【創(chuàng)新設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)易通】（江蘇專用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 第11講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)活頁(yè)規(guī)范訓(xùn)練.doc

第11講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)1某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)汽車電熱器的電功率，此電熱器額定電壓為12 v實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：a輸出電壓為16 v的學(xué)生電源b量程為03 a的電流表，內(nèi)阻約0.1 c量程為00.6 a的電流表，內(nèi)阻約0.5 d量程為03 v的電壓表，內(nèi)阻約3 ke量程為015 v的電壓表，內(nèi)阻約15 kf010 ，0.5 a的滑動(dòng)變阻器g010 ，2 a的滑動(dòng)變阻器h導(dǎo)線，開(kāi)關(guān)該同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄如下：u/v2.43.05.08.010.012.0i/a0.150.200.300.400.450.50(1)該電熱器的阻值是否恒定不變？答：_(填“是”或“不是”)(2)合理選擇實(shí)驗(yàn)器材：電流表選_，電壓表選_，滑動(dòng)變阻器選_(3)請(qǐng)畫出電路圖(4)電熱器的額定功率為_(kāi)解析(2)因?qū)嶒?yàn)中電熱器最大電壓為12 v，最大電流為0.5 a，故選擇量程為015 v的電壓表，量程為00.6 a的電流表；如果采用滑動(dòng)變阻器的限流接法，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí)，電熱器上的電壓仍然會(huì)大于2.4 v，所以采用分壓式，由于電熱器的最大電流為0.5 a，采用分壓式時(shí)，滑動(dòng)變阻器的一部分處在干路，故滑動(dòng)變阻器承受的最大電流必須大于0.5 a，故采用g.(3)由于電熱器的電阻在20 左右，故采用電流表外接法，電路圖如圖所示(4)pui120.5 w6 w.答案(1)不是(2)ceg(3)如圖所示(4)6 w2在“測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率”的實(shí)驗(yàn)中，用圖51121甲所示的電路測(cè)定一個(gè)額定電壓為6 v，額定功率為3 w的直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率根據(jù)電路圖在圖乙中完成實(shí)物圖的連線；圖51121實(shí)驗(yàn)中保持電動(dòng)機(jī)兩端電壓u恒為6 v，重物每次勻速上升的高度h均為1.5 m，所測(cè)物理量及測(cè)量結(jié)果如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電動(dòng)機(jī)的電流i/a0.20.40.60.82.5所提重物的重力mg/n0.82.04.06.06.5重物上升時(shí)間t/s1.41.652.12.7重物不運(yùn)動(dòng)計(jì)算電動(dòng)機(jī)效率的表達(dá)式為_(kāi)(用符號(hào)表示)，前4次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)工作效率的平均值為_(kāi)在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率是_，可估算出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_(kāi) .解析由題意可知效率100%.在第五次實(shí)驗(yàn)中，重物不運(yùn)動(dòng)，因此電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功為0，電動(dòng)機(jī)輸出功率為0，此時(shí)電壓全部加在了內(nèi)阻上，可得內(nèi)阻為2.4 .答案如圖100%74%02.43一實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究某種元件q的伏安特性曲線，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖51122甲所示的電路圖請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖51122(1)請(qǐng)將圖乙中的實(shí)物連線按電路圖補(bǔ)充完整(2)考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測(cè)量值_(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值(3)閉合開(kāi)關(guān)s，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器滑片，總不能將電壓表的示數(shù)調(diào)為零原因可能是圖乙中的_(填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)處接觸不良(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得表格中的7組數(shù)據(jù)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出該元件的iu圖線.序號(hào)電壓/v電流/a10020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44(5)為了求元件q在iu圖線上某點(diǎn)的電阻，甲同學(xué)利用該點(diǎn)的坐標(biāo)i、u，由r求得乙同學(xué)作出該點(diǎn)的切線，求出切線的斜率k，由r求得其中_(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法正確解析(1)由電路圖可知，電流表為外接法，滑動(dòng)變阻器為分壓式接法(2)由電流表外接的特點(diǎn)可知，該元件的測(cè)量值小于其真實(shí)值(3)當(dāng)圖中的f處接觸不良時(shí)，控制電路由分壓式變?yōu)橄蘖魇?