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2016届高三二轮复习物理专题通关 高效演练 6.14物理实验 Word版含答案


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高效演练
1.(2015·黄冈二模)有一个小灯泡上标有“4V 2 W”的字样,现在要 用伏安法描绘这个灯泡的 I -U 图线。现有下列器材供选用: A.电流表 A1(0~0.3A,r1=1Ω ) B.电流表

A2(0~0.6A,r2=0.4Ω ) C.电流表 A3(0~1.0A,r3=0.2Ω ) D.定值电阻 R1=19Ω E.定值电阻 R2=150Ω F.滑动变阻器(10Ω ,2 A) G.滑动变阻器(500Ω ,1 A) H.学生电源(直流 6V),开关,导线若干

(1)如选用图 A 而不选用图 B 的电路图来完成实验,请说明理由: ___________ ___________________________________________________________

________。 (2)由于没有电压表,可将电流表 A1 和定值电阻________串联起来作 为电压表,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。(用 序号字母表示) (3)闭合开关前,应将图 A 电路中滑动变阻器的滑片滑至________(选 填“左端”或“右端”)。 (4)当电流表 A1 的示数为 0.20 A 时,小灯泡达到额定电压,此时另一只 电流表的读数为 0.72A,测得小灯泡的额定功率为__________W。 【解析】 (1)选用图 A 的电路图来完成实验,是因为实验要求电流从零 开始调,需要多取几组数据所以变阻器应采用分压式接法。 (2)根据小 灯泡的额定电压为 4V,可知电压表量程应略大于 4 V,故应选电阻 D 与 电流表组成电压表,其最大量程为 6V;由于采用分压式接法时,变阻器 的电阻越小越方便调节,所以变阻器应选 F。 (3)闭合开关前,应将图 A 电路中滑动变阻器的滑片滑至左端 , 使其短路 , 起保护电路作用。 (4)P=UI=0.2×20×(0.72-0.2)W=2.08 W。 答案:(1)描绘灯泡的 I -U 图线所测数据从零开始,需要多取几组数 据 (2)D C F (3)左端 (4)2.08

2.(2014· 安徽高考)某同学为了测量一个量程为 3V 的电压表的内阻, 进行了如下实验。他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置 如图所示,得出电压表的内阻为 3.00×103Ω ,此时电压表的指针也偏

转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势 为 1.5 V,则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)。

【解析】 电压表的示数即为等效电路的外电压,由表盘读数可知,现在 的欧姆表用的是“×100”挡,故现在的多用表内阻为 1500Ω,由闭合 电路欧姆定律可得 U=IR=错误!未找到引用源。R=1.0V。 答案:1.0 3.(2015·深圳模拟)在实验“用伏安法测量金属丝电阻率ρ ”中,实 验用的电源电动势为 3V,金属丝的最大电阻为 5Ω 。

(1)为使测量更为准确 ,请在图甲中正确选择电流表的量程并接入电 路。 (2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图乙所示,其读数为

d=______________mm。 (3)滑动变阻器触头调至一合适位置后不动。闭合开关,P 的位置选在 ac 的中点 b,读出金属丝接入电路的长度为 L,电压表、电流表的示数 分别为 U、I。请用 U、I、L、d 写出计算金属丝电阻率的表达式:ρ =____________。 (4)本电路测量结果:ρ 测________(选填“>”或“<”)ρ 真。 【解析】(1)根据 I=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。 A=0.6 A;因滑动变阻器采用限流式接法 ,电流表采取外接法 ,实物图 连接如图:

(2)螺旋测微器的读数为: 0.5mm+0.01×19.0 mm=0.690 mm。 (3)根据欧姆定律得 R=错误!未找到引用源。,根据电阻定律得 R=ρ 错误!未找到引用源。=ρ错误!未找到引用源。,联立两式解得ρ= 错误!未找到引用源。 。 (4)所用电压表不是理想电压表,电压表起分流作用,导致测量的电流 偏大,根据欧姆定律测量的电阻偏小,由电阻定律知,导致电阻率的测 量值偏小。 答案:(1)见解析图 (2)0.690(0.688~0.693 均对) (3)错误!未找到引用源。 (4)<

