2020年高考模拟复习知识点试卷试题之高考电学实验总结与解析.pdf
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1、1 高考电学实验总结归类 电学实验是高考试题中必考实验,电学实验出题灵活,内容丰富, 在高考试卷中所占比重大,是高考试题中的重要得分点。以下是电学实验各 种常见实验原理和做题技巧的总结,基本涵盖了电学实验中的所有题型, 对学习电学实验有很大的帮助。 一、电表的双重作用 1(电表的替代).有以下可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测 电流表的满偏电流 A待测电流表A0:满偏电流约为700800A、内阻约 100 ,已知表盘刻度均匀、 总格数为 N B电流表A:量程 0.6A、内阻 0.1 C电压表V:量程 3V、内阻 3k D滑动变阻器R:最大阻值200 E电源 E:电动势约3V
2、、内阻约1.5 F开关 S一个 (1)根据你的测量需要,在 B(电流表A)和 C (电压表V)中应选择(只 需填写序号即可) (2)在虚线框内画出你设计的实验电路图 (3)测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了 n 格,可算出满偏电流IAmax = ,式中除 N、n 外,其他字母符号代表的物理 量是 答案 C 电路如图所示 v R U n N (或 3000 U n N )U 为电压表读数,Rv为电压表内阻 解析(1)由于电流表的满偏电流太小,所以要想进行 多次测量,不能使用。而对于电压表,1000 g g V U IA R ,大于待测电流表的 满偏电流,因此,可把
3、电压表当电流表用。故选C. (2)题中要求测多组数据,故测量电路应选用分压电路,电路图如右所示。 2 (3)电路中的电流 V U I R ,又电流表刻度均匀,故有: m II nN 联立可解得: max V NU I nR 或 max 3000 NU I n 2.某同学要测量一电压表V1的内阻。提供的器材有: A电压表V1:量程 3V,内阻约为2k B电压表V2:量程 10V,内阻为 5k C电源E:电动势约为10V,内阻 不计 D滑动变阻器R:最大阻值为20 E定值电阻R1:阻值 5k F定值电阻R2:阻值 30k G电键 S及导线若干 该同学设计了如图甲所示的实验电路图,通过改变滑动变阻器
4、R 的阻值,测量 多组电压表V1的读数 U1和电压表 V2的读数 U2,最终求出了电压表Vl的内阻。 (1)实验中定值电阻应选用_(填字母代号); (2) 该同学在实验中测得数据如下表:请在图乙的坐标中,描点作出 U1U2的图象。 ( 3)由图象可以较准确地求出电压表Vl的内阻为 _k。 答案(1) R1 (2)0.2k 解析 (1)定值电阻与电压表V1串联, 有: 121 1V UUU RR ,可得:5Rk,故 选 1R 。 (2)由 121 1V UUU RR 可得: 1 12 1 V V R UU RR ,即 12 UU图像的斜率为 1 1 V V R RR , 从所作图像中先求出斜率,
5、随之可算出 1 0.2 V Rk 点评本题中,电压表的双重作用为:一是测量工具电压表,二也是一个电阻. 3 二、伏安法测电阻 (或电阻率 ) 1、(2012 北京卷,21)在“测定金属的电阻率”实验中, 所用测量仪器均已校准待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如下图所示, 其读数应为 _mm( 该值接近多次测量的平均值) 4 (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势 3 V,内阻约 1 ) , 电流表 (内阻约 0.1 ) 、电压表 (内阻约 3 k) 、滑动变阻器 R(020 ,额定电流 2 A)、开关、
6、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量, 记录数据如下: 次数1234567 U/V0.100.300.701.001.501.702.30 I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520 由以上实验数据可知,他们测量 Rx是采用下图中的 _图(选填“甲”或“乙”) 5 6 (3)下图是测量 Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线, 滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端请根据(2)所选的电路图, 补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系, 如图所示, 图中已标出了
