【全程攻略】江蘇省高考物理二輪復(fù)習(xí) 22 18分“實(shí)驗(yàn)題”是這樣拿下專題能力提升訓(xùn)練.docVIP

第2講18分“實(shí)驗(yàn)題”是這樣拿下的題型專練1(應(yīng)用型)如圖10甲所示為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值約為20 的電阻，測量步驟如下：(1)調(diào)節(jié)_，使電表指針停在指針對準(zhǔn)_的“0”刻線(填“電阻”或“電流”)(2)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋的_位置(填“1”、“10”、“100”或“1 k”)(3)將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)_，使電表指針對準(zhǔn)_的“0”刻線(填“電阻”或“電流”)(4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖10乙所示，該電阻的阻值為_.(5)測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“off”位置圖102(應(yīng)用型)如圖11所示是電子拉力計的示意圖，金屬彈簧右端和滑動觸頭p固定在一起(彈簧的電阻不計，p與r1之間的摩擦不計)定值電阻r0；電阻r1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的(類似于滑動變阻器)，其長度為10 cm，阻值r1300 ，電源電動勢e3 v，內(nèi)阻不計理想電流表的量程為0100 ma.當(dāng)拉環(huán)不受拉力時，觸頭p剛好不與電阻r1接觸(即電路斷開)彈簧的勁度系數(shù)為10 000 n/m.圖11(1)電路中連入的r0阻值至少應(yīng)為_.(2)設(shè)計中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值，那么在原電流表的40 ma處應(yīng)改為_n分析可知，拉力計的刻度是否均勻_(填寫“均勻”或“不均勻”)(3)為了使拉力計的量程增大應(yīng)采用的措施是(只填寫一條)_ _3(測量型)某待測電阻rx(阻值約20 )現(xiàn)在要較準(zhǔn)確地測量其阻值，且測量時要求兩電表的讀數(shù)均大于其量程的，實(shí)驗(yàn)室還有如下器材：a電流表a1(量程150 ma，內(nèi)阻r1約為10 )b電流表a2(量程20 ma，內(nèi)阻r230 )c定值電阻rx(100 )d滑動變阻器r(010 )e直流電源e(電動勢約4 v，內(nèi)阻較小)f開關(guān)s與導(dǎo)線若干(1)在下圖中虛線框內(nèi)畫出測量電阻rx的電路圖，并將圖中元件標(biāo)上相應(yīng)符號；(2)用已知量和一組直接測得的量寫出測量電阻rx的表達(dá)式為_4(測量型)如圖12所示為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理圖該實(shí)驗(yàn)可用來測量待測電阻rx的阻值(約500 )實(shí)物圖所給兩電流表量程相同，內(nèi)阻都很小圖12實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值r與待測電阻的阻值接近；將滑動變阻器的滑動頭調(diào)到最右端；(2)合上開關(guān)s；(3)將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動，使兩個電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)；(4)記下兩個電流表和的讀數(shù)i1和i2；(5)多次改變滑動變阻器滑動頭的位置，記下和的多組讀數(shù)i1和i2；(6)求rx的平均值回答下面問題：(1)不計電流表內(nèi)阻的影響，用i1、i2和r0表示rx的公式為rx_.(2)考慮電流表內(nèi)阻的影響，用i1、i2、r0、的內(nèi)阻r1、的內(nèi)阻r2表示rx的公式為rx_.5. (測量型)(1)一微安表的刻度盤只標(biāo)注了表示量程ig100 a的刻度線，尚未標(biāo)注其他分刻度線，請用下列全部器材測量微安表的內(nèi)阻：待測微安表：內(nèi)阻rg約為2 k毫伏表：量程250 mv，最小分度5 mv，內(nèi)阻約為1 k滑動變阻器r1：050 滑動變阻器r2：03 k直流電源e：電動勢e1.5 v，內(nèi)阻r約為1 單刀單擲開關(guān)s，導(dǎo)線若干在如圖13所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖上標(biāo)明所選用的滑動變阻器圖13(2)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上：第一步：斷開s，按電路原理圖連接器材，將兩個滑動變阻器 r1、r2的觸頭分別置于合理的位置； 第二步：閉合s，分別調(diào)節(jié)r1和r2至適當(dāng)位置，_.(3)用已知量和測得量的符號表示微安表的內(nèi)阻rg_.6(測量型)某同學(xué)設(shè)計如圖14所示電路用來測量電源的電動勢和內(nèi)阻，其中電流表內(nèi)阻為ra.圖14(1)實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先將電阻箱電阻調(diào)到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱的阻值r，分別測出通過電流表的電流i.