高考一轮复习:电学实验专题复习资料
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1.(伏安法测电阻误差分析)如图1所示的电路中,电压表读数为9V,电流表读数为0.1A,已知电压表内阻为900Ω,电流表内阻为20Ω。
那么待测电阻R x的测量值为________,真实值为_________,测量值比真实值_____;如图2所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻R A为0.2Ω。
那么待测电阻R x的测量值为_______,真实值为_______,测量值比真实值_____。
图1 图22.(伏安法测电阻试触法+实物图连接)如左图所示是测量待测电阻R x的电路图,由于电压表、电流表有内阻对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别是测有两组数据:S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;S接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2。
(1)在右图所示实物图上用导线连接好电路;(2)如果电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,待测电阻R x=______。
(3)如果电流表示数几乎不变,电压表示数变化较大,待测电阻R x=______。
1A+-V+-3.(1997年全国高考试题)某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA )电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1KΩ)电源ε(电动势4V)电键K.(1)所提供的电流表中,应选用_______________________(填写字母代号).(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据.试在方框中画出符合要求的实验电路图。
(其中电源和电键及其连线已画出).4.(电阻测量)(2005年云甘贵川理综)利用图1所示的电路测量电流表○mA 的内阻R A 。
图中R 1、R 2为电阻,K 1、K 2为电键,B 是电源(内阻可忽略)。
① 根据图1所给出的电路原理图,在图2的实物图上连线。
②已知R 1=140Ω,R 2=60Ω。
2021届高考物理一轮复习电学实验专项训练(五)实验:测量电源电动势及内阻1.某同学利用如图甲所示的电路测量电源的电动势E 和内阻r ,所用的实验器材有:一个电压表V 、一个电阻箱R 、一个5.0Ω的定值电阻0R ,一个开关和导线若干。
(1)根据电路图,在图乙中用笔画线代替导线,将实物图连成完整电路; (2)该同学为了用作图法来确定电源的电动势和内阻,以1U 为纵轴、1R为横轴作出的图像如图丙所示,则该图像的函数表达式为:________________。
(用含有0U R R E r 、、、、的函数表达式表示)(3)由图像可求得,该电源的电动势E =__________V ,内阻r =________Ω。
(结果均保留2位有效数字)2.为了测定某电源的内阻,实验室提供了如下器材:电阻箱R 、定值电阻0R 、两个电流表1A 和2A 、电键1S 、单刀双掷开关2S 、待测电源、导线若干,现实验小组成员设计如图甲所示的电路图来完成实验。
(1)闭合电键1S ,断开单刀双掷开关2S ,调节电阻箱的阻值为1R ,读出电流表2A 的示数0I ;将单刀双掷开关2S 合向1,调节电阻箱的阻值,使电流表2A 的示数仍为0I ,此时电阻箱阻值为2R ,则电流表1A 的阻值A1R =______。
(用本问所述字母表示)(2)将单刀双掷开关2S 合向2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表1A 的示数I ,实验小组成员打算用图象分析I 与R 的关系,以电阻箱电阻R 为横轴,为了使图象是直线,则纵轴y 应取______。
A.IB.2IC.1ID.21I (3)若测得电流表1A 的内阻为1Ω,定值电阻02R =Ω,根据②选取的y 轴,作出y R -图象如图乙所示,则电源的内阻r =_______Ω。
(4)若不考虑由于读数等操作产生的偶然误差,按照本实验方案测出的电源内阻值_______。
(选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”)3.某一充电宝的产品参数如图甲所示。
物理高三新课标电学实验复习题(含答案)电学是物理学的分支学科之一,以下是电学实验温习题,请考生练习。
1.研讨性学习小组围绕一个量程为30 mA的电流计展开探求。
(1)为测量该电流计的内阻,同窗甲设计了如图(a)所示电路。
图中电源电动势未知,内阻不计。
闭合开关,将电阻箱阻值调到20 时,电流计恰恰满偏;将电阻箱阻值调到95 时,电流计指针指在如图(b)所示位置,那么电流计的读数为____mA,由以上数据可得电流计的内阻Rg=________。
