優(yōu)化設(shè)計(jì)2015高考物理二輪總復(fù)習(xí)專項(xiàng)突破訓(xùn)練電學(xué)實(shí)驗(yàn)含解析

1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練1.某工人用游標(biāo)卡尺測出工件的直徑,如圖甲所示的讀數(shù)是根金屬絲的直徑,如圖乙所示的讀數(shù)是mm。mm。用螺旋測微器測量一2.某同學(xué)把較粗的銅絲和鐵絲相隔較近蘋果中,制成一個(gè)蘋果電池,用如下器材蘋果電池的電動(dòng)勢與內(nèi)阻:開關(guān)、電阻箱 (最大阻值為 999)、毫安表(量程 Ig=1mA,內(nèi)阻忽略不計(jì))、導(dǎo)線若干。圖 1在圖 1 中用實(shí)線連接成實(shí)驗(yàn)電路。閉合開關(guān),改變電阻箱的阻值 R,多組 I、R 的數(shù)據(jù),作出 R 圖象如圖 2 中直線 a。由此可知此時(shí)蘋果電池的電動(dòng)勢 E=V,內(nèi)阻 r=。(3)增大銅絲和鐵絲的深度,重復(fù)上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),作出的 R 圖線如圖 2 中直線 b。由此可知,

2、電極小”或“不變”)的深度增大,電池電動(dòng)勢,內(nèi)阻。(均選填“增大”“減圖 23.(2014江西南昌模擬)發(fā)光二極管(LED)是一種節(jié)能、環(huán)保的元器件,被廣泛應(yīng)用到顯示器、照明等各領(lǐng)域。某小組為探究工作電壓是“1.44V”、正向直流電流是“520mA”的 LED 的 I U 曲線,設(shè)計(jì)了如圖 1 所示的實(shí)驗(yàn)電路。備有以下器材:圖 1電流表 A1:量程 050mA,內(nèi)阻約為 50 電流表 A2:量程 0200 mA,內(nèi)阻約為 10 電壓表 V:量程 05 V,內(nèi)阻約為 10 k滑動(dòng)變阻器 R1:阻值范圍 015,允許最大電流 1A滑動(dòng)變阻器 R2:阻值范圍 01k,允許最大電流 100直流電源 E

3、:輸出電壓 6V,內(nèi)阻不計(jì)開關(guān)(S),導(dǎo)線若干mA為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,電流表應(yīng)選擇;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。(以上填器材代號)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)描點(diǎn)繪出了如圖 2 所示的 I U 圖象,而發(fā)光二極管(LED)的效率 與通過二極管的電流 I 的關(guān)系曲線如圖 3 所示。其中發(fā)光二極管的效率 是指輻射的全部光功率 與供給發(fā)光二極管的電功率比值,則發(fā)光二極管效率達(dá)最大時(shí)其電阻 RL= ,輻射的光功率 =W。圖 2圖 34.(2014銀川一中小班輔導(dǎo))某實(shí)驗(yàn)小組利用提供的器材探究一種合金絲的電阻率 ,所用器材包括:待測合金絲 ac:長度約 1m,電阻約 20 ;電壓表 :測量范圍 05V,內(nèi)阻約

4、 50k電流表 :測量范圍 00.5A,內(nèi)阻約 0.3 D.滑動(dòng)變阻器:電阻變化范圍 010;E.直流電源:電動(dòng)勢約 9 V;F.螺旋測微器、刻度尺、開關(guān),導(dǎo)線若干。(1)將合金絲 ac 拉直后固定在絕緣刻度尺上,其中 a 端點(diǎn)固定在刻度尺的 0 刻度上,c 端點(diǎn)固定在刻度尺的另一端,并在合金絲上夾上一個(gè)可移動(dòng)的小金屬夾,b 是金屬夾與合金絲的接觸點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)有器材,圖甲中實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)該選用的是。甲用螺旋測微器測量合金絲的直徑 D,示數(shù)如圖乙,則 D=mm。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:正確連接電路,調(diào)節(jié)金屬夾的位置,將滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)到適當(dāng)位置,合上開關(guān);反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讓電流表的示數(shù)為I=0.360

