天津历年高考物理试题分类汇编10—电学实验
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题型11 电学实验的设计和探究(一)1.(2014·广东·34(1))某同学设计的可调电源电路如图1(a)所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合电键S.图1①用电压表测量A、B两端的电压:将电压表调零,选择0~3 V挡,示数如图(b),电压值为________ V.②在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于________端.③要使输出电压U变大,滑片P应向________端滑动.④若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在______的风险(填“断路”或“短路”).答案①1.30 ②A ③B ④断路解析①读数为1.30 V;②接通电路前,应该使滑片置于A端,使用电器两端的电压为0,这样才能保证外电路安全;③要增大外电路电压,需要使滑片滑向B端;④如果电路中不接入保护电阻,可能造成电流过大,可调电源内电路出现断路现象,无法对外输出电压.2.某待测电阻R x的阻值在80~100 Ω之间,现要测量其阻值,实验室提供如下器材:A.电流表A1(量程30 mA、内阻r1=10.0 Ω)B.电流表A2(量程60 mA、内阻r2约为15 Ω)C.电流表A3(量程0.6 A,内阻r3约为0.2 Ω)D.电压表(量程15 V、内阻约为20 kΩ)E.定值电阻R0=90.0 ΩF.滑动变阻器R,最大阻值约为10 ΩG.电源E(电动势4 V,内阻很小)H.开关S、导线若干(1)测量要求电表读数不得小于其量程的13,要完成此实验,在上述提供的器材中,应选用________(填写器材前的序号).(2)请你在虚线框内画出测量电阻R x的最佳实验电路图(图中元件用题干中相应的元件符号标注).错误!(3)待测电阻R x的表达式为R x=__________,式中各符号的物理意义为________________________________________________________________________. 答案 (1)ABEFGH(2)如图所示(3)I 1r 1+R 0I 2-I 1I 1为电流表A 1的读数,I 2为电流表A 2的读数,r 1为电流表A 1的内阻,R 0为定值电阻3.(2014·天津·9(3))现要测量一个未知电阻R x 的阻值,除R x 外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆挡);一个电池组E(电动势6 V);一个滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流1 A);两个相同的电流表G(内阻R g =1 000 Ω,满偏电流I g =100 μA);两个标准电阻(R 1=29 000 Ω,R 2=0.1 Ω);一个电键S 、导线若干.①为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是________(填字母代号).A .这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B .这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C .如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量D .如需进一步测量可换“×1 k ”挡,调零后测量②根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.答案 ①AC ②见解析图解析 ①用欧姆表粗测该电阻时,发现指针偏角非常大,说明欧姆表的读数非常小,因此,这个电阻的阻值很小,A 正确.为了使欧姆表读数误差小些,应换“×1”挡,调零后再测量,C 正确,故选A 、C.②要求测量电路的能耗较小,因此,应使用滑动变阻器的限流接法.可供选择的器材中无电压表,需用电流表G 和R 1串联改装成电压表.由于电流表G 的量程太小,所以,需用R 2和G 并联改装成量程较大的电流表.由于未知电阻阻值较小,故电路采用“外接法”.综合考虑,电路图如图.4.测量一未知电阻的阻值.(1) 某同学首先用多用电表粗测电阻的大小,将多用电表选择开关置于“×10 Ω”挡,调零后,将红、黑表笔分别接电阻两端,发现指针读数如图2所示,则所测阻值为________ Ω.图2(2)接着该同学计划用伏安法准确测量电阻的阻值,提供的实验器材有:8 V直流电源;电压表(0~10 V,内阻约20 kΩ);电流表(0~50 mA,内阻约10 Ω);滑动变阻器(0~20 Ω,1 A);开关和导线.请根据实验要求和提供的器材,参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图,并完成如图3所示实物电路未连接的导线.图3(3)在上述(2)的实验中,连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学用多用电表检查电路故障.他的操作如下:选用多用电表的直流电压挡,将红、黑表笔分别接在:电源正、负极间;变阻器电阻丝的两端;电流表“-”接线柱和电压表“+”接线柱之间,结果多用电表的指针均发生偏转,则可能是连接____________________之间的导线发生了断路.(4)实验中移动变阻器滑动头,记下多组电流表、电压表读数(U,I),然后在坐标纸上作出U -I图线,图线的____________大小表示待测电阻阻值.在这个实验中,测量值____真实值.(填“>”、“=”或“<”)答案(1)200 (2)见解析图(3)电流表和电压表(4)斜率<解析(1)由题图可知,所测电阻阻值为:20×10 Ω=200 Ω.(2)由于滑动变阻器最大阻值为20 Ω,远小于待测电阻阻值200 Ω,如果滑动变阻器采用限流式接法,移动滑动变阻器滑片时,电路电流及待测电阻电压变化范围较小,不能进行多次测量,因此滑动变阻器应采用分压式接法;电压表内阻约20 kΩ,电流表内阻约10 Ω,待测电阻阻值约为200 Ω,相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值,因此电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.(3)闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,说明电路存在断路;用电压表测:电源正负极间、变阻器电阻丝的两端、电流表“-”接线柱和电压表“+”接线柱之间,结果多用电表的指针均发生偏转,说明各测试点之间不存在断路,因此电路断路位置为连接电流表和电压表之间的导线.