程为0.6 A,则最小刻度为0.02 A,读数为0.42 A;电压表量程为3 V,最小刻度为0.1 V,则读数为2.25 V。(2)因电源不能在大功率下长时间运
5、行,则本实验应采用限流接法;同时电压表内电阻较大,由以上读数可知,待测金属丝的电阻约为5 ,故采用电流表外接法误差较小,故选A;在实验中电压表示数准确,但电流表测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小。(3)因已知电流表内阻的准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,故应选B电路;待测金属丝及电流表总电阻R=UI,则待测金属丝电阻Rx=R-RA=UI-RA。答案(1)0.881 mm0.42 A2.25 V(2)A小(3)BUI-RA3.(考点2)(2019江西南昌调研)二极管是一种半导体元件,它的符号为,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负
6、极流入时电阻比较大。(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线,因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻;其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端,红表笔接触右端时,指针偏角比较小;然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断(选填“左”或“右”)端为二极管的正极;(2)厂家提供的伏安特性曲线如图所示,为了验证厂家提供的数据,该小组对加反向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:A.直流电源E:电动势5 V,内阻忽略不计;B.直流电源E:电动势50 V,内阻忽略不计;
7、C.滑动变阻器R:020 ;D.电压表V1:量程45 V,内阻约500 k;E.电压表V2:量程3 V,内阻约20 k;F.电流表A:量程300 A,内阻约400 ;G.电流表mA:量程50 mA,内阻约5 ;H.待测二极管D;I.单刀单掷开关S,导线若干。为了提高测量结果的准确度,选用的器材(填字母序号)。为了达到测量目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图。为了保护二极管,反向电压不要达到40 V,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议:。解析(1)欧姆表内部有电源,电源正极接在负接线柱上,当红表笔接触右端时,说明红表笔接入电源的负极;此时指针偏角较小,说明电阻较大,故说明接入了反向
8、电压,故二极管右端应为正极。(2)电源电压应选择50 V的电源,因为要测量反向电压,故电压表应选45 V量程进行测量;而由伏安特性曲线可知,电路中电流较小,故电流表应选量程300 A的即可,故选BCDFHI。为了得出完整的图象,应采用分压式接法,同时因反向电阻较大,故可以采用电流表内接法,电路如图。a.在二极管支路串入一阻值合适的分压电阻起保护作用;b.闭合开关前滑动触头停在最左端,向右移动滑动触头时应缓慢进行,同时仔细观察电压表示数变化,以防止电压达到40 V。答案(1)右(2)BCDFHI电路图见解析a.在二极管支路串入一阻值合适的分压电阻起保护作用;b.闭合开关前滑动触头停在最左端,向右
9、移动滑动触头时应缓慢进行,同时仔细观察电压表示数变化,以防止电压达到40 V。(任选一条即可)4.(考点2)(2019天津南开二模)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个“2.5 V0.3 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流。现有如下器材:直流电源(电动势3.0 V,内阻不计)电流表A1(量程3 A,内阻约0.1 )电流表A2(量程600 mA,内阻约5 )电压表V1(量程3 V,内阻约3 )电压表V2(量程15 V,内阻约15 k)滑动变阻器R1(阻值010 ,额定电流1 A)滑动变阻器R2(阻值01 k,额定电流300 mA)(1)在该实验中,电流表应选择,电压表应选择,滑动
10、变阻器应选择。(2)为了减小实验误差,应选择以下哪个实验电路进行实验。(3)下表是某同学在实验中测出的数据,该同学根据表格中的数据在方格纸上已画出除了第6组数据的对应点,请你在I-U图象上画出第6组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。12345678910111213I(A)00.100.130.150.160.180.190.200.230.250.270.280.30U(V)00.100.200.300.400.600.801.001.401.802.002.202.50(4)实验中,如果把这个小灯泡和一个阻值为9 的定值电阻串联在电动势为3 V、内阻为1 的直流电源上。则小灯泡消
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