2025屆高考物理二輪總復(fù)習(xí)第一編專題7物理實(shí)驗(yàn)專題分層突破練17電學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

專題分層突破練17電學(xué)實(shí)驗(yàn)123451.(10分)(2024湖南卷)某實(shí)驗(yàn)小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律,搭建了如圖甲所示的裝置。電阻測(cè)量原理如圖乙所示,E是電源,V為電壓表,A為電流表。12345(1)保持玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為0~3V,表盤如圖丙所示,示數(shù)為

V,此時(shí)金屬絲阻值的測(cè)量值R為

Ω(保留3位有效數(shù)字);

(2)打開抽氣泵,降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流I不變,讀出電壓表示數(shù)U,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的金屬絲阻值;(3)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制R-p關(guān)系圖線,如圖丁所示;(4)如果玻璃管內(nèi)氣壓是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的,保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖丙指針位置的

(選填“左”或“右”)側(cè);

(5)若電壓表是非理想電壓表,則金屬絲電阻的測(cè)量值

(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。

1.2312.3右小于12345解析

本題考查電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。(1)電壓表分度值為0.1

V,則電壓表讀數(shù)需估讀一位,讀數(shù)為1.23

V,(4)根據(jù)圖丁可知?dú)鈮涸叫‰娮柙酱?則壓強(qiáng)p減小,則電阻R增大,再根據(jù)U=IR,故電壓增大,電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖丙中指針位置的右側(cè)。(5)電流表采用外接法會(huì)導(dǎo)致電壓表分流,123452.(12分)(2024廣西卷)某同學(xué)為探究電容器充、放電過程,設(shè)計(jì)了圖甲實(shí)驗(yàn)電路。器材如下:電容器,電源E(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)),電阻R1=400.0Ω,電阻R2=200.0Ω,電流傳感器,開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)斷開S1、S2,將電流傳感器一端與a節(jié)點(diǎn)相連,其數(shù)據(jù)采樣頻率為5000Hz,則采樣周期為

s。(2)閉合S1,電容器開始充電,直至充電結(jié)束,得到充電過程的I-t曲線如圖乙,由圖乙可知開關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)電阻R1的電流為

mA(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

甲乙2×10-415.012345(3)保持S1閉合,再閉合S2,電容器開始放電,直至放電結(jié)束,則放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓為

V。

(4)實(shí)驗(yàn)得到放電過程的I-t曲線如圖丙,I-t曲線與坐標(biāo)軸所圍面積對(duì)應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.0188C,則電容器的電容C為

μF。圖丙中I-t曲線與橫坐標(biāo)、直線t=1s所圍面積對(duì)應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.0038C,則t=1s時(shí)電容器兩極板間電壓為

V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

丙24.7×1035.212345解析

考查電容器充、放電過程和電容的基本性質(zhì)。

(2)由圖乙可知,

開關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)R1的電流約為15.0

mA。(3)穩(wěn)定之后,電容器兩極板間的電壓為電阻R2兩端的電壓,設(shè)t=1

s時(shí)電容器兩端電壓為UC',則(E-UC')C=ΔQ',(6

V-UC')×4.7×103×10-6

F=0.003

8

C,解得UC'≈5.2

V。123453.(12分)某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)器材如下,電流表A1(量程0~200μA,內(nèi)阻為800Ω);電流表A2(量程0~300mA,內(nèi)阻為0.3Ω);定值電阻R1(阻值為4.0Ω);定值電阻R2(阻值為9200Ω);滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為50Ω);待測(cè)蓄電池一節(jié)(電動(dòng)勢(shì)約為2V);開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)該實(shí)驗(yàn)小組利用所學(xué)知識(shí)正確連接實(shí)物電路如圖甲所示,圖中虛線框內(nèi)的電流表應(yīng)選

(選填“A1”或“A2”),虛線框內(nèi)的定值電阻應(yīng)選

(選填“R1”或“R2”)。

甲A2R212345(2)電流表A1示數(shù)用I1表示,電流表A2示數(shù)用I2表示,該實(shí)驗(yàn)小組通過改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,得到了多組I1、I2數(shù)據(jù),并作出I1-I2圖像,如圖乙所示。根據(jù)I1-I2圖像可知,該蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為

