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2016高考物理二轮复习专题训16电学实验与创新(含解析)

2016高考物理二轮复习专题训16电学实验与创新(含解析)
2016高考物理二轮复习专题训16电学实验与创新(含解析)

电学实验与创新

(限时45分钟)

实验题(第1、4题10分,其余每小题15分,共80分)

1.(2014·新课标全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻实验中,待测电阻R x 约为200 Ω,电压表V 内阻约为2 k Ω,电流表A 内阻约为10 Ω,测量电路中电流表连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式R x =U I

计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表示数.若将图(a)和图(b)中电路测得电阻值分别记为R x 1和R x 2,则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻真实值,且测量值R x 1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.

答案:R x 1 大于 小于

解析:根据题意知R x R A >R V R x ,电压表分流作用较显著,故R x 1更接近待测电阻真实值.题图(a)测量值是R x 与R A 串联电阻阻值,故R x 1>R x 真;题图(b)测量值是R x 与R V 并联电阻阻值,故R x 2

2.(2015·江西南昌一模)某同学在测量一根粗细均匀合金丝电阻率实验中,其主要实验步骤为:

①用多用电表测量该合金丝电阻;

②用刻度尺测出合金丝长度,用螺旋测微器测出其直径;

③现用伏安法测合金丝电阻.

回答下列问题:

Ⅰ.用多用电表测量合金丝电阻

(1)开始选用“×10”倍率测量电阻发现多用表指针偏转过大,为使测量比较精确,应将选择开关拨至________(填“×100”或“×1”)倍率电阻挡.

(2)每次换挡后,需重新________,再进行测量.

(3)测量合金丝电阻时表指针位置如图(a)所示,则该合金丝电阻测量值是________Ω.

(a)

Ⅱ.用伏安法测合金丝电阻并得出电阻率

(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω)、电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)、电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)、开关和导线若干.为了减小测量误差,实验电路应采用图(b)中________(填“甲”或“乙”).

(b)

(2)实验得到合金丝电阻率ρ测________(填“大于”、“小于”或“等于”)合金丝真实电阻率ρ真.

答案:Ⅰ.(1)×1(2)欧姆调零(3)7 Ⅱ.(1)甲

(2)小于

解析:Ⅰ.(1)由于多用电表指针偏转过大,说明待测电阻阻值较小,因此为使测量比较精确,应选“×1”倍率电阻挡;(2)每次换挡后,需重新欧姆调零,再进行测量;(3)由题图(a)知,合金丝电阻测量值为R=7×1 Ω=7 Ω.

Ⅱ.(1)由于待测电阻较小,电压表分流小,因此电流表采用外接法,故选甲;(2)由于通过合金丝电流小于电流表示数,合金丝电阻测量值偏小,其电阻率也偏小,故合金丝电阻率测量值小于其真实值.

3.(2015·福建理综)某学习小组探究一小电珠在不同电压下电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线连接.

(1)实验要求滑动变阻器滑片从左到右移动过程中,电流表示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲所示实物接线图中完成余下导线连接.

2020高考物理电学实验专题讲解和练习

。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查,如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析,如根据 实验数据画出图线,根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验,要经历多个环节,在实际考查中,一般 不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节,有的题目给出条 件和实验器材,要求阐述实验原理;有的给出实验电路图,要求领 会实验原理,确定需测物理量及计算公式;有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同,但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点,都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同,题型也不尽相同,但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中,应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法,比较不同实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的连接) 不断充实自己的经验和方法,逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)

哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为:R=U,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流

高考物理电学实验复习总结

高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R =U/I,和E =U外+U 内.从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查;三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材,但又高于教材”,侧重考查实验思想和方法,考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新,但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”,不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图1。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材,首先由电源的电动势E出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○V表量程;再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ,实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3,上限是电表量程和Um (I m)二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3.选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 (1)根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大(图象、特征曲线、多测数据)”, 电路图 负载R 上电压U调节范围 负载R上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+R0 U 0≤U ≤ U0 U0 R+R0 ≤I R ≤U 0R a U0I R 限流接法 0≤U ≤U0 0≤I R ≤U 0 R a U 0(IR +I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1

