【物理】2020届二轮复习电学实验作业(1)

【物理】2020届二轮复习电学实验作业(1)

课时作业10　电学实验 ‎1．[2019·浙江卷]在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实物连线后如图1所示．感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图2粗线所示．‎ ‎(1)接通电源，闭合开关，G表指针会有大的偏转，几秒后G表指针停在中间不动．将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)；迅速抽出铁芯时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)．‎ ‎(2)断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变. 接通电源，闭合开关，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)．‎ ‎(3)仅用一根导线，如何判断G表内部线圈是否断了？‎ ‎________________________________________________________________________.‎ 解析：本题考查“探究电磁感应的产生条件”实验和相关知识点。‎ ‎(1)滑动变阻器触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，内线圈的磁通量方向向下，且大小增大，根据楞次定律可判断外线圈内的感应电流方向从A接线柱流入，故G表指针向左偏．抽出铁芯时，磁通量减小，G表指针向右偏．(2)把直流输出改为交流输出后，外线圈中的电流方向不断发生变化，故G表指针不停振动．(3)若G表未损坏，短接G表，并摇晃G表，由于电磁阻尼作用，指针的偏转幅度要比不短接G表摇晃时的幅度小，若G表内部线圈断了，短接时回路不闭合，无上述现象．‎ 答案：(1)左偏　右偏　(2)不停振动　(3)短接G表前后各摇动G表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈未断；反之则断了 ‎2．[2019·天津卷]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Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号．‎ 电源E　　　(电动势10 V，内阻约为10 Ω)‎ 电流表A1 (量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)‎ 电流表A2 (量程0～300 mA，内阻约为5 Ω)‎ 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流‎2 A)‎ 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A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________.从设计原理看，其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)．‎ 解析：本题考查测定金属丝电阻率的电路设计及对应的实验原理、误差分析，考查了学生的实验设计能力和综合分析能力，体现了实验探究中问题、证据、解释的素养要素．‎ ‎(1)螺旋测微器的分度值为‎0.01 mm，需要估读一位，故读数为‎0.200 mm.‎ ‎(2)因为R的最大阻值比Rx小得多，所以滑动变阻器必须采用分压式接法．因为电流表A1的内阻R1有确定值，所以可把A1与金属丝并联，使A1起到电流表和电压表的双重作用．电路图见答案．‎ ‎(3)由电路图可得Rx＝＝，本设计方案无系统误差，故测量值等于真实值．‎ 答案：(1)0.200 (0.196～0.204均可)　(2)如图 ‎(3)　相等 ‎3．[2019·石家庄二模]‎ 某同学利用多用电表欧姆挡测量标准电压表V1的内阻并对电压表V2的示数进行校对．实验器材如下：‎ 多用电表(欧姆挡对应刻度盘上正中央数值为15)‎ 标准电压表V1(量程10 V，内阻RV1约为几十千欧)‎ 电压表V2(量程10 V，内阻RV2＝9 kΩ)‎ 滑动变阻器R(最大阻值约50 Ω)‎ 电源E(电动势为12 V，内阻不计)‎ 开关S一个、导线若干 ‎(1)利用多用电表欧姆挡测量电压表V1的内阻，将红、黑表笔短接调零后，选用图甲中________(选填“A”或“B”)方式连接．‎ ‎(2)实验中，两表的示数如图乙所示，多用电表欧姆挡的读数为________Ω，电压表的读数为________V，通过计算可得出欧姆挡电池的电动势为________V．(以上结果均保留三位有效数字)‎ ‎(3)利用标准电压表V1对电压表V2进行校对，请在虚线框中画出电路图．