(4)根据欧姆定律得:U=IR,则U-I图线的斜率大小表示待测电阻阻值,因为电流表采用外接法,由于电压表分流,使电阻测量值小于真实值.5. (1)实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度(金属丝材料已知).他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等.(1)使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:a.机械调零后,将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择“×1”的欧姆挡;b.________________________________________________________________________(填写b步骤的操作);c.把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图4所示,测得金属丝电阻为________ Ω;图4(2)利用电路更准确测量金属丝R x的电阻,为了减少实验误差,应选用图5中________(选填“甲”或“乙”)电路;图5图6(3)如图6所示,使用螺旋测微器测得金属丝的直径为________ mm.由以上测得的实验数据及查表得到的金属丝电阻率值,可测算出金属丝的长度.答案(1)红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指0 Ω 4 (2)乙(3)0.260解析(1)使用多用电表测电阻时,选挡后要先进行欧姆调零,具体操作是:红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指0 Ω;欧姆表读数等于表盘示数乘以倍率:4×1 Ω=4 Ω. (2)由多用电表知被测电阻阻值约为4 Ω,被测电阻为小电阻,用电流表外接法.由题意要求在实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器采用分压式接法,故电路图应选乙.(3)螺旋测微器固定刻度读数为0 mm,可动刻度读数为26.0×0.01 mm=0.260 mm,故最终读数为:0 mm+0.260 mm=0.260 mm.。
专题9 电学实验1.(2013高考天津理综物理第9题)(3)要测绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作.已选用的器材有:电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω):电流表(量程为0~250mA.内阻约5Ω);电压表(量程为0~3V.内限约3kΩ):电键一个、导线若干.①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号).A.滑动变阻器(最大阻值20Ω, 额定电流1A)B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)②实验的电路图应选用下列的图(填字母代号).③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为50Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W.答案:①A ②B ③0.1解析:①实验中所用的滑动变阻器应该便于调节,选择最大阻值小的A.②根据题述灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作,实验电路应为分压电路,电流表外接,实验的电路图应选用图B.③由闭合电路欧姆定律,E=U+Ir,代入数据变化得:I=0.3-0.2U.在小灯泡的伏安特性曲线上画出电源的伏安特性曲线I=0.3-0.2U,如图.二线的交点为电路工作点,交点的纵坐标和横坐标的乘积等于小灯泡消耗的功率是P=UI=1.0×0.1W=0.1W.2.(2013高考安徽理综第21题II)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________ mm,合金丝的直径为_______mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻R x,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接.答案:(1)0.007mm 0.640mm (2)实物电路连接如图.解析:校零时螺旋测微器读数:0mm+0.01mm×0.7=0.007mm;测量时螺旋测微器读数:0.5mm+0.01mm×14.7=0.647mm;合金丝的直径的d=0.647mm-0.007mm=0.640mm3.(2013高考北京理综第21题)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R x的阻值.(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A),开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用 _(选填器材前的字母);实验电路应采用图1中的(选填“甲”或“乙”)(2)图2是测最Rx 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线.(3)接通开关,改变滑动变阻器画片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图3所示,可得该电阻的测量值R X=U/I= Ω(保留两位有效数字).(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在(1)问中选用乙电路残生误差的主要原因是 .(选填选项前的字母)A. 电流表测量值小于流经R X的电流值B. 电流表测量值大于流经R X的电流值C. 电压表测量值小于R X两端的电压值D. 电压表测量值大于R X 两端的电压值(5)再不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P 从一端滑向另一端,随滑片P 移动距离x 的增加,被测电阻R X 两端的电压U 也随之增加,下列反映U-x 关系的示意图中正确的是 .答案:(1)C B 甲(2)补充完成的实物间的连线如图.(3)5.2 (4)B D (5)C解析:选择量程0~3V 的电压表C ,量程0~0.6A 的电流表B ,由于待测电阻R x 的阻值较小,采用电流表外接的图甲.电流表示数I=0.50A ,电压表示数U=2.60V ,电阻的测量值R X =U/I=5.2Ω. 若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是电压表分流,电流表测量值大于流经R x 的电流值;若在(1)问中选用乙电路残生误差的主要原因是电流表分压,电压表测量值大于R x 两端的电压值.