【物理】2019届二轮复习 电学实验 作业 （全国通用）

【物理】2019届二轮复习 电学实验 作业 （全国通用）

电学实验 ‎1．（9分）甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻，待测电阻，电压表V（量程为1.5 V，内阻很大），电阻箱R（ ），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。‎ ‎（1）先测电阻的阻值。请将甲同学的操作补充完整：‎ A．闭合，将切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数。‎ B．保持电阻箱示数不变，，读出电压表的示数 C．则电阻的表达式为__________。‎ ‎（2）甲同学已经测得电阻，继续测电源电动势E和电阻的阻值。该同学的做法是：闭合，将切换到a，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，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势______V，电阻_____（保留三位有效数字）。‎ ‎2．（9分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻（常温下阻值约为10.0 Ω）的电流随其两端电压变化的特点。‎ A．电流表A（量程0.6 A，内阻约0.3 Ω）‎ B．电压表V（量程15.0 V，内阻约10.kΩ）‎ C．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω） ‎ D．滑动变阻器R′（最大阻值为500 Ω）‎ E．电源E（电动势15 V，内阻忽略）‎ F．电键、导线若干 ‎（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，应选择的滑动变阻器是____________。（只需填写器材前面的字母即可）‎ ‎（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在下面的虚线框内画出该小组设计的电路图。‎ ‎（3）该小组测出热敏电阻的图线如图甲中曲线Ⅰ所示，说明该热敏电阻是热敏电阻________。（填PTC或NTC）‎ ‎（4）该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻的图线如图甲中曲线Ⅱ所示。然后又将热敏电阻分别与某电池组连成如图乙所示电路。接通对应电路后，测得通过和的电流分别为0.30 A和0.60 A，则该电池组的电动势为_______V，内阻为________Ω。（结果均保留三位有效数字）‎ ‎3．（9分）在物理课外活动中，王聪明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻、满偏电流，当选择开关接3时为量程250 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。‎ ‎（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________。‎ ‎（2）为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：‎ ‎①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏。‎ ‎②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为________Ω。‎ ‎③计算得到多用电表内电池的电动势为________V。(保留2位有效数字)‎ ‎（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω。(保留2位有效数字)‎ ‎4．（9分）实验室有下列器材：‎ 灵敏电流计G（内阻约为50 Ω）；电压表V（，内阻约为10 kΩ）；‎ 电阻箱（）；滑动变阻器（，1.5 A）；‎ 旧干电池一节；导线开关若干。‎ ‎（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2 V，灵敏电流计示数为4 ‎ mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为Ω。‎ ‎（2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱的阻值调为Ω。调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在所示的坐标系中做出合适的图线。‎ IG／mA ‎3．0‎ ‎2.5‎ ‎2.0‎ ‎1.5‎ ‎1.0‎ U／V ‎0.8‎ ‎0.9‎ ‎1.0‎ ‎1.1‎ ‎1.2‎ ‎（3）由做出的图线求得干电池的电动势_____V，内阻_______Ω。‎ ‎5．（9分）某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：‎ ‎①先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值_______（选填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎②若按图（甲）所示接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并将数据记录在下表中。第2次实验中，电阻箱的示数如图（乙）所示，此时电阻箱接入电路的电阻是Ω；‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎0.80‎ ‎1.07‎ ‎1.30‎ ‎1.47‎ ‎1.80‎ ‎2.27‎ ‎0.2‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎③图（丙）是根据上表中的数据，在坐标纸上画出的图像。若忽略电压表内阻的影响，当电阻箱、电压表的示数分别是R、U时，电池电动势______（用U、R、r表示）；‎ ‎④根据图像可知：电池的电动势________V，内阻________Ω。(结果保留三位有效数字)‎ ‎6．