世纪金榜2016高考物理一轮高频考点专项练07-电学中的设计性实验

世纪金榜2016高考物理一轮高频考点专项练07-电学中的设计性实验内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (七)电学中的设计性实验(45 分钟100 分)1.(13 分)欲测量一个电流表的内阻,根据以下要求来选择器材并设计电路：流表都不会超量程;能测得多组数据。 现备有如下器材：1(量程 3 阻约为 50)(量程 3 V,内阻未知)2(量程 15 阻为 10)=(电动势 2V,内阻忽略不计)阻值 10,额定电流 )线若干(1)在以上提供的器材中,除 A、E、F、G 以外,还应选择、 (填字母代号)。 (2)请画出符合要求的实验电路图。 【解析】根据题中给出的备用器材,选择伏安法测量电流表的内阻,选择内阻已知的电流表 择保护电阻 R 与并联的两个电流表串联。 由于电流表两端电 2、压最大只有 动变阻器最大电阻只有 10,所以选择分压电路,电路图如图所示。 答案：(1)CD(2)见解析2.(15 分)有一个额定电压为 率约为 的小灯泡,现要用伏安法测绘这个灯泡的 I 线,有下列器材供选用：高中物理资源下载平台世昌的博客 (03 V,内阻 6 15 V,内阻 30 3 A,内阻 ,内阻 0,5 A)00,)动势 6 V,内阻不计)(1)用如图所示的电路进行测量,电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用 (用序号字母表示)。 (2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示。 由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为。 (3)若将此灯泡与电动势 6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常 3、发光,需串联一个阻值为 的电阻。 【解析】(1)小灯泡的额定电压为 电压表选用 A;小灯泡的功率约为 ,故小灯泡的电流约为 ,电流表选取 D;实验原理图中滑动变阻器采用分压式接法,故滑动变阻器一般选择小量程的便于调节,选择 E。 (2)根据 I 线的横坐标电压 应的纵坐标电流为 ,根据欧姆定律得电阻为 10。 (3)当与 6V 电源相连时,根据欧姆定律可得 = ,解得 R= ,故需串联E+U 807高中物理资源下载平台世昌的博客。 807答案：(1)ADE(2)10(3)8073.(16 分)某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。 可选用的器材如下：(符号 )：绕制螺 4、线管的金属丝电阻率为 ,直径为 D,1：量程 10 阻 2：量程 500A,内阻 ：量程为 10 V,内阻为 10 1：阻值为 2：总阻值约为 ,电动势约为 )用多用电表粗测线圈的电阻,选择倍率“1”和“10”,经正确操作后,多用电表表盘示数如图所示,则金属丝的电阻约为。 (2)为了尽可能准确地测量 求电表的指针偏转至少要达到满刻度的 ,请你13设计一种适合的电路,将你设计的电路画在虚线框中,并标明所用器材的代号。 (3)已知金属丝的直径为 D,要测量的物理量是通过电流表 1,通过电流表 2。 用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度 l,则 l=高中物理资源下载平台世昌的博客。 【解析】(1)由于欧 5、姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时的读数较准,所以应按“1”倍率读数,读数为 R=148=48。 (2)由于电源电动势为 于电压表量程的 ,所以不能使用电压表 V 来测量13电压,由于两电流表的满偏电压分别为 12=将待测电阻与电流表 联后再与 联, 如电路图甲所示 ;因电流表 满偏电流小于 满偏电流, 可将待测电阻与电流表 联再与 联,如电路图乙所示;又由于滑动变阻器的最大电阻远小于待测电阻,所以变阻器应用分压式接法。 (3)电路图甲：L 与 端电压 1 两端电压 U1=过 L 的电流为 欧姆定律及电阻率公式得金属丝的长度 l= ;电路图 2(1122)42乙：L 的电压与 电压相同 ,流过 L 6、的电流 I2=欧姆定律及电阻率公式得金属丝的长度 l=。 2224(12)答案：(1)48(2)见解析图甲或乙( 画出其中一个即可)高中物理资源下载平台世昌的博客 (3) 或 2(1122)42 2224(12)4.(16 分)(2015石家庄模拟)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用的器材包括：输出电压为 3V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、米尺、电阻箱、开关和导线等。 (1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。 请根据现有器材,在虚线框中设计实验电路,并连接电路实物图(如图)。 (2)实验的主要步骤如 7、下：正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关。 读出电流表的示数,记录金属夹的位置。 断开开关,合上开关,重复的操作。 (3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了如图所示的关系图线,其斜率为A -1留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了的电阻之和。 高中物理资源下载平台世昌的博客 【解析】(1)本题以创新型实验的形式考查了电阻率的测量,对利用图像获取信息的能力有较高的要求。 依据实验器材和实验目的“测量金属丝的电阻率”,电路图如图甲所示：电路实物图如图乙所示：(2)读出接入电路中的金属丝的长度, 改变金属夹位置。 (3)依据闭合电路欧姆定律得 E=I(0+参照题 8、目给出的图像可得 =1高中物理资源下载平台世昌的博客 + ,依据直线可得其斜率为 距为 ,则图线纵R+0 R+0轴截距与电源电动势的乘积为电流表的内阻与电阻箱的电阻之和。 答案：(1)见解析图(2)读出接入电路中的金属丝的长度, 改变金属夹位置(3)流表的内阻与电阻箱5.(20 分)(2014福建高考)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计 改装的电流表 , 为标准电压表,E 为待测电池组,S 为开关,R 为滑动变阻器,R 定值电阻。 (1)已知灵敏电流计 的满偏电流 00A、内阻 要改装后的电流表满偏电流为 200并联一只(保留一 9、位小数)的定值电阻 2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路。 (3)某次实验的数据如下表所示：测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8电压表读数 U/V “研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻 r=(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是。 高中物理资源下载平台世昌的博客 (4)该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。 若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是。 10、(填选项前的字母)析】(1)据(g)得 2)依电路图连接实物图如图所示(3)借鉴逐差法有r 内 + |=池组的内阻1+62+73+8451+62+73+84r 内 =差法的优点是充分利用已测得的数据,减小偶然误差。 (4)若考虑电压表内阻的影响, 则内阻的测量值比真实值小 ,滑动变阻器的最大值对测量结果无影响,A、B 错误;据 r 内 =知 实际阻值比标称值大,则内阻的测量值总是偏大,D 正确 ;实际阻值比计算值小,则实际通过电流表的电流大于示数,据 r=| |可知内阻的测量值偏大,C 正确。 高中物理资源下载平台世昌的博客 ：(1)2)见解析图(3)充分利用已测得的数据, 减小偶然误差(4)C 11、、20 分)某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精确度,需要测量电压表的内阻。 实验中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块电压表,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表的内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。 他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约 4 V,内阻约 50)、双向电压表(量程为 2 V,内阻约为 2 电阻箱(09 999)、滑动变阻器(0200),一个单刀双掷开关及若干导线。 (1)该同学按如图所示电路图连线后,首先测出了电压表的内阻。 请完善测量电压表内阻的实验步骤。 将 S 拨向 1 位置,将电阻箱阻值调为 0;调节 电压表示数达到满偏;保持不变,调节 电压表的示数达到 ;读出电阻箱的阻值,记为 电压表的内阻。 (2)若测得电压表内阻为 2分析此测量值应(选填“大于” “等于”或“小于”)真实值。 (3)接下来测量电。