，故無(wú)法將電壓表的示數(shù)調(diào)為零(4)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，先描點(diǎn)，再利用平滑的曲線連接起來(lái)(5)iu圖線上切線(即斜率)可反映電阻的大小，但不能用來(lái)計(jì)算電阻的大小，而r則可以用來(lái)計(jì)算電阻的大小答案(1)如圖所示(2)小于(3)f(4)如圖所示(5)甲4某實(shí)驗(yàn)小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：a待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 v，內(nèi)阻約為4 )b直流電流表a1(量程00.6 a，內(nèi)阻約0.5 )c直流電流表a2(量程03 a，內(nèi)阻約0.1 )d電壓表v1(量程02 v，內(nèi)阻約為2 000 )e電壓表v2(量程06 v，內(nèi)阻約為6 000 )f滑動(dòng)變阻器r1(最大電阻20 ，額定電流2 a)g滑動(dòng)變阻器r2(最大電阻200 ，額定電流1 a)h電阻箱r3(最大電阻99.9 ，額定電流1 a)i開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)若用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量有盡可能高的精確度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的電流表是_，電壓表是_，滑動(dòng)變阻器是_(填代號(hào))(2)請(qǐng)將圖51123甲中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖51123(3)若用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，電流表出了故障，實(shí)驗(yàn)小組如想方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，需將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，只需去掉電流表，將上述器材中的_換成_即可(填寫器材前面的字母)(4)請(qǐng)畫出改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)電路圖(5)實(shí)驗(yàn)小組在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在坐標(biāo)紙上作出了如圖乙所示圖線由圖線得出：干電池的電動(dòng)勢(shì)e_ v，內(nèi)阻r_ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)干電池通過(guò)的電流不超過(guò)0.5 a，因此電流表選用b；由于電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5 v，因此電壓表選用量程為2 v的d；由于滑動(dòng)變阻器起限流作用，要起到明顯的調(diào)節(jié)作用，只要選用最大阻值與電池內(nèi)阻差不多的滑動(dòng)變阻器f即可(5)由eur得，根據(jù)截距和斜率可求得r3.3 ，電動(dòng)勢(shì)e1.4 v.答案(1)bdf(2)如圖所示(3)fh(4)如圖所示(5)1.43.352013重慶卷，6(2)某同學(xué)對(duì)有故障的電熱毯進(jìn)行探究圖51124甲是電熱毯的電路示意圖，其中電熱線和導(dǎo)線通過(guò)金屬接線片連接圖乙為測(cè)試電路實(shí)物圖，a、b為測(cè)試表筆，電壓表內(nèi)阻很大，可視為理想電表甲乙丙圖51124請(qǐng)?jiān)谙旅嫣摼€框內(nèi)畫出與圖乙對(duì)應(yīng)的電路圖斷開(kāi)k1，用上述測(cè)試電路在1和1之間檢測(cè)得知電熱線無(wú)故障，然后測(cè)得電熱線的ui曲線如圖丙所示，已知電熱線材料的電阻率為2.8107 m，電熱線的直徑為0.200 mm.可求得此電熱線的電阻為_(kāi) k，總長(zhǎng)度為_(kāi) m(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)為了進(jìn)一步檢查故障，該同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)k1和k2，用表筆a和b分別對(duì)圖甲中所示的各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，部分測(cè)試結(jié)果如下表所示由此測(cè)試結(jié)果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)).測(cè)試點(diǎn)3和31和11和31和22和3電表指針有無(wú)偏轉(zhuǎn)電壓表有有無(wú)有無(wú)電流表無(wú)有有無(wú)有解析電路圖如圖：由題圖可求r，由圖線斜率可求得r0.58 k(0.570.59均可)，由r，可得l65 m(6466均可)由題表可知，1和2之間，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為零，說(shuō)明其間有斷路答案見(jiàn)解析圖0.58(0.570.59之間)65(6466均可)1和262013山東卷，21(2)霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展如圖51125所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的p、q間通入電流i，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)b，在m、n間出現(xiàn)電壓uh，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，uh為霍爾電壓，且滿足uhk，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)圖51125若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖51125所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量uh時(shí)，應(yīng)將電壓表的“”接線柱與_(填“m”或“n”)端通過(guò)導(dǎo)線連接已知薄片厚度d0.40 mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.10 t不變，改變電流i的大小，測(cè)量相應(yīng)的uh值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示.i(103a)3.06.09.012.015.018.0uh(103v)1.11.93.44.56.26.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上畫出uhi圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為_(kāi)103 vma1t1(保留2位有效數(shù)字) 該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖51126所示的測(cè)量電路s1、s2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)為使電流自q端流入，p端流出，應(yīng)將s1擲向_(填“a”或“b”)，s2擲向_(填“c”或“d”)為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串接在電路中在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串接在相鄰器件_和_(填器件代號(hào))之間圖51126解析當(dāng)帶正電的粒子通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)左手定則可知，正粒子受到向左的洛倫茲力，正粒子向m側(cè)匯聚，m電勢(shì)高