(2)同窗乙将甲设计的电路稍作改动,在电流计两端接上两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度;闭合开关,将两表笔断开,调理电阻箱,使指针指在30 mA处,此处刻度应标阻值为________(填0或再坚持电阻箱阻值不变,在两表蜿蜒接不同阻值的电阻找出10 mA处对应表笔间电阻阻值为________。
假定该欧姆表运用一段时间后,电池内阻变大不能疏忽,电动势不变,但将两表笔断开,指针仍能满偏,按正确运用方法再停止测量,其测量结果与原结果相比将________(填变大、变小或不变)。
2.某同窗要测量一未知电阻Rx的阻值(阻值约为200 ),手头有如下器材:一节干电池E,一只电压表V(刻度明晰,但是读数模糊不清),滑动变阻器R1(0~20 ),电阻箱R2(阻值范围0~99.9 ),电阻箱R3(阻值范围0~999.9 ),开关S1和单刀双掷开关S2,导线假定干(1)该同窗采用如图甲所示电路停止测量,其中电阻箱应选________;(填R2或R3)(2)用笔画线表示导线,依照图甲所示的电路图将图乙中的实验器材衔接成实验电路;(3)实验中,该同窗先将开关S1闭合,再将开关S2接通1,调理R1,使Rx的阻值?简述操作的要点__________________________________________。
3.LED绿色照明技术曾经走进我们的生活。
2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题(55)高热考点强化练电学创新实验(解析版)1.某同学用以下所给的器材通过实验来研究小电珠的伏安特性曲线:A.电压表V(量程6 V,内阻约6 kΩ)B.电流表A(量程0.6 A,内阻约10 Ω)C.电阻箱R1(0~999.9 Ω)D.定值电阻R2=200 ΩE.定值电阻R3=100 ΩF.滑动变阻器R4(0~10 Ω)G.规格为“6 V 6 W”的待测小电珠H.电源E(电动势约12 V,内阻较小)I.开关、导线若干(1)要完成本实验,需要对电流表进行改装,该同学首先采用了如图1甲所示的电路测量电流表内阻.闭合开关S1,反复调节电阻箱R1的阻值,当R1=19.6 Ω时,发现闭合和断开开关S2时电流表A的指针指示值相同,则电流表A的内阻R A=________ Ω;若要将电流表A的量程由0.6 A扩大至1.0 A,则需在电流表A 上并联________ Ω的电阻.(2)图乙是测量小电珠的电流随电压变化关系的实物电路,实验要求小电珠两端的电压从0开始调节,请你用笔画线代替导线完成电路连接.图1【答案】(1)9.814.7(2)见解析图【解析】(1)开关都闭合时,R1与电流表并联后,再与R2与R3的并联部分串联;开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联后与电流表和R3的串联部分并联;两种情况下电流表示数相同,则根据串并联电路规律可知:R1R A=R2 R3;代入数据解得:R A=9.8 Ω;若要将电流表A的量程由0.6 A扩大至1.0 A,需在电流表A上并联电阻阻值:R=I g R AI-I g =0.6×9.81.0-0.6Ω=14.7 Ω;(2)本实验中采用滑动变阻器分压接法,同时电流表与电阻箱并联扩大量程,故实物图如图所示:2.热敏电阻包括正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC),正温度系数热敏电阻的电阻随温度的升高而增大,负温度系数热敏电阻的电阻随温度的升高而减小.某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻R x的导电特性.A.电流表A1(量程10 mA,内阻r1=1 Ω)B.电流表A2(量程0.6 A,内阻r2约为0.5 Ω)C.滑动变阻器R1(最大阻值200 Ω)D.滑动变阻器R2(最大阻值20 Ω)E.定值电阻R3(阻值1 499 Ω)F.定值电阻R4(阻值149 Ω)G.电源E(电动势15 V,内阻忽略不计) H.开关与导线若干图2(1)实验采用的电路图如图2甲所示,则滑动变阻器选________,定值电阻R选________.(均填仪器前的字母序号)(2)用笔画线代替导线将图乙中实物按图甲的电路补充完整.(3)该小组根据测量数据作出热敏电阻的U-I图象如图丙所示,则该曲线对应的是________(选填“PTC”或“NTC”)热敏电阻.(4)若将此热敏电阻直接接到一电动势为9 V、内阻为10 Ω的电源两端,则此时该热敏电阻的阻值为________ Ω(结果保留三位有效数字).