下列兩組r的取值方案中，比較合理的方案是_(填“1”或“2”)方案編號電阻箱的阻值r/1400.0350.0300.0250.0200.0235.030.025.020.015.0(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的r圖象是一條直線若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢e_，內(nèi)阻r_.(用k、b和ra表示)7(設(shè)計型)用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢e和內(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線a電壓表v1(量程6 v、內(nèi)阻很大)b電壓表v2(量程3 v、內(nèi)阻很大)c電流表a(量程3 a、內(nèi)阻很小)d滑動變阻器r(最大阻值10 、額定電流4 a)e小燈泡(2 a、5 w)f電池組(電動勢e、內(nèi)阻r)g開關(guān)一只，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表v1的示數(shù)增大，則電壓表v2的示數(shù)減小(1)請將設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖15甲中補(bǔ)充完整(2)每一次操作后，同時記錄電流表a、電壓表v1和電壓表v2的示數(shù)，組成兩個坐標(biāo)點(diǎn)(i，u1)、(i，u2)，標(biāo)到ui坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢e_v、內(nèi)阻r_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在ui坐標(biāo)中兩條圖線在p點(diǎn)相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為_，電池組的效率為_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖158(應(yīng)用型)測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度的器材如下：a待測螺線管l(符號)：繞制螺線管金屬絲的電阻率為，電阻r約為100 b螺旋測微器c電流表a1：量程100 a，內(nèi)阻ra1500 d電流表a2：量程0.6 a，內(nèi)阻ra215 e電壓表v1：量程6 v，內(nèi)阻rv14 kf電壓表v2：量程3 v，內(nèi)阻rv22 kg定值電阻：rg50 h滑動變阻器r：全電阻約為1 ki電源e：電動勢9 v，內(nèi)阻忽略不計(1)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖16所示，其示數(shù)為d_mm.(2)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材，電流表選用_，電壓表選用_(填寫實(shí)驗(yàn)器材前面的字母)圖16(3)根據(jù)圖17中的實(shí)物圖，在圖下邊方框中作出實(shí)驗(yàn)原理圖. 圖17(4)若測得的金屬絲直徑用d表示，電流表g的讀數(shù)用i表示，電壓表v的讀數(shù)用u表示，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度l_.9(探究型)電子技術(shù)興趣小組為了研究某種二極管的特性，用如圖18甲所示的電路測定該元件的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電源反接時，電路中無電流，當(dāng)正向電壓較小時也無電流，記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表圖18 電壓/v1.41.51.71.92.02.12.22.32.42.5電流/ma002.04.012.022.032.042.052.060.0(1)請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在圖乙的坐標(biāo)紙上作出這個二極管的ui圖線；(2)若加在該二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9 v后才以正常工作，則從圖線可以看出這種二極管正常工作前后的導(dǎo)電情況有何區(qū)別？_.(3)若電源的電動勢為6 v，內(nèi)阻不計當(dāng)電流表示數(shù)為12.0 ma時，滑動變阻器接入電路的電阻為_.10(測量型)有一內(nèi)阻未知(約25 k35 k)、量程未知(約25 v35 v)，共有30個均勻小格的直流電壓表.