（9分）某同学采用图（a)所示实验电路来描绘额定电压为12 V的小灯泡伏安特性曲线。‎ ‎（1）将图（b）的实物图连接完整。‎ ‎（2）某次实验时，滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中，发现电压表和电流表原来几乎没有示数，直到接近b端时示数急剧增大。经检查所有电路连线及仪器都完好，则可能原因是：___________________。‎ ‎（3）若描绘出的伏安特性曲线如图（c）所示，则灯泡的额定功率为_________W。（保留两位有效数字）‎ ‎（4）若将两盏这样的灯泡与电动势12 V，内阻4 的电源申联，则灯泡的实际功率为________W。（保留两位有效数字）‎ ‎7．（9分）用DIS测电源电动势和内电阻电路如图（a）所示，为定值电阻。‎ ‎（1）调节电阻箱R，记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图（b）所示图线，则该图线选取了为纵坐标，由图线可得该电源电动势为_______V。‎ ‎（2）现有三个标有“2.5 V，0.6 A”相同规格的小灯泡，其特性曲线如图（c）所示，将它们与图（a）中电源按图（d）所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻_____Ω，图（a）中定值电阻_____Ω ‎（3）若将图（a）中定值电阻R0换成图（d）中小灯泡A，调节电阻箱R的阻值，使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍，则此时电阻箱阻值应调到_______Ω ‎8．（9分）如图所示电路是测量电流表内阻的实物连接图，实验的操作步骤如下：‎ a．将电阻箱R的电阻调到零 b．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使得电流表示数达到满偏电流 c．保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电流表的示数为 d．读出电阻箱的电阻可求得电流表的内阻 ‎（1）请在方框中画出测量电流表内阻的电路图；‎ ‎（2）电流表的内阻与读出的电阻箱电阻关系为______。‎ ‎（3）已知电流表的量程50 mA，内阻约为100 Ω，可供选择的滑动变阻器有：A阻值，允许通过最大电流2 A；B阻值，允许通过最大电流1.5A．可供选择的电阻箱R有：C阻值，D 阻值欧姆。为了比较准确地测量出电流表的内阻，应选用的滑动变阻器是_______；应选用的电阻箱R是________。（填仪器前的字母代号）‎ ‎（4）本实验中电流表的测量值与电流表内阻的真实值相比，有________。‎ A． B． C． D．可能大于，也可能小于 ‎9．（9分）如图（甲）表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中表示0℃时的电阻，K表示图线的斜率。若用该电阻与电池（E，r）、电流表、变阻器R′串连起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”。‎ ‎①实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度，则的刻度应在的侧（填“左”、“右”）；‎ ‎②在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、、K等物理量表示所测温度t与电流I的关系式：_________；‎ ‎③由②知，计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的内阻（约为200 Ω）。已知实验室有下列器材：A．电阻箱（）；B．电阻箱（）；C．滑线变阻器；D．滑线变阻器。此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等。‎ 请在方框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻的电路；‎ 在这个实验电路中，电阻箱应选；滑线变阻器应选___________。（只填代码）‎ ‎10．（9分）一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻。准备的器材有：‎ 电流表(，内阻是12 )‎ 电阻箱R（最大阻值9.9 ）‎ 一个开关和若干导线。‎ ‎（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表A___联，若要使连接后流过定值电阻的电流是流过电流表A的电流的3倍，则定值电阻的阻值___。‎ ‎（2）左图虚线框中为同学设计的实验电路的一部分，请将电路图补充完整。‎ ‎（3）若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表A的示数I，并计算出得到多组数据后描点做出R-图线如右图所示，则该电源的电动势______V，内阻_________。‎ ‎11．（10分）在测量电池的电动势E和内阻的实验中，某同学在电路中添加了一个未知阻值的保护电阻，本实验的器材有：待测电池E，保护电阻，电流表，电压表V，滑动变阻器R，开关，单刀双掷开关，导线若干。‎ ‎（1）根据图1所示的电路原理图把图2所示的实物图用笔画线代替导线补充完整。‎ ‎（2）该同学先将扳到_________（填“a”或“b”）来测量定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，读出几组电压表和电流表的数据并记录，再将扳到_________（填“a”或“b”）来测定路端电压和电流，调节滑动变阻器的滑片，读出几组电压表和电流表的数据并记录。‎ ‎（3）将两次记录的数据在同一个坐标系中描点作图，如图3所示，由图像可得保护电阻_____Ω，被测电池的电动势________V，内阻________Ω；由实验电路图分析可知，所测电阻的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，这对测量电池的电动势和内阻_______（填“有影响”或“无影响”）。‎ ‎12．