‎ ‎(4)校对中发现，调节滑动变阻器，标准电压表V1示数为9.00 V时，电压表V2的示数为10.00 V，为使V2示数准确，应给V2表串联________Ω的电阻．‎ 解析：(1)用多用电表欧姆挡测量电压表V1的内阻，电流从欧姆表黑表笔流出，流入V1的“＋”接线柱，故A正确．‎ ‎(2)因被测电阻大约几十千欧，所以欧姆挡读数为3.00×104 Ω ‎，电压表每小格为0.1 V，所以估读到下一位，为5.80 V，由欧姆定律U＝·Rx，且R内＝15 kΩ，得E＝8.70 V.‎ ‎(3)校正电路需采用分压式，如图．‎ ‎(4)当V1示数为9.00 V时，V2示数为10.00 V，说明V2内阻偏小，需串联电阻让其读数为9.00 V，V2示数为10.00 V满偏，所以让指针偏转到，即为9.00 V，即·＝，结合RV2＝9 kΩ得R＝1000 Ω.‎ 答案：(1)A　(2)3.00×104　5.80　8.70　(3)图见解析　(4)1000‎ ‎4．[2019·贵阳三测]某同学做“测量电池的电动势和内阻”的实验，其电路如图1所示．该图中E、r分别表示电池的电动势和内阻，表示理想电流表(测得的电流用I表示)，R表示电阻箱的阻值，S为开关．‎ ‎(1)该同学在闭合开关S之前，应将电阻箱的阻值调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)．‎ ‎(2)请写出该实验原理的表达式____________________(用E、r、I、R表示)．‎ ‎(3)该同学在实验中需要记录的实验数据是________．‎ ‎(4)该同学由实验数据作出如图2所示的－R图象，则由图象可得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)‎ 解析：(1)该同学在闭合开关S 之前，应将电阻箱的阻值调到最大值，避免电流表损坏，且保护电池．(2)利用电阻箱和电流表测量电池电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律，其表达式为E＝I(R＋r)．(3)实验中需要记录的实验数据是电流表的读数和对应电阻箱的阻值．(4)由E＝I(R＋r)变换为＝R＋r，对照图2所示的－R图象，图线的斜率＝ V－1，在纵轴上的截距r＝‎0.4 A－1，解得E＝6.1 V，r＝2.4 Ω.‎ 答案：(1)最大值 ‎(2)E＝I(R＋r)‎ ‎(3)电流表的读数和对应电阻箱的阻值(写I和R也可)‎ ‎(4)6.1(5.8～6.3均可)　2.4(2.3～2.5均可)‎ ‎5．[2019·汉中质检一]某探究小组测量直流恒流源的输出电流I0和定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示．‎ 实验器材如下：‎ 直流恒流源(电源输出的直流电流I0保持不变，I0约为‎0.8 A)；‎ 待测电阻Rx(阻值约为20 Ω)；‎ 滑动变阻器R(最大阻值约为70 Ω)；‎ 电压表V(量程15 V，内阻约为15 kΩ)；‎ 电流表A(量程‎0.6 A，内阻约为0.2 Ω)；‎ 开关一个，导线若干．‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)实验所用器材如图乙所示，图中部分实物电路已经连接好，请完成剩余实验电路的连接．‎ ‎(2)开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到________处(选填“a”或“b”)．‎ ‎(3)所得实验数据如下表，请在图丙所示的直角坐标系上画出U－I图象．‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 电流表的 示数I/A ‎0.20‎ ‎0.30‎ ‎0.40‎ ‎0.50‎ ‎0.60‎ 电压表的 示数U/V ‎13.9‎ ‎12.1‎ ‎10.2‎ ‎7.6‎ ‎6.1‎ ‎(4)根据所画U－I图象，可求得直流恒流源输出电流I0＝________A，待测电阻的阻值Rx＝________Ω.(结果保留两位有效数字)‎ 解析：(1)电路连接如图1所示．‎ ‎(2)为了让电流表的示数由最小值开始变化，并保证开关S闭合时，流过电流表的电流不会超过电流表量程，故开关S闭合前，滑动变阻器滑片P应置于最大阻值处，即a处．‎ ‎(3)根据表中数据先在题图丙中描点，在画直线时使尽可能多的点落在同一直线上，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线两侧，可以得出对应的U－I图象，如图2所示．‎ ‎(4)当电压表示数为零时说明滑动变阻器短路，则此时电路中电流为直流恒流源中的电流，则结合U－I图象可知，电流约为‎0.87 A；由图2可知，当电压为10 V时，电流为‎0.40 A，则此时流过待测电阻的电流I＝‎0.87 A－‎0.40 A＝‎0.47 A，由欧姆定律可得Rx＝＝ Ω≈21 Ω.‎ 答案：(1)图见解析图1　(2)a　(3)图见解析图2　‎ ‎(4)0.87(0.85～0.90均可)　21(20～22均可)‎