(1)某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中想通過上述電壓表測量一個多用表中歐姆擋的內(nèi)部電源的電動勢，他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30.a請你在圖19中將他們的實(shí)驗(yàn)電路連接起來他們在實(shí)驗(yàn)過程中，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率“_” .b在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為u，歐姆表指針?biāo)傅目潭葹閚，并且在實(shí)驗(yàn)過程中，一切操作都是正確的，請你導(dǎo)出歐姆表電池的電動勢表達(dá)式圖19(2)若在實(shí)驗(yàn)過程中測得該電壓表內(nèi)阻為30 k，為了測出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用，要求測量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度標(biāo)準(zhǔn)電壓表：量程3 v，內(nèi)阻3 k電流表：量程03 a，內(nèi)阻未知滑動變阻器：總阻值1 k穩(wěn)壓電源e：30 v，內(nèi)阻不能忽略電鍵、導(dǎo)線若干a在下邊方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖b選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫出計算量程的表達(dá)式ug_.式中各字母的意義是：_.參考答案1解析使用多用電表歐姆擋，先機(jī)械調(diào)零中值電阻為15 ，測量20 的電阻時，要使用1的倍率，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零；由刻度盤和倍率可知，測量電阻的阻值為19 .答案(1)調(diào)零螺絲電流(2)1(3)調(diào)零旋鈕電阻(4)192解析(1)當(dāng)p移動到r1的最右端時，電流表恰好滿偏，則有r030 .(2)rxr045 ，解得x8.5 cm，fkx850 n；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均勻(3)換勁度系數(shù)更大的彈簧，彈簧伸長相同的長度時，需要的拉力更大答案(1)30(2)850不均勻(3)更換勁度系數(shù)更大的彈簧3解析從題目給出的器材中知，這里對電阻rx的測量可用伏安法來設(shè)計電路由于沒有電壓表，而電流表a2的內(nèi)阻r2已知，因此電壓表可由電流表a2和固定電阻r0(100 )串聯(lián)通過計算我們不難發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計完全符合題中的測量要求考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路完整的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計成如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時在某次合適的測量中，記下a1表與a2表的示數(shù)分別為i1 與i2，則有(i1i2)rxi2(r2r0)，故rx.答案(1)如解析圖所示(2)rx4解析(1)若不計電流表內(nèi)阻，則有：i1r0i2rx，故rxr0，(2)若考慮電流表內(nèi)阻，則有：i1(r1r0)i2(r2rx)，故有：rxr2.答案(1)r0(2)r25解析(1)微安表內(nèi)阻比較大，因而把阻值較小的滑動變阻器用作分壓接法，從而粗調(diào)電壓；而阻值較大的滑動變阻器用作限流接法，從而微調(diào)電壓而微安表和毫伏表的內(nèi)阻比較接近，因而兩者并聯(lián)，所作電路圖如右圖所示(2)因要使用微安表的刻度，故而必須使微安表滿偏，記下此時毫伏表的示數(shù)(3)根據(jù)歐姆定律可知，微安表的內(nèi)阻為.答案(1)如解析圖所示(2)使微安表滿偏，記下這時毫伏表的示數(shù)u(3)6解析(1)為保護(hù)電流表，將電阻箱的電阻調(diào)到最大值；(2)實(shí)驗(yàn)時，若電阻箱的阻值太大，電流很小，實(shí)驗(yàn)誤差大，所以比較合理的是方案2；(3)由閉合電路的歐姆定律有：ei(rrar)，整理得r，所以k，b，解得e，rra.答案(1)最大值(2)2(3)ra7解析(1)先作出測量電源內(nèi)阻和電動勢的電路圖，然后在此基礎(chǔ)上增加伏安特性曲線電路，需要注意，小燈泡額定電壓為2.5 v，且電阻較小，故伏特表直接與小燈泡并聯(lián)，而電壓表則測量路端電壓，電路如圖所示(2)根據(jù)圖象可知，傾斜的直線為計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線，該圖線的縱截距為電動勢大小，圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻大小據(jù)此可知電動勢e4.5 v，r1.0 .(3)由圖象可知，小燈泡兩端電壓為2.5 v，電源內(nèi)電壓為2 v，故滑動變阻器連入電路阻值為0.電源的效率為100%56%.答案(1)如解析圖所示(2)4.51.0(3)056%8解析(1)讀數(shù)為1.1250.001(2)由于電源電動勢為9 v，故電壓表采用e.估算電流最大為0.09 a，故電流表選c.(3)實(shí)驗(yàn)原理如右圖所示(4)電壓表通過的電流為，r0兩端的電壓為r0，rl兩端的電壓為irlr0irg，又由電阻定律rl可解得，l答案(1)1.1250.001(2)ce(3)如解析圖所示(4)9(1)如圖所示(2)正常工作前導(dǎo)電性能差(或電阻大)，正常工作后導(dǎo)電性能好(或電阻小)(3)10310解析(1)a