物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(十七)电学实验创新

物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(十七)电学实验创新内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (十七) 电学实验创新(限时 45 分钟)1创新点：双电流表法测量电池的电动势和内电阻(1)为了测量电源的电动势和内阻，我们通常采用如图甲所示电路，请你根据甲电路图用笔画线代替导线将乙实物图连接完整。 图 1因本实验原理不够完善而产生系统误差的原因是_。 (2)为了消除这一系统误差，某同学选用两只量程适当的电流表。 A 1(内阻未知)、A 2(内阻等于 及定值电阻 计了如图 2 所示的测量电路，该同学根据上述设计的实验电路，多次改变滑动变阻器 R 的阻值，分别读出两电流表 2 的相应示数 2，以 2 为横坐标，画出 关系图像，若由图像得到斜率为 k，直线在纵轴 2、上的截距为 a，则被测电源的电动势 E_；内阻 r_。 图 22创新点：利用现有器材组装电流表、电压表测电阻现要测量一个未知电阻 用电表(仅可使用欧姆挡)；一个电池组 E(电动势 6 V)；一个滑动变阻器 R (020 ，额定电流 1A)；两个相同的电流表 G(内阻 000 ，满偏电流 00A)；两个标准电阻(R 129000 ， )一个电键 S、导线若干。 (1)多选为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡，粗测未知电阻，采用“10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏角非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (填字母代号 )。 A这个电阻阻值很小，估计只有几 3、欧姆B这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C如需进一步测量可换“ 1”挡，调零后测量D如需进一步测量可换“ 1 k”挡，调零后测量(2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。 3创新点：利用逐差法计算电池的内电阻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 3 甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计 G 改装的电流表 A， V 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 0 是标称值为 的定值电阻。 (1)已知灵敏电流计 G 的满偏电流 00 A、内阻 .0 要改装后的电流 4、表满偏电流为 200 并联一只_(保留一位小数)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；图 3(3)某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动 ”试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_。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8电压表 V 读数 U/V 读数 I/0 40 60 80 100 120 140 160(4)多选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识记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： 5、电动势光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，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_。 (填选项前的字母)A电压表内阻的影响B滑动变阻器的最大阻值偏小CR 1 的识记阻值比计算值偏小DR 0 的识记阻值比标称值偏大4创新点：实验数据分析与电路选择某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过 6 大电压不超过 7 V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图 4 所示，图中定值电阻 R1 于限流；电流表量程为 10 阻约为 5 ；电压表( 未画出) 量程为 10 V，内阻约为 10 源电动势 E 6、为 12 V，内阻不计。 图 4(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：A阻值 0200 ，额定电流 B阻值 020 ，额定电流 应选的滑动变阻器是_( 填“A”或“B”)。 