4.某同学为了测量某电池的电动势 E 和内阻 r,设计了如图甲所示的 电路,已知定值电阻 R0=20Ω ,电压表 V2 的内阻很大,可视为理想电压 表。 (1)根据图甲所示电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路 的连接。

(2)实验中,该同学移动滑动变阻器滑片,读出电压表 V1 和 V2 的示数 U1、U2 数据如表格中所示。请根据表格中的数据在虚线框内画出 U2-U1 的关系图线。 次数 U1/V U2/V 1 1.0 2 2.0 3 3.0 4 4.0 5 4.5 6 5.0

16.5 15.2 15.0 12.0 11.1 10.3

(3)由图像可得该电池的电动势 E=____________V,内阻 r=________ Ω。 【解析】(1)根据电路图连接实物图,如图所示

(2)根据表中数据描点作图,将偏得较远的点舍去,如图所示。

(3)由闭合电路欧姆定律可得 E=U2+错误! 未找到引用源。 r,解得 U2=E错误!未找到引用源。r,所以当 U1=0 时,U2=E,即图像与纵轴的截距为 电池的电动势,E=18.0V(17.9~18.1V 均对);因直线斜率的绝对值 k= 错误!未找到引用源。 = 错误!未找到引用源。 =1.5, 解得 r=30 Ω (29.8~31.8Ω均对)。 答案: (1)(2)见解析图 (3)18.0(17.9~18.1 均对) 30(29.8~31.8 均对) 5.(2015· 中山二模)在实验室中利用下列器材测量一个层叠电池的电 动势和内电阻。 A.电压表 V B.电流表 A C.滑动变阻器 R(0~50Ω ,4.5A) D.定值电阻 R0(阻值 5Ω ) E.开关与导线若干

(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,请按照电 路图在乙图上将实物连线补充完整。 (2)开关闭合前,将滑动变阻器的滑片 P 置于右端。 (3)下表为滑片从右端逐渐向左移动到不同位置点时测得的 U、I 值。 该同学将测得的数据在 U -I 坐标中描点连线(图丙)。请根据图线求 得该电池的电动势 E=________V,内电阻 r=________Ω 。 (保留两位有 效数字) 位置点 U/V I/A a 9.0 0.0 b 9.0 0.0 c 6.0 0.30 d 5.5 0.34 e 5.0 0.38 f 4.5 0.46 g 4.0 0.50

(4)从表中数据可判断在相邻位置点________(选填“ab” “bc” “cd” “de” “ef”或“fg”)之间电路一定存在故障,并分析该处故障产生

的原因是_________ ___________________________________________________________ ______。 【解析】(1)由于层叠电池的电动势为 9V 以上,所以电压表 应选 15 V 的量程,考虑温度对电源内阻的影响,电流表应 选 0.6 A 的量程,连线图如图所示: (3)根据闭合电路欧姆定律应有: U=E-Ir,根据斜率和纵轴截距的含义 可知:E=8.9V,r=错误!未找到引用源。Ω=9.8Ω。 (4)根据欧姆定律可知,在位臵点 a、 b 之间测量时,电压表示数不变电 流表示数为零,则说明变阻器在 a、b 之间一定没有断路,位臵在 c 点 时,电流表和电压表都有示数,说明位臵 c 以后没有断路,所以断路一 定在 b、c 之间,即产生故障的原因是滑动变阻器在该处断路(或滑片 在该处接触不良)。 答案:(1)见解析图 (3)8.9(8.9~9.0 均可) 9.8~10 范围内均可 (4)bc 滑动变阻器在该处断路(或滑片在该处接触不良)

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