《专题九电学实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题九电学实验（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题九 电学实验高考试题高考试题考点一 基本仪器的原理及使用 1.(2013 年新课标全国卷,23,8 分)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表; 电压表:量程 5 V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值 5 k; 导线若干. 回答下列问题: (1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点. (2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端. (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电
2、表和电压表的读数分别为 k 和 V. (4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为 12.0 k 和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为 k. (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为 k. 解析:(1)使用多用电表欧姆挡时,首先应将两表笔短接进行欧姆调零. (2)无论多用电表测哪类物理量,电流必从红表笔流入、黑表笔流出,欧姆挡中黑表笔接内部电源正极,红表 笔接负极,因此红表笔应接“
3、1”. (3)从图(b)可以看出指针指向欧姆挡 15.0 位置,电阻挡为“1 k”,故读数为 15.0 k;由于电压表量程 为 5 V,指针所指位置为 3.60,故读数为 3.60 V.(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时,多用电表读数即为电压表内阻,所以电压表内阻为 12.0 k.(5)设多用电表内电池的电动势为 E、多用电表内阻为 R,由(3)、(4)问可得=,15.0E Rk3.60 12.0V k=,两式联立解得:E=9.00 V,R=15.0 k.12.0E Rk4.00 12.0V k答案:(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0
4、2.(2012 年新课标全国理综,22,5 分)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示.图(a)所示读数为 mm,图(b)所示读数为mm,所测金属板的厚度为 mm. 解析:题图(a)的读数为 1.00.01 mm=0.010 mm.题图(b)的读数为 6.5 mm+37.00.01 mm=6.870 mm.故金属板的厚度为:6.870 mm-0.010 mm=6.860 mm.答案:0.010 6.870 6.860 3.(2012 年江苏卷,10,8 分)如图(甲)所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用
5、电表对其进 行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图(乙)中多用电表的 (选填“A”、“B”或“C”). (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接 a,另一表笔应 (选填“短暂”或“持续”)接 b,同时观察指针偏转情况. (3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值. 测量中发 现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接 a、b 时,多用电表的示数如图(乙)所示. 请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路. 两表笔接的接点多用电表的示数a,b
6、a,c10.0 b,c15.0 解析:(1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A,使指针指到左边的“0”刻度处.(2)为保护多用电 表的内部元件,在测量黑箱中是否存在电源时,应短暂接触接点 b.(3)欧姆表的读数为 51 =5 ;每对 接点间正反向电阻均相等,说明黑箱中没有二极管元件,根据表格中两接点间电阻的数值,可设计的电路图, 如答案所示. 答案:(1)A (2)短暂(3)5.0(如图所示)或 点评： 使用多用电表的欧姆挡测电阻,应本着以下几个原则:(1)恰当选择挡位,使读数尽可能在表盘的中央附近,减小读数误差;(2)调零,且每换一次挡位应重新调零;(3)读数;(4)测量完毕后,应把旋
7、钮调至交流电压最高挡或 OFF 挡. 4.(2011 年安徽理综,21,12 分)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“1 k”挡位,测量时指针偏转如图(a)所示,请你简述接下来的测量操作过程: ; ; . 测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡.(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示.其中电压表内阻约为5 k,电流表内阻约为 5 .图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接.(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关 S 旋到位置 3 时,可用来测量 ;当 S 旋到位置