7、与测量数据对应的4个坐标点请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点, 并描绘出 U-I图线,由图线得到金属丝的阻值Rx_ ( 保留两位有效数字 ) 7 (5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的符号) A110 2 m B110 3 m C110 6 m D110 8 m (6)任何实验测量都存在误差本实验所用测量仪器均已校准, 下列关于误差的说法中正确的选项是_(有多个正确选项) A用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差 B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差 D用 U-I图
8、象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 解析(1)螺旋测微器的读数为0 mm39.80.01 mm0.398 mm. (2) 由 实 验 记 录 的 数 据 可 知Rx的 阻 值 大 约 为5 . 由 题 知Rx? RV,故 电 流 表 8 外接若滑动变阻器接为限流的形式,则 Rx两端的电压最小值Umin 53 20510.1 V0.6 V,而从实验数据可知Rx两端电压可 9 为 0.10 V,因此滑动变阻器应采用分压的形式 (3)如图甲所示 1 0 图甲图乙 (4)选尽可能多的点连成一条直线,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,如图乙所 示 图线的斜率反映了金属丝的电阻,因此金属丝的电阻值Rx
9、4.4 . (5) 根 据R l S 得 金 属 丝 的 电 阻 率 RS l Rd2 4l 3.14 4.4 0.398 1032 40.5 m1.0910 6 m,故选项 C 正确,选项 A、 B、 D 错误 (6)由于读数引起的误差属于偶然误差,选项 A 错误;由于电流表、电压表内阻引起的误 差为系统误差,若将电流表和电压表的内阻计算在内,则可以消除系统误差,选 项 B 错误、选项C 正确;利用U-I 图象处理数据,相当于多次测量取平均值,可以 减小偶然误差,选项 D 正确 答案(1)0.398(0.3950.399均正确 ) (2)甲(3)如解析图甲所示(4)如解析图乙所示 4.4(4
10、.34.7均正确 ) (5)C (6)CD 2、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“ 5 V,2.5 W ”的小灯泡、导线和开关外,还有: A直流电源 (电动势约为 5 V ,内阻可不计 ) B直流电流表 (量程 03 A,内阻约为 0.1 ) C直流电流表 (量程 0600 mA ,内阻约为 5 ) D直流电压表 (量程 015 V ,内阻约为 15 k ) E直流电压表(量程 05 V,内阻约为 10 k ) F滑动变阻器(最大阻值 10 ,允许通过的最大电流为2 A) G滑动变阻器 (最大阻值 1 k ,允许通过的最大电流为0.5 A) 实验要求小灯泡两端的电压从零
11、开始变化并能测多组数据 (1)实验中电流表应选用_,电压表应选用_, 滑动变阻器应选用_(均用序号字母表示) 1 1 (2)请按要求将图7-4-3中所示的器材连成实验电路 1 2 (3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如下图甲所示现把实验中使用的小 灯泡接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势E6 V,内阻 r1 , 定值电阻 R9 ,此时灯泡的实际功率为_W (结果保留两位有效数字) 1 3 1 4 1 5 甲乙 解析(1)由灯泡标识 (5 V,2.5 W)知,IP U 0.5 A,因此电流表选C,电压表 选 E.由于电路接成分压式,滑动变阻器选F. (2)如图所示 1 6 (3)
12、把定值电阻作为电源的内阻,则该电源短路时的电流为Imax E Rr 0.6 A,在题 1 7 图中的 UI 图中,作出此电源的UI 图线如图中虚线所示。两图线交点即表示该灯泡 的实际工作点由图知U2.2 V ,I0.38 A,所以 P UI 2.20.38 W 0.84 W. 答案(1)C E F (2)见解析图(3)0.84(0.81 0.87)皆可 三“替代法 ”测电阻 1、 (2019 课标全国卷,22)为了测量一微安表头A的内阻, 某同学设计了如上图所示的电路图中A0是标准电流表, R0和 RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关, E是电池完成下列实验步
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