江蘇省高考物理 熱點(diǎn)預(yù)測(cè) 6.13電學(xué)實(shí)驗(yàn).doc

江蘇省2013年高考物理 熱點(diǎn)預(yù)測(cè) 6.13電學(xué)實(shí)驗(yàn)1.(2012黃岡一模)(13分)實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。現(xiàn)在要測(cè)量實(shí)際電流表g1的內(nèi)阻r1。供選擇的儀器如下：a.待測(cè)電流表(05 ma,內(nèi)阻約300 )b.電流表(010 ma,內(nèi)阻約100 )c.電壓表(量程6 v)d.電壓表(量程15 v)e.滑動(dòng)變阻器r3(01 000 )f.滑動(dòng)變阻器r4(0500 )g.定值電阻r1(300 )h.定值電阻r2(10 )i.直流電源(e=3 v)j.電鍵s及導(dǎo)線若干(1)請(qǐng)選擇合適的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫(huà)在方框中(圖中標(biāo)明所選器材)(2)根據(jù)測(cè)量所得物理量有r1=_。2.(2012合肥二模)(13分)待測(cè)電阻rx的阻值約為20 ,現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：a.電流表(量程150 ma,內(nèi)阻約為10 )b.電流表(量程20 ma，內(nèi)阻r2=30 )c.電壓表(量程15 v，內(nèi)阻約為3 000 )d.定值電阻r0=100 e.滑動(dòng)變阻器r1,最大阻值為5 ,額定電流為1.0 af.滑動(dòng)變阻器r2，最大阻值為5 ,額定電流為0.5 ag.電源e,電動(dòng)勢(shì)e=4 v(內(nèi)阻不計(jì))h.電鍵s及導(dǎo)線若干(1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大，測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的請(qǐng)從所給的器材中選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材_(均用器材前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母填寫(xiě))；(2)根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量rx的最佳實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明元件符號(hào)；(3)待測(cè)電阻的表達(dá)式為rx=_。式中各符號(hào)的物理意義為_(kāi)。3.(2012和平區(qū)一模)(15分)當(dāng)小燈泡發(fā)光時(shí)其燈絲的電阻會(huì)隨著發(fā)光亮度的變化而發(fā)生變化。某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量小燈泡的電流i和電壓u，得到如表所示的數(shù)據(jù)。i/a0.120.220.290.340.380.420.450.470.490.50u/v0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖?？捎玫钠鞑挠校弘妷罕怼㈦娏鞅?、滑動(dòng)變阻器(變化范圍010 )、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。(2)在圖示坐標(biāo)紙上畫(huà)出小燈泡的u-i曲線，并定性分析燈絲的電阻與小燈泡發(fā)光亮度的變化關(guān)系_。(3)如果將上面實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5 v，內(nèi)阻是2.0 的電源兩端，利用上面的u-i曲線可求出小燈泡的實(shí)際功率是_w，電源效率為_(kāi)。4.(13分)為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某實(shí)驗(yàn)小組按圖甲所示的電路圖連好實(shí)驗(yàn)電路，合上開(kāi)關(guān)，電流表和電壓表的讀數(shù)正常，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片由a端向b端逐漸滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5 v且?guī)缀醪蛔?，直到?dāng)滑片滑至臨近b端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變化，這種情況讀出的電壓值、電流值在u-i坐標(biāo)軸上分布不均勻，出現(xiàn)上述情況的原因是_，改進(jìn)方法是_。改進(jìn)后，測(cè)出幾組電流、電壓的數(shù)值，并畫(huà)出如圖乙所示的圖象，由圖象可知，這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為e=_v，內(nèi)阻r=_。5.(2012丹東一模)(13分)小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大，因而引起功率變化。一研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這一問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室備有的器材有：電壓表(03 v，約3 k)，電流表(00.6 a，約0.1 )，電池，開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器，待測(cè)小燈泡,導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓。(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)描繪出如圖所示的u-i圖象，小燈泡電壓隨電流變化曲線，由此可知，小燈泡電阻r隨溫度t的關(guān)系是_。(3)如果一電池的電動(dòng)勢(shì)為2 v，內(nèi)阻為2.5 。請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，確定小燈泡接在該電池的兩端，小燈泡的實(shí)際功率是_ w。6.(2012北京高考)(20分)在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)mm(該值接近多次測(cè)量的平均值)(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻rx。實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)3 v，內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動(dòng)變阻器r(020 ,額定電流2 a)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567u/v0.100.300.701.001.501.702.30i/a0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量rx采用的是_(選填“甲”或“乙”)圖。(3)圖丙是測(cè)量rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片p置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖丙中實(shí)物間的連線，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立u、i坐標(biāo)系，如圖丁所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D丁中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出u-i圖線。由圖線得到金屬絲的阻值rx=_(保留兩位有效數(shù)字)。(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(kāi)(填選項(xiàng)前的符號(hào))。a.110-2 m b.110-3 mc.110-6 m d.110-8 m(6)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是_(有多個(gè)正確選項(xiàng))。a.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差b.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差c.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差d.用u-i圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差7.(13分)廣州亞運(yùn)盛會(huì)堪稱是led綠色照明技術(shù)、節(jié)能照明產(chǎn)品得到全面應(yīng)用的照明科技博覽會(huì)。無(wú)論是海心沙、廣州塔、廣州中軸線城市景觀照明等重點(diǎn)工程項(xiàng)目，還是亞運(yùn)城、大學(xué)城等數(shù)十個(gè)場(chǎng)館和設(shè)施，處處都閃耀著國(guó)產(chǎn)led綠色照明、節(jié)能照明產(chǎn)品的光芒。某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定額定電壓為3 v的led燈正常工作時(shí)的電阻，已知該燈正常工作時(shí)電阻大約500 ，電學(xué)符號(hào)與小燈泡電學(xué)符號(hào)相同。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流表(量程為0至50 ma,內(nèi)阻約為3 )電流表(量程為0至3 ma,內(nèi)阻=15 )定值電阻r1=697 定值電阻r2=1 985 滑動(dòng)變阻器r(0至20 )一只電壓表(量程為0至12 v，內(nèi)阻rv=1 k)蓄電池e(電動(dòng)勢(shì)為12 v，內(nèi)阻很小)電鍵s一只(1)在方框中畫(huà)出應(yīng)采用的電路圖。(2)寫(xiě)出測(cè)量led燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式rx=_,當(dāng)表達(dá)式中的_(填字母)達(dá)到_，記下另一電表的讀數(shù)代入表達(dá)式，其結(jié)果為正常工作時(shí)的電阻。答案解析1.【解析】按照伏安法測(cè)電阻的原理，用兩個(gè)電流表測(cè)量待測(cè)電流表的內(nèi)阻，電路如圖所示。由i1r1=(i2-i1)r1解得答案：(1)見(jiàn)解析圖 (2) 2.【解析】(1)由于電源電動(dòng)勢(shì)為4 v,電壓表v的量程為15 v，達(dá)不到其量程的三分之一，故電壓表不能使用；可用電流表a2與定值電阻r0串聯(lián)擴(kuò)大其電壓量程，當(dāng)作電壓表與電流表a1配合使用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻阻值，由于改裝的電壓表內(nèi)阻已知，故電流表用外接法，改裝的電壓表量程為20 ma130 =2.6 v,滑動(dòng)變阻器最大阻值為5 ，無(wú)法起到限流作用，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；此時(shí)考慮到干路最小電流約為故滑動(dòng)變阻器只能選擇r1，經(jīng)過(guò)估算當(dāng)電流表a1滿偏時(shí)，電流表a2也正好滿偏，非常匹配，因此滿足電表讀數(shù)不得小于其量程的三分之一要求。