V,內(nèi)阻為

Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

乙1.91.012345(3)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理來看,該蓄電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值

(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。

等于12345解析

(1)圖中虛線框內(nèi)電流表通過的電流比較大,應(yīng)選擇量程大的電流表A2,A1用來改裝成電壓表;蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2

V,改裝后電壓表量程為2

V,(2)如圖所示延長(zhǎng)I1-I2圖像與兩坐標(biāo)軸相交。根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=I1(R2+RA1)+(I1+I2)(r+R1),解得E=1.9

V,r=1.0

Ω。

12345(3)因?yàn)榭紤]到電表內(nèi)阻,對(duì)電壓表分流的影響進(jìn)行了修正,電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均等于真實(shí)值。123454.(12分)(2024江西卷)某小組欲設(shè)計(jì)一種電熱水器防觸電裝置,其原理是:當(dāng)電熱管漏電時(shí),利用自來水自身的電阻,可使漏電電流降至人體安全電流以下。為此,需先測(cè)量水的電阻率,再進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。(1)如圖甲所示,在絕緣長(zhǎng)方體容器左右兩側(cè)安裝可移動(dòng)的薄金屬板電極,將自來水倒入其中,測(cè)得水的截面寬d=0.07m和高h(yuǎn)=0.03m。12345甲(2)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:電流表(量程300μA,內(nèi)阻RA=2500Ω)、電壓表(量程3V或15V,內(nèi)阻未知)、直流電源(3V)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線。請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫線完成電路實(shí)物連接。12345(3)連接好電路,測(cè)量26℃的水在不同長(zhǎng)度l時(shí)的電阻值Rx。將水溫升到65℃,重復(fù)測(cè)量。繪出26℃和65℃水的Rx-l圖線,分別如圖乙中a、b所示。乙12345(4)若Rx-l圖線的斜率為k,則水的電阻率表達(dá)式為ρ=

(用k、d、h表示)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度

(選填“高”或“低”)的水更容易導(dǎo)電。

(5)測(cè)出電阻率后,擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變,選用內(nèi)直徑為8.0×10-3m的水管。若人體的安全電流為1.0×10-3A,熱水器出水溫度最高為65℃,忽略其他電阻的影響(相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端),則該水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為

m。(保留兩位有效數(shù)字)

hdk高0.4612345解析

(2)題目明確給出了電流表的內(nèi)阻RA=2

500

Ω,故采用“電流表內(nèi)接法”,電源電動(dòng)勢(shì)是3

V,電壓表量程選3

V。由題圖乙可知,同等情況下圖線b代表的電阻更小,更容易導(dǎo)電。而圖線b代表65

℃時(shí)的圖線,故溫度高的水更容易導(dǎo)電。12345123455.(14分)某實(shí)驗(yàn)小組欲將內(nèi)阻Rg=40Ω、量程為0~100μA的電流表改裝成電阻表,供選擇的器材有,定值電阻R0(阻值為14kΩ);滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1500Ω);滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500Ω);電阻箱(0~9999.9Ω);干電池(E=1.5V,r=2Ω);紅、黑表筆各一只,開關(guān),導(dǎo)線若干。(1)為了保證改裝后電阻表能正常使用,滑動(dòng)變阻器選

(選填“R1”或“R2”)。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物連接組成電阻表。

甲R(shí)1(2)電阻表改裝好后,將紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)為

Ω;電流表表盤的50μA刻度對(duì)應(yīng)改裝后的電阻表的刻度為

kΩ。

9581512345(3)利用改裝后的電阻表進(jìn)行電阻測(cè)量,小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)被測(cè)電阻的阻值為幾百歐姆時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)角太大,不能進(jìn)行讀數(shù),他們利用電阻箱和開關(guān),對(duì)電路進(jìn)行了改進(jìn),使中值電阻為1500Ω,他們改進(jìn)后的電路如圖乙所示,圖乙中電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為

Ω。若用該表測(cè)量一阻值為1000Ω的電阻時(shí),則電流表指針對(duì)應(yīng)的電流是

μA。

時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的