【答案】(1)D E(2)见解析图(3)NTC(4)80.0(78.0~82.0)【解析】(1)采用滑动变阻器分压接法,故滑动变阻器应选择总阻值较小的D;由题图甲可知,定值电阻R 与电流表A1串联充当电压表使用,故应采用阻值较大的E;(2)按照电路图,实物连线如图所示:(3)由题图丙可知,图象上各点与原点连线的斜率减小,故说明电阻随电压的增大而减小,因此应为负温度系数的热敏电阻,即NTC 热敏电阻;(4)在热敏电阻的U -I 图象中作出电源的U -I 图线,如图所示:两图的交点表示该热敏电阻的工作电压和工作电流,由图可知,电压U =8.0 V ,电流I =0.1 A ,故电阻R =U I =8.00.1Ω=80.0 Ω(78.0~82.0均可以) 3. 某小组要测量电源的电动势E (约3 V)、内电阻r (约1 Ω)和电阻R x (约5 Ω)的阻值.已经提供的器材有:待测电源E ,待测电阻R x ,电压表(量程1.5 V ,内阻R V =1 500 Ω),电阻箱R (0~99.99 Ω),开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.图3(1)实验时需要将电压表的量程扩大一倍,应该再选用一个阻值为________ Ω的定值电阻与电压表________(选填“串联”或“并联”);设计好的电路如图3甲所示,图中V 为改装后的电压表(以下实验中可看成理想电压表).(2)为了测量R x 的电阻,闭合S 1,将S 2与a 连接,调节电阻箱,读出其电阻值R 和电压表的示数U 1;保持电阻箱阻值不变,将S 2与b 连接,读出电压表的示数U 2;则电阻R x 的表达式为__________________________;(3)为了测量电源的电动势和内电阻,闭合S 1,将S 2与a 连接,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出如图乙所示的1U -1R图象,若图象的斜率为k ,纵轴截距为l ,则电动势E 的表达式为________________,内电阻r 的表达式为________________.(用k 、l 和R x 表示)【答案】(1)1 500 串联 (2)R x =U 2-U 1U 1R (3)1l k l-R x 【解析】(1)实验时需要将电压表的量程扩大一倍,应串联一个定值电阻,它的阻值为R =U -U g U gR V=1 500 Ω; (2)当S 2接a 时,电压表测电阻箱R 两端的电压;当S 2接b 时,电压表测R x 及电阻箱R 两端的电压;则R x两端的电压为U 2-U 1,此时流过R x 的电流为U 1R,由欧姆定律可得: R x =U 2-U 1U 1R ; (3)由闭合电路欧姆定律可知:E =U R (R +R x +r ),变形可得1U =R x +r E ·1R +1E,由数学知识可得 l =1E ,k =R x +r E ,即E =1l ,r =k l-R x . 4. 某同学设计如图4(a)所示电路来测量未知电阻R x 的阻值和电源电动势E .实验器材有:电源(内阻不计),待测电阻R x (约为5 Ω),电压表V(量程为3 V ,内阻约为1 kΩ),电流表A(量程为0.6 A ,内阻约为2 Ω),电阻R 0(阻值3.2 Ω),电阻箱R (0~99.9 Ω),开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.图4(1)根据图(a)所示电路图用笔画线代替导线在图(b)中完成实物电路的连接; (2)闭合开关S 1,将S 2拨至1位置,调节电阻箱测得电压表和电流表的示数分别为2.97 V 和0.45 A ;再将S 2拨至2位置,调节电阻箱测得电压表和电流表的示数分别为2.70 V 和0.54 A .由上述数据可测算出待测电阻R x =________ Ω(结果保留两位有效数字);(3)拆去电压表,闭合开关S 1,保持开关S 2与2位置的连接不变,多次调节电阻箱记下电流表示数I 和相应电阻箱的阻值R ,以1I 为纵坐标,R 为横坐标作出1I-R 图线,如图(c)所示,根据图线求得电源电动势E =________ V .实验中随着电阻箱阻值的改变,电阻箱消耗的功率P 会发生变化,当电阻箱阻值R =________ Ω时电阻箱消耗的功率最大.(结果均保留两位有效数字)【答案】(1)见解析图 (2)4.8 (3)5.0 5.0【解析】(1)实物电路的连线如图所示;(2)当开关S 1闭合,S 2拨至1位置时,由欧姆定律可得U 1=I 1(R A +R x ),当S 2拨至2位置时,由欧姆定律可得U 2=I 2(R A +R 0),联立解得R A =1.8 Ω,R x =4.8 Ω;(3)由闭合电路欧姆定律可得:E =I (R A +R 0+R ),变形得1I =1E R +R A +R 0E可由斜率求得E =5.0 V ,或由截距及R A =1.8 Ω求得E =5.0 V ;电阻箱消耗的功率P =I 2R =E 2R A +R 0+R 2R =E 2R -R A -R 02R +4R A +R 0,当R =R A +R 0=5.0 Ω时,电阻箱消耗的功率最大.5. 某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表(量程为10 V )的内阻(大约为几十千欧),该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为15。