專題13 電學實驗(命題猜想)-2017年高考物理命題猜想與仿真押題(原卷版)

1、專題13電學實驗（命題猜想）【考向解讀】高考對物理實驗的考查，是在考試說明規(guī)定的實驗基礎(chǔ)上進行重組與創(chuàng)新，旨在考查考生是否熟悉這些常規(guī)實驗器材，是否真正動手做過這些實驗，是否能靈活的運用學過的實驗理論、實驗方法、實驗儀器，去處理、分析、研究某些未做過的實驗，包括設(shè)計某些比較簡單的實驗等所給的物理情景和要求跟教材內(nèi)容多有明顯區(qū)別，是以教材中實驗為背景或素材，通過改變實驗條件或增加條件限制，加強對考生遷移能力、創(chuàng)新能力和實驗能力的考查【命題熱點突破一】電阻的測量1本類試題包括不同類型的測電阻方法，可以充分利用本節(jié)總結(jié)的八種方法2包括實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線；實驗：測定金屬的電阻率；測大電阻、

2、小電阻、電壓表電阻、電流表電阻例1、（2016全國II,23,9分）某同學利用圖甲所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值99999.90）,滑動變阻器R1（最大阻值500）,滑動變阻器R2（最大阻值5k0），直流電源E（電動勢3V），開關(guān)1個，導線若干.實驗步驟如下：按電路原理圖甲連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對應的位置，閉合開關(guān)S；調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值.回答下列問題：（1）實驗中應選擇滑動變阻器（

3、填“R或“R2”）.（2）根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實物圖連線乙（3）實驗步驟中記錄的電阻箱阻值為630.00,若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為0（結(jié)果保留到個位）.（4）如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為（填正確答案標號）100yAB.250yAC.500yAD.1mA【變式探究】（2015.重慶）同學們測量某電阻絲的電阻R,所用電流表的內(nèi)阻與R相當，電壓表可視為XX理想電壓表若使用如圖甲所示電路圖進行實驗，要使得R的測量值更接近真實值，電壓表的a端應連接到電路X的點（選填“b”或“c”）.測得電阻絲的UI如圖乙所示，則R為0（

4、保留兩位有效數(shù)字）.X實驗中，隨電壓進一步增加電阻絲逐漸進入熾熱狀態(tài).某同學發(fā)現(xiàn)對熾熱電阻絲吹氣，其阻值會變化.他們對此現(xiàn)象進行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻R隨風速v（用X風速計測）的變化關(guān)系如圖丙所示由圖可知當風速增加時，R會（選填“增大”或“減小”）在風X速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，需要將滑動變阻器Rw的滑片向端調(diào)節(jié)（選填“M”或“N”）.W為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風速，同學們設(shè)計了如圖丁所示的電路.其中R為兩只阻值相同的電阻，Rx為兩根相同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響，oV為待接入的理想電壓表.如果要x求在測量中，風速從

5、零開始增加，電壓表的示數(shù)也從零開始增加，則電壓表的“”端和“”端應分別連接到電路中的點和點（在“a”“b”“c”“d”中選填）.5.06.0/msI.?二三J-風道-on-F圖【變式探究】（2015新課標全國）電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表的電流的兩倍.某同學利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實驗室提供材料器材如下：待測電壓表（量程3V,內(nèi)阻約為3000歐），電阻箱Ro（最大阻值為99999.9歐），滑動變阻器叫（最大阻值100歐，額定電壓2A）,電源E（電動勢6V,內(nèi)阻不計），開關(guān)兩個，導線若干.（1）虛線框內(nèi)為同學設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整將這種

6、方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R與內(nèi)阻的真實值R比較：R，VVV理由是.【舉一反三】在測定金屬絲電阻率的實驗中：已知金屬絲的電阻約為100,用伏安法測量其電阻，提供的器材有:量程為300mA，內(nèi)阻約為0.50的電流表量程為3A,內(nèi)阻約為0.10的電流表量程為3V,內(nèi)阻約為3k0的電壓表量程為15V,內(nèi)阻約為30k0的電壓表阻值是050,額定電流是2A的滑動變阻器F電動勢為6V,電阻約為0.10的電池G.開關(guān)一個，導線若干要求測量時,兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超出其量程的一半,電流表應選用_.(用序號表示)R(填“”“=，或“”)主要v電壓表應選用在下圖所示的虛線框內(nèi)畫出測電阻絲電阻的電路圖.實驗中已測得金屬