8、时,可用来测量电流,其中 S 旋到位置 时量程较大. 答案:(1)断开待测电阻,把选择开关旋到“100”挡位;红、黑表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0 ”; 再接入待测电阻,将指针示数100,即为待测电阻阻值.(2)电路连接如图:(3)电阻 1,2 15.(2011 年北京理综,21(1),9 分)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关 K 和两个部件 S、T.请根据下列步骤完成电阻测量.旋动部件 ,使指针对准电流的“0”刻线. 将 K 旋转到电阻挡“100”的位置. 将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件 .使指针对准电阻的 (填“0 刻线” 或“刻线”). 将两表笔
9、分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中 挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成读数测量. A.将 K 旋转到电阻挡“1 k”的位置 B.将 K 旋转到电阻挡“10”的位置 C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准解析:考查多用电表欧姆挡的使用.使用前要进行机械调零,使指针指向左边的零刻度处,使用中每次换欧姆 挡都要进行欧姆调零,使指针指向右边的零刻度处.由于测量时,指针从无穷大电阻开始偏转,偏角过小,说 明需增大倍率,使指针指向欧姆表中间刻度附近.答案:S T 0 刻线 ADC 考点二
10、 电阻的测量及测定金属的电阻率1.(2013 年广东理综,34(2),10 分)图(甲)是测量电阻 Rx的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝 ab 的总长为 30.0 cm.根据原理图连接图(乙)的实物图.断开 S2,合上 S1;调节电源输出电压为 3.0 V 时,单位长度电阻丝的电压 u= V/cm.记录此时电流 表 A1的示数. 保持 S1闭合,合上 S2;滑动 c 点改变 ac 的长度 L,同时调节电源输出电压,使电流表 A1的示数与步骤记 录的值相同,记录长度 L 和 A2的示数 I.测量 6 组 L 和 I 值,测量数据已在图(
11、丙)中标出,写出 Rx与 L、I、u 的关系式 Rx= ;根据图(丙)用作图法算出 Rx= . 解析:实物连接如图所示:断开 S2,合上 S1时,电阻丝两端的电压为 3.0 V,则电阻丝单位长度的电压为 u=0.1 V/cm.30 30.0V cm由于电流表 A1的示数不变,则 ac 段单位长度上的电压不变,Rx两端的电压为 Lu,根据欧姆定律有Rx=.L=I,作出图像,如图所示,由图线的斜率求得 Rx=6 .Lu IxR u答案:见解析 0.1 6Lu I2.(2013 年重庆理综,6(2),13 分)某同学对有故障的电热毯进行探究.图 1 是电热毯的电路示意图,其中电热线和导线通过金属接线
12、片连接.图 2 为测试电路实物图,A、B 为测试表笔,电压表内阻很大,可视为理想电表.请在下面虚线框内画出与图 2 对应的电路图.断开 K1,用上述测试电路在 1 和 1之间检测得知电热线无故障,然后测得电热线的 U I 曲线如图 3 所示.已知电热线材料的电阻率为 2.810-7 m,电热线的直径为 0.200 mm.可求得此电热线的电阻为k,总长度为 m.(结果均保留两位有效数字) 为了进一步检查故障,该同学闭合开关 K1和 K2,用表笔 A 和 B 分别对图 1 中所示的各点进行测试,部分测试结果如下表所示.由此测试结果可判断出电路有断路,位置在 之间(在“1 和 2”、“1和2”、“2
13、 和 3”、“2和 3”中选填一项). 测试点3 和 31 和 11 和 31 和 22和 3电压表有有无有无电表指针有无偏转电流表无有有无有解析:电路图如图所示由 U I 图像可得电热线的电阻为R=5.8102=0.58 k,U I32.5 4.3 10由电阻定律得 R=,所以 L=,L S2 2Ld2 2dR代入数据得 L65 m.测试点 3、3的现象表明,测试点 3 到 3之间的待测电路部分断路,电源电路正常;测试点 1、1的现 象表明,电热线是通路;测试点 1、3 的现象表明,测试点 1 到 3 之间通路;测试点 1、2的现象表明,测试 点 1 到 2之间断路;测试点 2、3的现象表明
14、,测试点 2、3之间是通路.综合分析得出测试点 1 和 2之间断路. 答案:电路图见解析图0.58(0.57 到 0.59 均可) 65(64 到 66 均可) 1和 2点评： 本题考查电路故障检测实验,主要考查学生实验操作能力及用所学知识解决实际问题的能力.3.(2013 年安徽理综,21,6 分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm. (2)为了精确测量合金丝的电阻 Rx,设计出如图(甲)所示的实验电路图,按照该电路图完成图(乙)中的实物电路连接.解析:(1)校零时的读数为 0+0.70.01 mm=0.007 mm.合金丝的直径为 0.645 mm-0.007 mm=0.638 mm.(在 0.636 mm0.640 mm 都算对).(2)实物电路连接如图所示.答案:(1)0.007 0.638 (2)见解析4.(2013 年北京理综,21,18 分)某同学通过实验测定一个阻值约为 5 的电阻 Rx的阻值. (1)现有电源(4 V,内阻可不计),滑动变阻器(050 ,额定电流 2 A),开关和导线若干,以及下列电表. A.电流表(03 A,内阻约 0.025 ) B.电流表(00.6 A,内阻约 0.125 ) C.电压表(03 V,内阻约 3 k) D.电压表(015