高中物理电学实验习题大全(含答案)

电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

高考物理真题电学实验

高考物理真题电学实验 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

专题17 电学实验 1.(2017全国卷Ⅰ)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 A);电压表V V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程 A,内阻Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R (阻值0~ Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干. (1)实验要求能够实现在0~ 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4 V,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.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率为 ___________W.(结果均保留2位小数) 答案:(1)

(2)增大 增大 (3) 解析:本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验,利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~ V 的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表应与固定电阻R 0串联,将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω,所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,此时E =U +I (r +R )得U =–10I +4,在图中作出该直线如左图所示,交点坐标约为U = V ,I =225 mA ,P 1=UI= W ;整理得: 1E I U R r R r =- + ++,当直线的斜率最大时,与灯泡的I –U 曲线的交点坐标最大,即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R =0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U = V ,I = A ,如右图所示,最大的功率为P 2=UI = W. 2.(2017全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a )所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器 R 1、R 2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z (最大阻值为99 Ω);电源E (电动势约为 V );单刀开关S 1和、D 分别为两个滑动变阻器的滑片.

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

高中物理电学实验练习题含详解答案

图10-5 电学实验练习题 例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x (约100 Ω);直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ);直流电源(输出电压4 V 、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A );开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控 制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最 大,通过负载的电流最小,I min =x A R R R E ++=24 mA >10 mA,此时电流仍 超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示. 例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 【解析】⑴实验电路如右图所示(此法俗称”替代法”)。 ⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置。②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x =R 1。 例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ;电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; )单刀单掷开关K ,导线若干。测量中要 求电压表的读数不小于其量程的1/3,试 画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。 【解析】如图所示 (用已知内阻的电压表 代替电流表) 例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA ,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω);

高中物理经典电学实验题(全)

八、电学实验题集粹(33个) 1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式. 2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”). 图3-94 图3-95 3.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大) (1)在如图3-95线框内画出实验电路. (2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式. 4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm. 图3-96 5.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是. 图3-97 6.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号) A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大 B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大

最新高考物理电学实验题

课时作业(三十三) [第33讲 电学实验(一)] 基础热身 1.如图K33-1所示是一个小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图,根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是( ) 图K33-1 A .小灯泡的电阻随着所加电压的增大而减小 B .小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小 C .欧姆定律对小灯泡不适用 D .如果把三个这种相同的灯泡串联后接到电压恒为12 V 的电源上,则流过每个小灯泡的电流为0.4 A 2.在”测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量: (1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值l ,其中一次测量结果如图K33-2甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d, 其中一次测量结果如图K33-2乙所示,图中读数为________mm. 图K33-2 (2)采用如图K33-3所示的电路测量金属丝的电阻,电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”). 图K33-3 图K33-4 (3)请你根据图K33-3所示的电路图在图K33-4中进行实物连线.(电流表选0.6 A 量程,电压表选3 V 量程) 技能强化 3.2011·巢湖一检LED 发光二极管具有体积小、亮度高、能耗低、寿命长等诸多优点,被人们誉为是本世纪的新型光源,已广泛应用于电脑、手机等电子产品中.有一种LED 手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的,其发光效率很高.它在正常工作时,正向 电压约2.8 V ,电流在10 mA 左右.现取这样一只发光二极管(电路符号可用——○D ——表示),要测量它的伏安特性,提供有下列实验器材: 电源E (电动势为4 V ,内阻约为2 Ω); 滑动变阻器R 0(阻值0~2 Ω); 电流表A 1(量程15 mA ,内阻约为10 Ω); 电流表A 2(量程0.6 A ,内阻约为5 Ω); 电压表V 1 (量程3 V ,内阻约为1 kΩ); 电压表V 2(量程15 V ,内阻约为1 kΩ); 开关及导线若干.

