高中物理电学实验图象问题含答案

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1、电学实验图象问题归纳电学实验图象问题归纳 白建涛白建涛物理物理图象是物理知识重要的组成部分，利用图象提取物理信息解决物理问题是近几图象是物理知识重要的组成部分，利用图象提取物理信息解决物理问题是近几 年高高考考查的热点问题。对于图象获取信息主要有这样几方面：一看轴二看点三看斜年高高考考查的热点问题。对于图象获取信息主要有这样几方面：一看轴二看点三看斜 率四看线五看截距六看面（积）率四看线五看截距六看面（积） 。在电学实验中对图象的考查尤为突出。在电学实验中对图象的考查尤为突出。一一. .图象图象IU 此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义 例例 1 1某同

2、学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系可用的器材如下：电源（电动势 3V，内阻 1） 、电键、滑动变阻器（最大阻值 20） 、电压表、电流表、小灯泡、导线若 干 （1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的 U-I 图象如图 a 所示，则可知小 灯泡的电阻随电压增大而 （填“增大” 、 “减小”或“不变” ） （2）根据图 a，在图 b 中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电 压表分别测量小灯泡的电流和电压） 。 （3）若某次连接时，把 AB 间的导线误接在 AC 之间，合上电键，任意移动滑片发 现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是 W。 （电压

3、表和电流表均为理想电表） 答案答案：（1）增大2 分 （2）如图3 分（3）0.32W（0.300.34 都对）二二. .图象图象II U/VI/A0.40.81.21.62.02.42.80 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 图 aABC+图 bU/VI/A0.40.81.21.62.02.42.80 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 图 aABC+ 图 b此类图象多为此类图象多为图象的变式图象的变式, ,需认清斜率和截距的含义需认清斜率和截距的含义IU 例例2.2.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V 的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池

4、） 。为了测定该电池的电动势和内电阻，实 验室中提供有下列器材： A电流表G（滿偏电流10mA，内阻10） B电流表A（00.6 A3A，内阻未知） C滑动变阻器R0（0100，1A） D定值电阻R（阻值990） 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，请你按照电路图在乙图上完成实物连线 （2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为 电流表G的示数，I2为电流表A的示数） ，则由图线可以得到被测电池的电动势E V ，内阻r= 。 答案：图略，答案：图略，10.0210.02 , , 1.021.02三三. .图象图象RU1

5、1根据闭合电路欧姆定律导出根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义斜率和截距的含义例例 3.3.某同学利用 DIS，定值电阻0R、电阻箱1R等实验器材测量电池 a 的电动势和内阻，实验装置如图 1 所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值 R，用电压传感器测得端电压 U，并在计算机上显示出如图 2 所示的1/1/UR关系图线 a， 重复上述实验方法测量电池 b 的电动势和内阻，得到图 2 中的图线 b. （1）由图线 a 可知电池 a 的电动势aE=_V，内阻ar=_。（2）若用同一个电阻 R 先后与电池 a 及电池 b 链接，则两电池的输出功率ap_bp（填“大于” 、 “等

6、于”或“小于” ） ，两电池的效率a_b（填“大于”、 “等于”或“小于” ） 。解析解析：（1）根据UEUrR，得111r UEER，图象 a，截距 b=0.51()V，斜率 k=0.25()V，所以电动势12EVb，内阻 r=Ek=0.5。（2）从图象可知：截距10.2()bbV，斜率0.13()bkV，电动势5bEV，内阻0.7br ，aEbE，arbr，电池的输出功率2EpRRr，得ap小于bp；电池的效率UIR EIRr，得a大于b。本题考查用伏阻法（电压表和电阻箱）测电源的电动势和内阻，图像法，以及电源 的输出功率及效率。四四图象图象IRRI11或例例 4某同学通过查找资料自己动手

7、制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的 电动势 E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为 9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程RI=0.6A,内阻0.1gr ）和若干导线。请根据测定电动势 E 内电阻r的要求，设计图 4 中器件的连接方式，画线把它们 连接起来。接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数 I,并作记录当电阻箱的阻值2.6R 时， 其对应的电流表的示数如图 5 所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值 I 的倒数1 I;再制作 R-1 I坐标图，如图 6 所示，图中已标注出了（1,RI）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图

8、 5 实验数据对应的坐标点也标注在图 6 中上。 在图 6 上把描绘出的坐标点练成图线。 根据图 6 描绘出的图线可得出这个 电池的电动势 E= V，内电阻r 解析：根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端 电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当 电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将 电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图 4 所示。由闭合电路欧姆 定律有：E =I（R+r+rg） ，解得：)(1 grrIER，根据 R-1/I 图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵

9、轴负方向的截距减去电流表的内阻。 答案： 见答图 4 见答图 6 见答图 6 1.5（1.461.54） ；0.3（0.250.35） 五、五、R-L 图象图象 例例 5在探究金属丝的电阻与金属丝长度的关系的实验中，某实验 小组得到了如图所示的 R-L 实验图线，则图线的斜率与导线的横 截面积的乘积表示的物理量是 一、一、aF图象图象 例例1某同学在平衡好摩擦力后，保持小车质量不 变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加 速度a与砝码重力F的图象如右图所示，若牛顿第二 定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车的质量为 _kg，小盘的质量为_kg。(二个结果都 保留两位有效数字)二、二、

10、am或或a1/m图象图象 某同学把实验得到的几组数据画成图丙的 a-m 图象，为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的图象在图丁中画出 a-图象。m11、(1）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约 45。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出） 、电源（3V、内阻可忽略） 、直流电流表（内阻约1） 、直流电压表（内阻约 5k） 、滑动变阻器（020） 、开关、导线若干。在图 12（a）的方框中画出实验电路图，

11、要求测量误差尽可能小。(4 分)根据电路图，在图 12（b）的实物图上连线。(4 分)简要写出完成接线后的主要实验步骤 1)、往保温杯中加入热水，稍等读出温度值。 2)、 .(2 分) 3)、重复，测出不同温度下的数据。 4)、 .(2 分) 2、某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性现在器材：直流恒流电源（在正常工 作状态下输出的电流恒定） 、电压表，待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导 线等 (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性，请你在图的实物图上连 线图（a）图（b）A30.6V315（2）实验的主要步骤： 正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电

12、源输出 的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关， ， ，断开开关； 重复第步操作若干次，测得多组数据 （3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图 10 的 R-t 关 系图线，请根据图线写出该热敏电阻的 R-t 关系式：R= + t()（保 留 3 位有效数字） 3、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,所用器材包括:输出 为 3V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺） 、米尺、电阻箱、 开关和导线等。 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

13、，设计实验电路，并连接电路实物 图 14实验的主要步骤如下：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 该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此给出了图的关系图线，其斜 率为 （保留三位有效数字） ；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了 .的11Am 电阻之和 （4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图 16 所示.金属丝的直径是 .图 15 中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 ，其数值和单位为 （保留三位有效数字） 4、某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使

14、用的器材还包括定值 电阻（=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图 14(a).0R在图 14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。 请完成下列主要实验步骤； A、检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图 14（c）所示，读得电阻值 是_; B、将开关闭合，开关断开，电压表的示数是 1.49V；1s2sC、将开关 _,电压表的示数是 1.16V；断开开关 。2s1s使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_（计算结果保留二位有效数字） 。 由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大” 或“小”)。5、在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W） ， 滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻档（请填写“1”、 “10”或“100”）； 调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图 16，结果为_ 实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图 17 完成实物图 18 中的连线。 开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_端。为使小电珠亮度增加，P应由 中点向_端滑动。 下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点 _间多测几组数据（请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef” 数据