7、絲直徑d=0.300mm,長度l=25.0cm,如圖所示，選擇正確的量程后，根據(jù)圖中兩電表示數(shù)可以求出該金屬絲的電阻率p=.【思路點撥】(1)根據(jù)估算通過待測電阻的最大電流選擇電流表根據(jù)電源的電動勢選擇電壓表(2)根據(jù)實驗要求確定滑動變阻器與電流表接法，作出實驗電路圖變阻器的總電阻小于待測電阻時，變阻器應采用分壓式接法.將待測電阻的大約值與兩電表的內(nèi)阻比較，確定電流表的接法.由圖讀出兩電表的讀數(shù)，由歐姆定律求出金屬絲的電阻，再由電阻定律求解電阻率本題要掌握器材選取的原則：精確、安全，方便，知道如何確定電流表的內(nèi)外接明確實驗的測量原理【命題熱點突破二】測定電源電動勢和內(nèi)阻1測電源電動勢和內(nèi)阻的理

8、論依據(jù)是閉合電路歐姆定律，利用閉合電路歐姆定律的不同表達式2由于實驗要描點連線，而后用圖線求出電源電動勢及內(nèi)電阻，因此需要將閉合電路歐姆定律線性化這個過程需要通過合理的選擇函數(shù)及自變量來實現(xiàn)例2、2016四川理綜，8(11),11分用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻.實驗器材：待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約2Q),保護電阻R(阻值10Q)和R2(阻值5Q),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導線若干.待測電源$R2實驗主要步驟：將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應電流表的示數(shù)I；以U為縱坐標，I為橫坐標，作UI圖線(

9、U、I都用國際單位)；求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：電壓表最好選用；電流表最好選用電壓表(03V,內(nèi)阻約15kQ)電壓表(03V,內(nèi)阻約3kQ)電流表(0200mA,內(nèi)阻約2Q)電流表(030mA,內(nèi)阻約2Q)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大.兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導線接在電阻絲右端接線柱選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達式E

10、=,r=，代入數(shù)值可得E和r的測量值.【變式探究】(2015.安徽)某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100出，內(nèi)阻為2500Q的表頭，一個開關(guān)，兩個電阻箱(0999.9Q)和若干導線.由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應將表頭與電阻箱(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為Q.接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內(nèi)阻進行測量，實驗電路如圖1所示，通過改變電阻R測相應的電流I且作相關(guān)計算后一并記錄如下表.123456R(Q)95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.

11、536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫IRI圖線根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是V,內(nèi)阻r是0.【變式探究】某同學利用DIS，定值電阻R。、電阻箱R1等實驗器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實驗裝置如圖1所示,實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R,用電壓傳感器測得端電壓U,并在計算機上顯示出如圖2所示的1/U1/R關(guān)系圖線a,重復上述實驗方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖2中的圖線b.i-甘I5/數(shù)據(jù)由壓采集器傳感器(-)計算機圖1-由圖線a可知電池a的電動勢E=aV,內(nèi)

12、阻r=Q.0若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率PPb(填“大于”“等于”ab或“小于”)，兩電池的效率nanb(填“大于”“等于”或“小于”).舉一反三】某同學要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和導線若干，該同學按如圖所示電路進行實驗，測得的數(shù)據(jù)如下表所示實驗次數(shù)12345R(0)4.010.016.022.028.0I(At)1.02.02.94.05.0(1)利用測得的數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出適當?shù)膱D像；由圖像可知，該電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=0.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【思路點撥】(1)本題由安阻法測量電動勢和內(nèi)電阻；由閉合電路歐姆定律可得出有關(guān)電流和電阻的關(guān)系式；由數(shù)學知識可知哪種圖像更科學；由公式及表中的數(shù)據(jù)利用描點法可畫出正確的圖像；(2)由圖像交X點及斜率