（10分）为了较准确的测定的电阻（约为10 Ω）、电池的电动势和内阻（内阻约为2 Ω），设计了如图1所示原理图，其中电压表V：量程为2 V、内阻较大；电阻箱：‎ ‎（1）按照原理图用笔画线代替导线在图2上连接实物电路；‎ ‎（2）连接好电路后，先测定电阻；‎ 第一步：闭合和，断开，记录电压表示数；‎ 第二步：闭合和，断开，调节使电压表示数仍为，记录此时的阻值为，则被测电阻_______。‎ ‎（3）闭合和，断开调节改变电路的总电阻，记录电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U，做出随变化的图像，如图3所示，图线的纵轴截距为b、斜率为k，则电池的电动势为，内阻为。‎ 电学实验 解 析 ‎1．【解析】‎ ‎（2）根据闭合电路欧姆定律，，所以，由此式可知，图线的纵截距为，斜率，由此两式得，E=1．43V，R2=1．20Ω。‎ ‎【名师点睛】本题为伏阻法测电动势和内电阻，但由于过程较为复杂，故应认真审题，明确题中的实验原理；同时要注意电源内电阻忽略不计，R2可等效为内电阻处理。‎ ‎2．【解析】‎ ‎（3）由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻。‎ ‎（4）在闭合电路中，电源电动势：，由图2曲线II所示可知，电流为时，电阻两端电压为，电流为时，电阻两端电压为，则：，，解得：，。‎ ‎【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、判断电阻类型、求电源电动势与内阻；确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键；当实验要求电压从零调时，变阻器应采用分压式接法，变阻器的阻值越小越方便调节；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时电流表采用外接法。‎ ‎3．【解析】‎ ‎（3）根据第（1）问可知，调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为，而表内电池的电动势为，表内总电阻为，所以待测电阻的阻值为。‎ ‎【名师点睛】本题考查了电表读数、求电表内阻、电源电动势等问题，知道多用电表的原理是正确解题的前提与关键；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数。‎ ‎4．【解析】‎ ‎（2）将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，并联电阻阻值：；‎ 根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点做出图像，图像如图所示：‎ ‎（3）由图示电源U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1．4，电源电动势，电流表内阻，，图像斜率：，电源内阻：。‎ ‎【名师点睛】本题考查了求电流表内阻、电流表改装、作图像、求电源电动势与内阻；电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数，分析清楚电路结构、应用串联电路特点可以求出电流计内阻；电源U-I图像与纵轴交点坐标值是电源电动势，图像斜率的绝对值是电源内阻。‎ ‎5．【解析】‎ ‎【名师点睛】关于测量电源的电动势和内阻，关键掌握其实验的原理，设法找到的函数关系，然后根据图线的斜率和截距进行分析。‎ ‎6．【解析】‎ ‎（1）根据原理图可得出对应的实物图，由图可知，电流最大值为0.6A，故电流表量程选择0.6A；如图所示；‎ ‎【名师点睛】描绘小灯泡的伏安特性曲线是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，要重点明确伏安特性曲线的掌握和应用方法。‎ ‎7．【解析】‎ ‎（2）A灯正常发光的电流为：I=0.6A；则BC两灯的电流为0.3A，由图像可知，BC两灯的电压为0.5V；‎ 路端电压为：U=2．5V+0.5V=3V；则内压为：U内=4．5-3=1．5V；则内阻为：则定值电阻为：R0=4．5-2．5=2Ω；‎ ‎（3）灯泡与滑动变阻器串联，故灯泡与电阻中流过的电流相等，而滑动变阻器阻值约为灯泡电阻的两倍；则滑动变阻器两端的电压为灯泡两端电压的两倍，设灯泡两端电压为U，则滑动变阻器两端电压为2U，则由闭合电路欧姆定律可知：3U+2．5I=4．5，变形得I=1．8-1．2U；在上图中做出对应的I-U图像，则与原图象的交点为符合条件点；由图可知，I=0.48A，U=1．15V；则电阻箱阻值为：（4．6-4．9均可）；‎ ‎【名师点睛】本题考查电源的电动势和内电阻的测量方法及数据处理；解题的难点在于第三问中的数据处理；要注意图像法的应用，此题对学生数学知识的应用能力要求较高，应注意训练。‎ ‎8．【解析】‎ ‎（1）电路图如图 ‎（2）在分压式接法中，滑动变阻器的电阻阻值越小，测量电路中的电压也越稳定，可认为电阻箱和电流表的总电压不变，则满偏时：，当电流表的示数为时：，解得：。‎ ‎【名师点睛】半偏法测电压表的内阻，应认为电压表所在的支路电压不变，当电压表达到半偏时，所串联电阻等于待测电压表内阻。要求滑动变阻器的阻值要小。而实际情况是因并联部分电阻变大，会使分压变大，出现小的误差。‎ ‎9．‎ ‎10．【解析】‎ ‎（1）由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的3倍；则定值电阻的阻值应是电流表内阻的1/3；故有：R0==4Ω；‎ ‎（2）电路如图；‎ ‎（3）闭合电路欧姆定律可知：，‎ 则变形得：；‎ 故图像中的斜率等于；‎ 故：E=8．0V；‎ 图像与纵坐标的交点为-6．0=-r-3‎ 解得：r=3．0Ω ‎【名师点睛】本题考查了测量电动势和内电阻的实验，知道实验原理即可作出实验电路图，根据图象的函数表达式，由图像可以求出电源电动势与内阻。‎ ‎11．【解析】‎ ‎（1）由电路的结构可知，开关2分别在a点和b点时，测量的电压分别是R0的电压与路端电压，由此连接完整电路如图。‎ ‎【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查 ‎12．【解析】‎ ‎（1）实物连线如图；‎ ‎【名师点睛】此题考查了用等效法测量电阻及测量电池的电动势和内阻的试验；关键是搞清试验的原理及测量的试验步骤；搞清图像的物理意义，尤其是斜率及截距的含义。‎