正确接线后，测得数据如下表：次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10U/V )由以上数据分析可知，电压表应并联在 M 与_之间(填“O”或“ P”)；(3)将电路图在线框中补充完整；(4)从表中数据可知，该电学元件的电阻特点是：_。 5创新点：借助电阻箱测量电压表的内阻某同学设计了如图 5 甲所示的电路来测量一个量程为 3 V 的电压表的内电阻( 几千欧)，实验室提供直流电源的电动势为 6 V，内阻忽略不计；光世昌老师高中 7、物理精品资源免费下载地址 (1)请完成图乙的实物连接；(2)在该实验中，认为当变阻器的滑片 P 不动时，无论电阻箱的阻值如何增减， 点间的电压保持不变；请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是：_；A变阻器 A(02000 ，)B变阻器 B(020 ，1 A)C变阻器 C(05 ，1 A)(3)连接好线路后，先将变阻器滑片 P 调到最_端，并将电阻箱阻值调到_(填“0”或“最大”)，然后闭合电键 S，调节 P，使电压表满偏，此后滑片 P 保持不动；(4)调节变阻箱的阻值，记录电压表的读数；最后将电压表读数的倒数 U1 与电阻箱读数 R 描点，并画出图丙所示的图线，由图像得，待测电压表的内阻值为_。 ( 8、 保留两位有效数字)6创新点：利用电阻箱和多用电表测量电池的电动势和内电阻用电阻箱 R、多用电表电流挡、开关和导线测一节干电池的电动势 E 和内阻 r，如图6 甲。 (1)若电阻箱电阻在几十 以内选取， ，则多用表选择开关应旋转至直流电流的_(填“1 “10 “100 挡( 已知在该电流挡多用表的内阻 )。 (2)多次调节电阻箱，并从多用表上读得相应的电流值，获取多组 R 和 I 的数据，作出了如图乙所示的 R 图线。 图线横轴截距的绝对值表示 _；1 测 _V(计算结果保留三位有效数字 )。 图 6光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)本实验的误差主要来源于_( 填“测量误差”或“电表内阻” 9、)。 7创新点：探究发光二极管的伏安特性曲线发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件，它的电路符号如图 7 甲所示。 正常使用时，带“”号的一端接高电势，带“”的一端接低电势。 某同学用实验的方法测得它两端的电压 的数据，并记录在下表中： 0 )在图乙中的虚线内画出该同学的实验电路图。 所用的实验器材有：量程为 5 V 的电压表 ，其内阻约为 10 程为 50 电流表 ，内阻约为 100 ；直流电源E；滑动变阻器 R；开关 S；导线若干。 (2)在图丙中的方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线，并由此判断，该二极管的电阻随所加电压的增大而_( 填“增大”或“减小 ”)。 (3)已知该发光二极管的 10、最佳工作电压为 ，现用 6 V 稳压电源供电，需要串联一个电阻 R 才能使二极管工作在最佳状态，试运用伏安特性曲线计算 R 的阻值为_(取整数)。 图 7答 案1解析：(1)电路连接如图所示，由于伏特表的分流作 用，使安培表示数小于流过电源的电流值，从而产生误差。 (2)由 E 0R A)(I 1I 2) 1 0 ，可得： a， k，0 ，raRAk 1 1答案：(1)图见解析伏特表的分流作用使电流表的示数小于电路的总电流值 (2)aRAk 1 12解析：(1)用欧姆表粗测该电阻时，发现指针偏角非常大，说明欧姆表的读数非常小，因此，这个电阻的阻值很小，A 正确。 为了使欧姆表读数误差更小些，应换“ 11、1”挡，调零后再测量，C 正确，故选 A、C。 (2)要求测量电路的能耗较小，因此，应使用滑动变阻器的限流接法。 可供选择的器材中无电压表，需用电流表 G 和 于电流表 G 的量程太小，所以，需用 并联改装成量程较大的电流表。 由于未知电阻阻值较小，故电路采用“外接法”。 综合考虑，电路图如图。 答案：(1) (2)见解析3解析：(1)I II g)得。 (2)参见答案。 (3)r ，r 1 ，r 2 ，r 35 6 7 ，I 5I 1I 6I 2I 7I 3I 8I 480 R 0 R 0r 4 | |(4)电压表内阻的影响会造成 E 和 r 的测量值均偏小，滑动变阻器对测量没有影响， 表测量值偏小， 测量值偏大，rrR 0，R 0 偏小，r 偏大。 A ：(1)2) 如图(3)分利用已测得的数据(4)析：(1)因待测元件和定值电阻 R 阻值都很大，故要采用分压式电路对待测元件供电，此时应选变阻器 A 较好(2)由于 ，应采用电流表内接法，电压表并联在 P 之间(3)电路图如图所示(4)当元件两端的电压小于 6 V 时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于 6 V 时，随着电压的升高而电阻变小答案：(1)A(2)P(3)、(4) 见解析5解析：(1)实物连接如图所示(2)要保证 电压基本不变，变阻器 R。