5、A,讀出電壓表的示數(shù)U,同時(shí)金絲對應(yīng)的長度 L;斷開開關(guān),調(diào)節(jié)金屬夾的位置,合上開關(guān),重復(fù)的操作。ab 間合(4)依據(jù)原理可知,U 與 L 應(yīng)遵從的關(guān)系是 U=。(用測得量和已知量的字母表示) (5)該小組依據(jù)測得的多組 U 與 L 的數(shù)據(jù),作出了圖丙所示的 U L 圖線,由圖可求得該合金絲的電阻率為 =m。(保留兩位有效數(shù)字)5.某同學(xué)對有故障的電熱毯進(jìn)行探究。圖 1 是電熱毯的電路示意圖,其中電和導(dǎo)線通過金屬接線片連接。圖 2 為測試電路實(shí)物圖,A、B 為測試表筆,電壓表內(nèi)阻很大,可視為理想電表。請畫出與圖 2 對應(yīng)的電路圖。斷開 K1,用上述測試電路在 1 和 1之間檢測得知電無故障,然

6、后測得電的 U I 曲線如圖 3 所示。已知電材料的電阻率為 2.810-7m,電的直徑為 0.200mm,可求得此電的電阻為k,總長度為m。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)圖 1圖 2圖 3為了進(jìn)一步檢查故障,該同學(xué)閉合開關(guān) K1 和 K2,用表筆 A 和 B 分別對圖 1 中所示的各點(diǎn)進(jìn)試, 部分如下表所示。由此可判斷出電路有斷路, 位置在之間(在“1 和 2”“1和 2”“2 和 3”“2和 3”中選填一項(xiàng))。與電學(xué)實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練:10.50 1.727(1.7261.729):20 分度的游標(biāo)卡尺的精度為 0.05mm,圖甲中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為110 mm+100.05mm=10.50 mm;圖

7、乙中螺旋測微器的讀數(shù)為 1.5 mm+22.70.01 mm=1.727 mm。2:(1)測試點(diǎn)3 和31 和11 和31 和22 和3指針有無偏 轉(zhuǎn)電 壓表有有無有無電 流表無有有無有(2)1.0 900 (3)不變 減小:本題考查“測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn),意在考查學(xué)生對電學(xué)實(shí)驗(yàn)的掌握和實(shí)驗(yàn)遷移能力。(1)由于實(shí)驗(yàn)給出電流表和電阻箱,電阻箱和電流表串聯(lián)可代替電壓表,利用閉合電路歐姆定律可求出電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,連接實(shí)物圖。(2)由 R圖象可以看出圖象斜率表示電源電動(dòng)勢,則 E1= V=1.0V,圖象的橫軸截距表示電阻箱連入電路的電阻為零時(shí)的電流,則 r=900。(3)由于圖象斜率不變,

8、所以電源電動(dòng)勢不變,圖象的橫軸截距變小,表示短路電流的倒數(shù)變小,短路電流變大,故內(nèi)阻變小。:(1)A1R1(2)267 0.00576:(1)因該 LED 的最大正向直流電流是 203mA,所以電流表應(yīng)選擇 A1,由題圖 1 可知,供電電路采用分壓式接法,所以選擇的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是阻值較小的 R1。(2)由題圖 3 可知發(fā)光二極管效率達(dá)最大時(shí)電流為 6mA,由題圖 2 可知其對應(yīng)的電壓為1.6V,故此時(shí)電阻 RL=267;根據(jù)題意可知 60%=100%,則輻射的光功率 =0.00576W。:(1)D (2)0.300 (4) (5)1.210-6:本題以“探究一種合金絲的電阻率 ”為素材,考查螺

9、旋測微器的讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理等,意在考查考生應(yīng)用數(shù)學(xué)圖象分析、處理物理問題的能力和分析綜合推理的能力。(1)滑動(dòng)變阻器的最大電阻為 10,若采用限流式連接,電壓的調(diào)控范圍為 69V,采用分壓式連接,能把電阻絲的電壓調(diào)整至 5V,電壓表的讀數(shù)更有效,因 Rac,電流表采用外接法,選項(xiàng) D 正確。(2)螺旋測微器讀數(shù)為 D=30.00.01mm=0.300 mm。對電阻絲,分別由歐姆定律和電阻定律得 Rx=和 Rx=,聯(lián)立解得 U=。由 U L 圖線 斜率 k=V/m=6V/m,該合金絲的電阻率 =1.210-6 m。40.58(0.57 到 0.59 均可) 65(64 到 66 均可) 1和 25:電路圖見:電路圖U I 曲線中,圖線的斜率即為電阻的測量值,R=k=0.58k,根據(jù) R=,代入數(shù)據(jù)得 l=65m。測 3 與 3間,電流表無示