设滑动变阻器单位长度电阻为k ,由闭合电路欧姆定律,I=()kx R R r E x -++,U=I R X =()kx R R r Ex -++R X .由此可知,当x 增大时,U 非线性增大,当x 达到最大值时,U 等于一个定值,所以反映U-x 关系的示意图中正确的是C.4.(6分)(2013全国高考大纲版理综第22题)如图所示,E 为直流电源,G 为灵敏电流计,A 、B 为两个圆柱形电极,P 是木板,C 、D 为两个探针,S 为开关.现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验.(1)木板P 上有白纸、导电纸和复写纸,最上面的应该是________纸; (2)用实线代表导线将实验器材正确连接.答案:(1)导电 (2)如图所示.解析:(1)木板P 上有白纸、导电纸和复写纸,最上面的应该是导电纸纸;(2)将电源开关串联后与A 、B 接线柱连接.用实线代表导线将实验器材正确连接如图所示.5.(2013高考上海物理第27题)(6分)为确定某电子元件的电气特性,做如下测量. (1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择____倍率的电阻档(填:“×10”或“×1k”),并____再进行测量,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为____Ω.(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示.添加连线,使电路能测量该元件完整的伏安特性.本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到____档(填:“直流电压10V”或“直流电压50V”).答案:(1)×10 欧姆调零 70 (2)电路如图.解析:(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,说明电阻较小,因此需选择×10倍率的电阻档,并欧姆调零后再进行测量,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为70Ω.SEP PBDCSE P ABDC(2) 要测量该元件完整的伏安特性,必须连接成分压电路.本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到直流电压10V 档.6.(2013高考广东理综第34题)(2)图17(a )是测量电阻Rx 的原理图,学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6A (内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab 的总长为30.0cm.①根据原理图连接图17(b )的实物图.②断开S 2,合上S 1;调节电源输出电压为3.0V 时,单位长度电阻丝的电压u=________V/cm.记录此时电流表A 1的示数.③保持S 1闭合,合上S 2;滑动c 点改变ac 的长度L ,同时调节电源输出电压,使电流表A 1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L 和A 2的示数I .测量6组L 和I 值,测量数据已在图17(c )中标出.写出Rx 与L 、I 、u 的关系式Rx=______________________;根据图17(c )用作图法算出Rx=_________________Ω. 答案:① 见下图 ② 0.1③ILuR x6.0 解析:②3V 电压分布在长为30cm 的电阻丝上,故有单位长度的电压u=303V/cm=0.1V/cm. 设电阻丝每cm 长的电阻为R ,当合上S 1 断开S 2时,设此时电阻丝电流为I‘ 有:I‘·30R=30u ,当合上S 1 、S 2时,I‘·LR=IR x ,卓越教育李咏华作图图17(b )A0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.605.010.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 图17(c )由上两式得:R x与L、I、u的关系式Rx=Lu/I.在图17(c)中过尽可能多的点作直线,对照图17(c)可得L=uRxI,由L-I图线的斜率k=60.016cm/A=uRx,可得Rx=ku=60.016×0.1Ω=6.0016Ω.7.(2013高考山东理综第21(2)题)(2)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压U H,这个现象称为霍尔效应,U H称为霍尔电压,且满足dIBKUH,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量U H 时,应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连.②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的U H值,记录数据如下表所示.根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出U H—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________×10-3VA-1T-1(保留2位有效数字).③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量卓越教育李咏华作图图17(b)0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.605.010.015.020.025.030.035.0图17(c)的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路,S 1、S 2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q 端流入,P 端流出,应将S 1掷向_______(填“a”或“b”), S 2掷向_______(填“c”或“d”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间.答案:①M ②如图所示. 1.5 ③b c S 1 E解析:①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,由左手定则,空穴所受洛伦兹力方向指向M ,M 侧电势高,用电压表测量U H 时,应将电压表的“+”接线柱与M 端通过导线相连. ②由dIBKU H 可知U H ---I 图线的斜率等于KB/d ,由U H ---I 图线可求得图线的斜率等于0.38,由KB/d=0.38可得:霍尔系数K=1.5×10-3VA -1T -1.