高考物理二轮复习 电学实验 精练教案

2010高考物理二轮专题复习精讲精练――电学实验 一、常见电路 1.测电阻电路(或描绘伏安特性曲线电路,或测量功率电路,或测量电阻率电路) (1)图1为分压式,外接法 (2)图2为限流式,外接法 (3)将图1改为分压式,内接法 (4)将图2改为限流式,内接法 测电阻电路,共有四种电路 2.测电动势和内阻电路 (1)测量电路如图 (2)测量方法 第一、计算方法 测两组端电压U和电流I值,然后通过以下式子求解。 E=U1+I1r E=U2+I2r 第二、作U——I图象方法 通过调节滑动变阻器,取得多组(U,I)值,然后在坐标中描点,连成直线 用图象处理问题,须注意以下几点: ①连直线的方法:让尽可能多的点在直线上,直线两则分布的点的 个数大致均匀偏离直线较远的点舍去。 ②纵轴截距的含义:电动势E ③横轴截距的含义:短路电流I0 ④斜率的含义:电阻。求解方法:r= I E 或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。 注意:在利用图象法进行数据处理的过程中,如两个物理量不成线性关系,必须化解成线性关系后 再作图。 3.电流表、电压表改装电路 (1)把电流表改装电压表电路 ①用半偏法测电流表的内阻r g。 先将R调到最左端,闭合S1,断开S2,调节R使电流表满偏,然后使R不变, 闭合S2调节R’使电流表指到满刻度的一半,此时电阻箱R’的读数即为电流表 的内阻r g。 注:此处R’只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流表 的电阻大一点就可以了,R一般使用滑动变阻器,其阻值要求较大,以减小因闭合S2而引起总电流的 变化,从而减小误差。 ②改装电路 R x=U/I g-r g其中U为改装后的满偏电压 ③核对电路 调节R,改变电压,比较改装表和标准表V的读数,并计算百分误差 U U U- ×100% 其中U是改装表的读数,U0是标准表的读数 注:改装电压表和标准电压表并联进行核对 ④表流表内阻误差分析 在半偏法测内阻电路中,当闭合S2时,引起总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流, 而此时电流表半偏,所以流经R’的电流比电流表电流多,R’的电阻比电流表的电阻小,但我们就把R’ 的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。 (2)电压表改装电流表电路 ①用半偏法测电压表的内阻 先将R调到最左端,闭合S1和S2,调节R使电压表满偏,然后使 R不变,断开S2调节R’使电压表指到满刻度的一半,此时电阻箱R’ 的读数即为电流表的内阻r g。 注:此处R’只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比电 压表的电阻大一点就可以了,R一般使用滑动变阻器,其阻值要求较 小,以减小因闭合S2而引起总电压的变化,从而减小误差。 ②改装电路 若改装电压表量程为U,内阻为Rv,改装后的电流表的量程为I, 则并联电阻Rx=____________ ③核对电路 要求标准表A和改装表串联才能进行核对,其百分误差的计 算方法为 I I I- ×100% 注意:将改装电流表和标准电流表串联进行核对 ④电压表内阻误差分析 在半偏法测电压表内阻电路中,在断开S2时,引起总电阻增大,滑动变阻器两端分得电压将超过 原电压表的满偏电压,调节R’使电压表半偏时,R’上的电压将比电压表半偏电压大,故R’的电阻比电压 表的内阻大,所以测得电压表内阻偏大。 二、器材选取原则 1.准确性原则:选用电表量程应可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时尽可能使指针 接近满量程,若指针偏转不到满偏角度的1/3,读数误差较大。 2.安全性原则:通过电源,电表,滑动变阻器,用电器的电流不能超过其允许的最大电流。 3.便于操作原则:选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于 操作。 三、电路选取 1.电流表内外接法选取 (1)基本电路

高考物理真题电学实验

专题17 电学实验 1.(2017全国卷Ⅰ)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 A);电压表V V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程 A,内阻Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~ Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干. (1)实验要求能够实现在0~ 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4 V,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.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率为___________W.(结果均保留2位小数) 答案:(1) (2)增大增大(3) 解析:本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验,利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~V的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表应与固定电阻R0串联,将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约

为12 Ω,所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,此时E=U+I(r+R)得U=–10I+4,在图中作出该直线如左 图所示,交点坐标约为U= V,I=225 mA,P1=UI= W;整理得: 1E I U R r R r =-+ ++ ,当直 线的斜率最大时,与灯泡的I–U曲线的交点坐标最大,即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R=0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U= V,I= A,如右图所示,最大的功率为P2=UI= W. 2.(2017全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 Ω);电源E(电动势约为 V);单刀开关S1和、D分别为两个滑动变阻器的滑片. (1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.