故器材選擇abdegh。(2)如圖所示(3)待測(cè)電阻其中i1、i2分別為a1和a2表示數(shù)，r0與r2分別為定值電阻和a2內(nèi)阻的阻值。答案：(1)abdegh (2)見(jiàn)解析圖 (3) i1、i2分別為a1和a2表示數(shù)，r0與r2分別為定值電阻和a2內(nèi)阻的阻值3.【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)可知，小燈泡電阻約為2 4 ,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，應(yīng)采用電流表外接法；由表格中的第一組數(shù)據(jù)可知，要得到0.12 a的電流，滑動(dòng)變阻器需用分壓式接法，電路圖如圖所示。(2)畫(huà)小燈泡的u-i曲線時(shí)要先描點(diǎn)，用平滑的曲線將盡量多的點(diǎn)連在曲線上，連不上的盡量均勻分布在曲線兩側(cè)；由描繪出的圖象觀察可得，u-i圖象的斜率越來(lái)越大，故燈絲電阻隨發(fā)光亮度的增加而變大。(3)小燈泡和電源串聯(lián)的電路如圖所示，作出u=e-ir的圖線如圖中傾斜直線，根據(jù)兩圖線交點(diǎn)的物理意義可知，此時(shí)電源和燈泡的電流為0.35 a，燈泡工作電壓為0.80 v，因此小燈泡的實(shí)際功率為p=ui=0.28 w。電源效率為答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)見(jiàn)解析圖燈絲電阻隨小燈泡發(fā)光亮度的增加而變大 (3)0.28 53%4.【解析】滑動(dòng)變阻器阻值太大，滑片向b端移動(dòng)時(shí)，因開(kāi)始電流值較小，電壓表示數(shù)變化不明顯，可以換用阻值較小的滑動(dòng)變阻器。由乙圖可知， e=1.46 v, 答案：滑動(dòng)變阻器的阻值太大 換用阻值較小的滑動(dòng)變阻器 1.44 v至1.46 v之間均可 2.2 至2.3 之間均可5.【解析】(1)根據(jù)題目要求，小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓，應(yīng)該設(shè)計(jì)成分壓電路；由于小燈泡電阻不大，電流表外接。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示。(2)由小燈泡電壓隨電流變化曲線可知，圖線上點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)比值隨電流的增大而增大，說(shuō)明小燈泡的電阻r隨電流的增大而增大，而電流增大則導(dǎo)致燈絲溫度升高，所以小燈泡的電阻r隨溫度t升高而增大。(3)在小燈泡電壓隨電流變化曲線上作出電池的伏安特性曲線,如圖，該曲線與小燈泡電壓隨電流變化曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱橫坐標(biāo)值(0.40,1.10)即為小燈泡的電壓和電流，小燈泡的實(shí)際功率是p=ui=1.100.40 w=0.44 w。答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)小燈泡的電阻r隨溫度t升高而增大(3)0.44(0.390.48都得分)6.【解析】(1)螺旋測(cè)微器螺旋上的50個(gè)刻度對(duì)應(yīng)前進(jìn)或后退0.5 mm，還要注意估讀一位，保證最后結(jié)果在毫米作單位的情況下有三位小數(shù)。(2)從表格數(shù)據(jù)可以估計(jì)出被測(cè)電阻大約是5 。因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器最大電阻為20 ，電源電動(dòng)勢(shì)為3 v，若采用限流式接法，被測(cè)電阻獲得的最小電壓可是表格第一組數(shù)據(jù)電壓只有0.10 v，可見(jiàn)，在實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器不是限流式接法，所以選甲。(3)分壓式接法中滑動(dòng)變阻器的三個(gè)接線端都要接入電路，其中兩個(gè)固定端與電源相連。(4)求出u-i圖象斜率即表示電阻值。(5)根據(jù)公式電阻率代入數(shù)據(jù)即可求出電阻率。(6)偶然誤差是隨機(jī)產(chǎn)生的，不可預(yù)計(jì)的；系統(tǒng)誤差是由一些固有的因素(如測(cè)量方法的缺陷)產(chǎn)生的，理論上說(shuō)系統(tǒng)誤差總是可以通過(guò)一定的手段來(lái)消除。因此，讀數(shù)造成的誤差屬于偶然誤差，a錯(cuò)誤；電表的內(nèi)阻造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差，是可以消除的，所以b錯(cuò)誤，c正確。用u-i圖象處理數(shù)據(jù)，所作的圖線對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)起到取平均值的作用，從而減小偶然誤差的影響，d正確。答案：(1)0.3950.399均可 (2)甲(3)如圖(4)如圖4.34.7均可(5)c (6)c、d7.【解析】(1)滑動(dòng)變阻器阻值比待測(cè)電阻阻值小很多，故供電電路采用分壓式；可估算led燈正常工作時(shí)的電流為：故電流表不能用來(lái)測(cè)其電流，要精確測(cè)定其電阻就要排除電壓表與電流表內(nèi)阻的