③为使电流从Q 端流入,P 端流出,应将S 1掷向“b”, S 2掷向 “c”. 为了保证测量安全,可以将一合适的定值电阻与电源串联连接在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件S 1 和E 之间.8.(2013高考福建理综第19(2)题) (2)(12分)硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件.某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表的V 1量程选用3V ,内阻为6.0k Ω;电压表V 2量程选用15V ,内阻约为30k Ω;R 0为保护电阻;直流电源电动势E 约为12V ,内阻不计. ①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路.②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S ,调节变阻器R ,读出电压表V 1、V 2的示教U 1、U 2.(ⅰ)某次测量时,电压表V 1示数如图丙,则U 1= V .可算出通过硅光电池的反向电流大小为 mA (保留两位小数).(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U 1、U 2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压U X 和通过反向电流I X(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立I X-U X坐标系,标出了与表中前5组U X、I X数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点,并绘出I X-U X图线.(ⅲ)由I X-U X图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,I X与U X成____(填“线性”或“非线性”)关系.答案:①连线如图.②(i)1.40 0.23(ⅱ)绘出I X-U X图线如图所示.(iii)非线性解析:电压表V1示数U1=1.4V,内阻为R V=6.0kΩ,由欧姆定律可知通过的电流为I=U1/R V=0.23A.根据表中数据标出余下的4个坐标点,用描点法平滑曲线绘出I X-U X图线如图所示.由I X-U X图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,I X与U X成非线性关系.9. (2013高考四川理综第8题)(1)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关.他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示.实验时,先保持两电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大.实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的____________而增大,随其所带电荷量___________而增大.此同学在探究中应用的科学方法是_________________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)答案:(1)减小增大控制变量法.10. (2013全国新课标理综II第23题)(7分)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按照图(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表.图中R1和R2为定值电阻,S为开关.回答下列问题:(1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线.(2)开关S闭合时,多用电表用于测量(填“电流”、“电压”或“电阻”);开关S断开时,多用电表用于测量(填“电流”、“电压”或“电阻”).(3)表笔A应为色(填“红”或“黑”).(4)定值电阻的阻值R1= Ω,R2= Ω.(结果取3位有效数字)答案:(1)连线如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.00880解析:(1)根据图a的电路图连线.(2)开关S闭合时,电阻R1与电流表并联,多用电表用于测量电流.开关S断开时,电阻R2与电流表串联,多用电表用于测量电压.(3)根据电流表、电压表电流从电表正接线柱进,从电表负接线柱出,表笔A出,表笔A应为黑色,表笔B应为红色.(4)开关S断开时,由串联电路知识,I g(R2+R g)=U,解得R2=880Ω;开关S闭合时,由并联电路知识,I g(R2+R g)=(I- I g)R1,解得R1=1.00Ω.11.(2013高考上海物理第26题)(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,DIS等组成)如图所示.首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针____(填:“有”或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针____(填:“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针____(填:“有”或“无”)偏转.答案:有无无解析:首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,线圈中磁通量变化,屏幕上的电流指针有偏转.然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,线圈中磁通量不变化,电流指针无偏转.最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,线圈中磁通量不变化,电流指针无偏转.12.(2013高考江苏物理第10题)(8分)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U 和电流I,利用P=UI得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3.0V,8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.(1)准备使用的实物电路如题10-1图所示. 请将滑动变阻器接入电路的正确位置. (用笔画线代替导线)(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选_______Ω的定值电阻.(3)测量结束后,应先断开开关,拆除_______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2图所示. 请指出图象中不恰当的地方.答案:(1)(见右图)(2)10(3)电池(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.解析:探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小灯泡的电压从零开始逐渐增大,应该设计成分压电路.电路中的电阻R1为保护电阻,应选10Ω的定值电阻.测量结束后,应先断开开关,拆除电池两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大,小灯泡的电阻随电压的增大而增大,P随U2变化关系不是直线,应该把横坐标的标度取的大一些,图线为向下弯曲的,图线不应画为直线.。