高三物理电学实验专题

高三物理电学实验专题 1.请读出以下测量仪器的示数,其中游标卡尺读数为cm, 螺旋测微器读数为mm,多用电表挡位为直流电压挡50 V时读数为V,若用欧姆表“×100”挡时的读数为Ω。 2.某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝,R0是阻值为6 Ω的保护电阻,学生电源的输出电压为10 V,电流表可视为理想电表。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,其直径为mm。 (2)先接通电源,后闭合开关,发现电流表的示数为零,利用多用电表检查故障(电路中故障只有一处),先将选择开关旋至直流电压挡,测得各点间的电压如下表格。 由此可以判断电路发生的故障是。 (3)排除故障后进行实验,闭合开关K,调节线夹的位置,记录金属电阻丝ab接入电路的长度L和对应的电流表的示数I,根据得到的实验数据,作出了-L图像。由图像和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为Ω·m。(π取3,保留1位有效数字)

(4)若电流表不能视为理想电表,考虑电流表的电阻,则电阻率的测量值真实值。(选填“大于”“等于”或“小于”) 3.[2017北京海淀二模,21(2)]指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 ①如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是。(选填选项前面的字母) A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔 ②用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示。 A.若所选挡位为直流50 mA挡,则示数为mA。 B.若所选挡位为电阻×10 Ω挡,则示数为Ω。 ③用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号: 。

2020年高考物理二轮复习专题18电学实验练含解析68

电学实验 1.一同学测量某干电池的电动势和内阻. (1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________;____________. (2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的1 I 数据见下表: 根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出 1 R I 关系图像___________.由图像可计算出该干电池的电动势 为_________V;内阻为__________Ω. R/Ω8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 1 I /A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8 (3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω. 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷) 【答案】(1)①开关未断开②电阻箱阻值为零(2)图像如图所示:

1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对)(3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2) 【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验,意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。3.【2017·新课标Ⅱ卷】(9分)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。 C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。 (1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。 (2)完成下列填空: ①R1的阻值为Ω(填“20”或“2 000”)。 ②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。

高中物理电学实验专题讲义题目和答案

1、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 2、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为; 电压表V 1,量程为,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。 3、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A 1(量程250mA,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω); 电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω);单刀单掷开关S ,导线若干。 ⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1=________。4、有一电阻R x ,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为。要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:

安培表A 1,量程为50mA,R A 1 =100Ω 安培表A 2,量程为1A,R A 2 =20Ω 电压表V 1,量程为5V,R V 1 =10kΩ 电压表V 2,量程为15V, R V 2 =30kΩ 变阻器R 1 ,变阻范围0~20Ω ,2A 变阻器R 2 ,变阻范围0~1000Ω,1A 9V电源,电键,导线。 ⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是:。 ⑵画出所用实验电路图。 5、从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1 ,要求方 法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。 ⑴在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

高三物理电学实验专题

高三物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试 画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读 数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷, (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻

高中物理电学试题及答案

高中物理电学试题及答案 一、选择题(25×4=100分) 1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A附 近的A附近的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是: A、电场力一直做正功 B、电场力一直做负功 C、电场力先做正功再做负功 D、电场力先做负功再做正功 2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是: A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大 B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小 C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等 D、a点和b点电势高低的情况与电荷+q的存在与否无关 3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一 位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两 小球悬线与竖直线的夹角情况是: A、两夹角相等 B、电量大的夹角大 C、电量小的夹角大 D、无法判断 4、在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是: A、夹角都增大,但不一定再相等 B、夹角仍为原值 C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变 D、夹角都增大了相同的值 5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是: A、是一个可变电容器 B、有极性区别,使用时正负极不能接错 C、电容值会随着电压、电量的变化而变化 D、由于极性固定而叫固定电容 6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线 柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、 N间接负载电阻R f=R/2,,关于R f的电压说法正确的是: A、R f的电压等于U/2 B、R f的电压小于U/2 C、R f的电压大于U/2 D、R f的电压总小于U 7、在第6题的问题中,如果将滑动变阻器b端断开,则关于 R f的电压变化范围说法正确的是: A、U/2-U B、0-U C、U/3-U D、0-U/2 8、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正 确的是: A、通过电源的电流I将增大 B、通过电源的电流I将减小 C、路端电压将增大 D、路端电压将减小 9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是: A、R两端的电压将增大 B、R两端的电压将减小 C、通过R的电流不变 D、通过R的电流减少 10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:

高中物理电学实验专题练习

高中物理实验专题练习 实验题(共37小题) 1.某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ,电阻R1=9.0kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0Ω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,将电键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、a′间电压,若读数不为零,则一定是导线断开;若读数为零,则一定是导线断开. ②排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图2.由I1﹣I2图象得到的电池的电动势E=V,内阻r=Ω. 2.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V 挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡. (1)图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接. (2)关于R6的使用,下列说法正确的是(填正确答案标号). A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R1+R2=Ω,R4=Ω. (4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为;若此时B端是与“3”相连的,则读数为;若此时B端是与“5”相连的,则读数为.(结果均保留3为有效数字) 3.小明用电学方法测量电线的长度,首先,小明测得电线铜芯的直径为1.00mm,估计其长

高考物理电学实验专题

高考物理电学实验专题 实验名称要求 用恒定电流场模拟 1. 用描迹法画出电场中平面上的等势 面 2. 描绘小电球的伏—安特性曲线使用电流表、电压表、滑动变阻器, 要求分析非线性特性的原因 3. 测定金属丝的电阻率使用刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、 电流表、电压表、滑动变阻器,会合 理地选择仪器,用伏安法测电阻 4. 把电流表改装为电压表使用电流表、变阻器、电阻箱、标准 电压表等 5. 测定电源电动势和内阻使用电流表、电压表、滑动变阻器, 要求作出U—I图象,由图象得出电动 势和内阻。 6. 练习使用万用表测电阻 1. 2. 实验复习方法简述: 地完成电学实验的考点:即电路的选择,电学仪器的选择及正确使用方法。电学中的实验,抓住三块电表:安培表、伏特表、灵敏电流表,就可以把五个实验串联起来。例如下表所列:

伏安法 A + V 测定金属的电阻率 ()ρ=US IL / 测电池的 电动势内电阻 εε=+=+U I r U I r 1122 灵敏 电流表 G 用描迹法 画出电场中 平面上等势线 练习用万用表 测电阻(万用 表内部结构) 3. 主要电学仪器使用方法及注意事项: 微安表改装成各种表:关健在于原理 首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。 (1)改为V 表:串联电阻分压原理 g g g g g g 1)R -(n R )u u -u (R R u -u R u ==?= (n 为量程的扩大倍数) (2)改为A 表:串联电阻分流原理 g g g g g g g R 1 -n 1 R I -I I R )R I -I (R I = = ?= (n 为量程的扩大倍数) (3)改为欧姆表的原理 两表笔短接后,调节R o 使电表指针满偏,得 I g =E/(r+R g +R o ) 接入被测电阻R x 后通过电表的电流为 I x =E/(r+R g +R o +R x )=E/(R 中+R x ) 由于I x 与R x 对应,因此可指示被测电阻大小 (1)直接法:外电路断开时,用电压表测得的电压U 为电动势E ;U=E (2)通用方法:A V 法测要考虑表本身的电阻,有内外接法; ①单一组数据计算,误差较大 ②应该测出多组(u ,I)值,最后算出平均值 ③作图法处理数据,(u ,I)值列表,在u--I 图中描点,最后由u--I 图线求出较精确的E 和r 。

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