2019年(2)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n=______。
(用图中线段的字母表示)(3)现测定长金属丝的电阻率。
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______mm。
②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。
这段金属丝的电阻x R,约为100Ω,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源E(电动势10V,内阻约为10Ω)电流表1A (量程0~250mA ,内阻15R =Ω)电流表2A (量程0~300mA ,内阻约为5Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10Ω,额定电流2A ) 开关S 及导线若干③某同学设计方案正确,测量得到电流表1A 的读数为1I ,电流表2A 的读数为2I ,则这段金属丝电阻的计算式x R =______。
从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)①AD ②D ③ACBD(3)①0.200(0.196~0.204均可) ②如图 ③1121I R I I - 相等2018年10. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,所有器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N 的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。
①具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的是______。
2010年高考物理试题分类汇编一一电学实验(全国卷1) 23. ( 16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图 1所示电路测量该电流表的实际量程I m 。
所用器材有:量程不准的电流表A ,内阻「1=10.0门,量程标称为5.0mA ;标准电流表 A 2,内阻「2=45.00,量程1.0mA ;标准电阻R ,阻值10.00 ;滑动变阻器 R ,总电阻为300.00 ;电源E ,电动势3. 0V ,内阻不计;保护电阻 R 2 ;开关S ;导线。
回答下列问题:(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。
(2)开关S 闭合前,滑动变阻器的滑动端 c 应滑动至 ___________________ 端。
(3)开关S 闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A,满偏;若此时电流表 A 2的读数为12,则A 的量程I m = ____ 。
(4)若测量时,A 未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出 A 的示数I 1 = ___________A 的示数I 2 = _________ ;由读出的数据计算得l m = ________ 。
(保留3位有效数字)图2但图中A 1的示数3.0mA 量程为5.0mA ,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为 6.05mA ⑸略(全国卷2)23.(13分)如图,一热敏电阻F T 放在控温容器 M 内:① 为毫安表,量程 6mA 内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为 3V,内阻很小;R 为电阻箱,最大 阻值为999.9 Q ; S 为开关。
已知 F T 在95C 时阻值为150 Q,在20C 时的阻值约为 550 Q 。
现要求在降温 过程中测量在95C 〜20C 之间的多个温度下 Rr 的阻值。
(5) 写出一条提高测量准确度的建议: 【答案】⑴连线如图 ⑵阻值最大1 2(R 1'「2)⑷ 6.05mA【解析】⑴连线如图 ⑵在滑动变阻器的限流接法 中在接通开关前需要将滑动触头 滑动到阻值最大端⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为I m 。
高考物理电学实验真题
今年高考物理试题一到电学实验,考查学生对电路原理的理解和实
验操作能力。
下面我们来看一下具体的试题内容及解析。
第一题:实验装置如图所示,小灯泡发光。
\\
实验装置图中连有一台电池和一根导线。
这种电路称为“串联电路”,电流从电源的正极进入电路,经过每个元件后再返回电池的负极。
因此,无论是在小灯泡内部还是外部观察,小灯泡都会发光。
第二题:小灯泡接在直流电路中,变换电路连接情况如图所示,
A,B两位置之间穿过电流强度范围为零。
\\
根据电流的定义:电流是电荷在单位时间内通过导线横截面积的多少。
在A和B两位置之间电流强度为零,说明这两点之间没有电荷通过,即电路中断。
因此,只有当变换开关接通时,电路才是通的。
第三题:做电学实验时,注意事项如下:\\
1. 使用绝缘性能良好的导线,避免短路或漏电现象。
2. 接线前确保电源处于关闭状态,避免触电危险。
3. 接触元件表面的金属部分时,避免直接用手触摸电路,以免产生
电击。
4. 在实验室内不要随意把手伸入电路中,以确保安全。
总结:高考物理电学实验真题考查了学生对电路的基本结构和运行原理的理解,以及实验操作的规范性和安全性。
学生在备战高考时,应该比较熟悉这方面的知识,做好实验前的准备工作,遵守实验室规定,确保实验的顺利进行。
希望同学们在考试中取得理想的成绩!。
专题19 电学实验1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。
然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是。
(填正确答案标号)A.18 Ma B.21 mA C.25mA D.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是。
(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 ΩB.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 ΩC.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。
【答案】(1) (2)C (3)AC (4)9979【解析】(1)电表改装时,微安表应与定值电阻R 并联接入虚线框内,则实物电路连接如下图所示:(2)由标准毫安表与该装表的读数可知,改装后的电流表,实际量程被扩大的倍数为:-316mA ==10016010mAn ⨯倍。
故当原微安表表盘达到满偏时,实际量程为:32501010025mA -⨯⨯=,故本小题选C ;(3)根据()g g g I R I I R =-,得:1g g R I I R ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,改装后的量程偏大的原因可能是,原微安表内阻测量值偏小,即电表实际内阻g R 真实值,大于1200Ω;或者因为定值电阻R 的计算有误,计算值偏大,实际接入定值电阻R 阻值偏小。
故本小题选AC ;(4)由于接入电阻R 时,改装后的表实际量程为25 mA ,故满足()25g g g I R I R =-;要想达到预期目的,即将微安表改装为量程为20 mA 电流表,应满足()20g g g I R I kR =-,其中250μA 0.25mA g I ==,联立解得: 1.25k =或9979k =。
(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档电学实验1.【2021·天津卷】某探究性学习小组利用如下图的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1k ,Ω电阻R1k,Ω为了方便读数和作图,给电池串联一个R0Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后,发现aa、bb和cc三条导线中,混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b间电压,读数不为零,再测量、a间电压,假设读数不为零,那么一定是________导线断开;假设读数为零,那么一定是___________导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。
通过屡次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A 1和A2的多组I、I数据,作出图象如右图。
由I–I图象得到电池的电动势E=_________V,1212内阻r=__________Ω。
【答案】①aa bb②〔均可〕〔均可〕【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。
2.【2021·新课标Ⅰ卷】〔10分〕某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L〔额定电压V,额定电流(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档〕;电压表V〔量程3V ,内阻3kΩ〕;电流表A〔量程A,内阻Ω〕;固定电阻A d V dR0〔阻值1000〕Ω;滑动变阻器R〔阻值〕Ω;电源E〔电动势5V,内阻不计〕;开关S;导线假设干。
(1〕实验要求能够实现在V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。
2〕实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕,灯丝的电阻率__________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕。
〔3〕用另一电源E0〔电动势4V,内阻〕Ω和题给器材连接成图〔b〕所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。
2012年高考物理试题分类汇编:电学实验1.(2012全国新课标).(10分)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;○A为电流表;S为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出___________________,并用天平称出____________。
④用米尺测量_______________。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
[答案]③重新处于平衡状态, 电流表的示数I , 此时细沙的质量m 2 ④D 的底边长L (3)ILg m m B 21-=(4)12m m >2.(2012全国理综).(6分)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为______Ω。
【解析与答案】 (1)如下图(2)两电阻并联为6.0。
3(1)(2012广东卷)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
(2004)22.(15分)现有一块59C2型的小量程电流表G (表头),满偏电流为A μ50,内阻约为800~850Ω,把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表。
电阻箱电池E 1(1(2 (3(2006
(3)某研究性学习小组利用右图所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r 。
根据实验数据绘出如下图所示的R ~1/I 图线,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,由此可以得到E = V ,r = Ω。
(2007)22⑶在“练习使用示波器”实验中,某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“∞”挡,扫描范围旋钮置于“外X ”档,“X 输入”与“地”之间未接信号输入电压,他在示波器荧光屏上看到的图象可能是下图中的_____________。
(2008)22.(16分)
(2)用下列器材组装成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路。
微安表μA (量程200μA ,内阻约200Ω ); 电压表V (量程3V ,内阻约10k Ω); 电阻R 0(阻值约20k Ω);
滑动变阻器R (最大阻值50Ω,额定电流1A ) ; 电池组E (电动势3V ,内阻不计); 开关S 及导线若干。
A B C D
(2009)3.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是
I=300μA,内阻R g=100 Ω,可(2009)(2)图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流
R
变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色,接正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比较
(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2010)(3)要测量电压表V1的内阻R V,其量程为2V,内阻约2kΩ。
实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻约5kΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值3kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6 V,内阻约0.5Ω;
开关S一个,导线若干。
①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电
路中,测出V1的电压和电流,再计算出R V。
该方案实际上不可
行,其最主要的原因是;
②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻R V的实验电路。
要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。
试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号;
③由上问写出V1内阻R V的表达式,说明式中各测量量的物理意义。
(2011)9(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R X ,现备有下列器材: A .电流表(量程100μA, 内阻约2kΩ); B .电流表(量程500μA, 内阻约300Ω); C .电压表(量程15V , 内阻约100kΩ); D .电压表(量程50V , 内阻约500kΩ);
E .直流电源(20V , 允许最大电流1A );
F .滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W );
G .电键和导线若干。
电流表应选_________.电压表应_________.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题: ①_________________________________________. ②_________________________________________.
(2012)9(3)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。
他设计了一个用标准电流表G 1来校对待测电流表G 2的满偏电流和测定G 2内阻的电路,如图所示。
已知G 1的量程略大于G 2的量程,图中R 1为滑动变阻器。
R 2为电阻箱。
该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为__________________(填步骤的字母代号)
A. 合上开关S 2
B. 分别将R 1和R 2的阻值调至最大
C. 记下R 2的最终读数
D. 反复调节R 1和R 2的阻值,使G 1的示数仍为I 1,使G 2的
指针偏转到满刻度的一半,此时R 2的最终读数为r E. 合上开关S 1
F. 调节R 1使G 2的指针偏转到满刻度,此时G 1的示数为I 1,记下此时G 1的示数 【答案】B 、E 、F 、A 、D 、C ②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G 2内阻的测量值与真实值相比_______(填“偏大”、“偏小”或“相等”) 【答案】相等
③若要将G 2的量程扩大为I ,并结合前述实验过程中测量得结果,写出须在G 2上并联的分流电阻R S 的表达式,R S =_______。
【答案】
1
1
I r I I
(2013)9(3)要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V ,并便于操作。
已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V ,内阻约1Ω): 电流表(量程为0~250m A ,内阻约5Ω); 电压表(量程为0~3V ,内限约3kΩ): 电键一个、导线若干。
① 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 (填字母代
号)。
A .滑动变阻器(最大阻值20Ω, 额定电流1A)
B .滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A) ② 实验的电路图应选用下列的图 (填字母代号)。
实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。
如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V ,内阻为50Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W 。
(2014)9(3)现要测量一个未知电阻x R 的阻值,除x R 外可用的器材有: 多用电表(仅可使用欧姆挡); 一个电池组E (电动势6V ); 一个滑动变阻器R (020Ω,额定电流1A );
两个相同的电流表G (内阻1000g R =Ω,满偏电流100μA g I =); 两个标准电阻(12290000.1R R =Ω=Ω,)
; 一个电键S 、导线若干. ①为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“10⨯”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断的做法正确的是______________(填字母代号).
A .这个电阻很小,估计只有几欧姆
B .这个电阻很大,估计有几千欧姆
C .如需进一步测量可换“1⨯”挡,调零后测量
D .如需进一步测量可换“1k ⨯”挡,调零后测量 ②根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.。