2017年度高考物理(电学实验与创新)二轮专题练习

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

2017年度高考物理(电学实验与创新)二轮专题练习

电学实验与创新 一、多用电表的使用 例1 (2013·新课标Ⅰ·23)某学生实验小组利用图1所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:‎ 图1‎ 多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干.‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔__________,调零点.‎ ‎(2)将图1中多用电表的红表笔和________(选填“‎1”‎或“‎2”‎)端相连,黑表笔连接另一端.‎ ‎(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图2所示,这时电压表的示数如图3所示.多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________ V.‎ 图2         图3‎ ‎(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为________ kΩ.‎ ‎(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图4所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为______V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为______ kΩ.‎ 图4‎ 解析 (4)当滑动变阻器调到阻值为零时,多用电表的示数为电压表的内阻.‎ ‎(5)设多用电表内电池的电动势为E,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为R,则由闭合电路欧姆定律及两组数据得:‎ E=R+4.00 V,E=·[(15.0-12.0) kΩ+R]+3.60 V 联立两式解得R=15.0 kΩ,E=9.00 V.‎ 答案 (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0‎ ‎(5)9.00 15.0‎ 以题说法 1.欧姆表的原理 ‎(1)欧姆表内有电源,红表笔与内部电源负极相连,黑表笔与内部电源的正极相连,故其电流方向为“红表笔流进,黑表笔流出”.‎ ‎(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.当红、黑表笔短接时,调节滑动变阻器R0(即欧姆调零),使灵敏电流计满偏,Ig=,此时中值电阻R中=Rg+R0+r,当两表笔接入电阻Rx时I=,电阻Rx与电路中的电流相对应,但不是线性关系,故欧姆表刻度不均匀.‎ ‎2.欧姆表使用六注意 ‎(1)选挡接着调零;(2)换挡重新调零;(3)待测电阻与电路、电源要断开;(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近;(5)读数之后要乘以倍率得阻值;(6)用完后,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压的最高挡.‎ ‎ (1)用多用电表的欧姆挡测量阻值时,选择倍率为×100 Ω挡,按正确的实验操作步骤测量,表盘指针位置如图5所示,该电阻的阻值约为________Ω;‎ 图5‎ ‎(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 (  )‎ A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果 B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新欧姆调零 C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电源断开 D.欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变 ‎(3)用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接a端,红表笔接b端时,指针偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明________(填“a”或“b”)端是二极管正极.‎ 答案 (1)1 700 (2)AC (3)a 解析 (1)欧姆表的测量值是指针读数与倍率的乘积,为17×100 Ω=1 700 Ω.‎ ‎(2)欧姆表测电阻时,红、黑表笔插错不会影响测量结果,A正确;测不同的电阻时,只要没更换倍率,不需重新欧姆调零,B错误;测电路中的电阻时应将待测电阻与电源断开,C正确;表中的电池电动势变小、内阻变大后,会影响测量结果,D错误.‎ ‎(3)二极管具有单向导电性,欧姆表的红表笔接的是表内电池的负极,接b端时,指针偏转角度大,二极管电阻小,说明b端是二极管的负极,a端是其正极.‎ 二、以测电阻为核心的电学实验 例2 (2013·北京·21)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值.‎ ‎(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流‎2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:‎ A.电流表(0~‎3 A,内阻约0.025 Ω)‎ B.电流表(0~‎0.6 A,内阻约0.125 Ω)‎ C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)‎ D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)‎ 为减小测量误差,在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(选填器材前的字母);实验电路应采用图6中的________(选填“甲”或“乙”).‎ 图6‎ ‎(2)图7是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线.‎ 图7‎ ‎(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图8所示,可得该电阻的测量值Rx==________Ω(保留两位有效数字).‎ 图8‎ ‎(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是__________________;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是________.(选填选项前的字母)‎ A.电流表测量值小于流经Rx的电流值 B.电流表测量值大于流经Rx的电流值 C.电压表测量值小于Rx两端的电压值 D.电压表测量值大于Rx两端的电压值 ‎(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映Ux关系的示意图中正确的是________.‎ 解析 (1)为了减小误差,应使电表读数为量程的~,电源电动势为4 V,故电压表选C.估算通过Rx的最大电流约为Im= A=‎0.6 A,所以电流表应选B.因为>,所以电流表应外接,即应采用甲电路,测量误差较小.‎ ‎(2)‎ ‎(3)电流表、电压表的读数分别为I=‎0.50 A,U=2.60 V,所以Rx= Ω=5.2 Ω.‎ ‎(4)甲电路中产生误差的主要原因是电压表的分流作用,选项B正确.乙电路中产生误差的主要原因是电流表的分压作用,故选项D正确.‎ ‎(5)Rx两端的电压U=,其中R为滑动变阻器总阻值,L为滑动变阻器两端总长度,结合数学知识可知选项A正确.‎ 答案 (1)B C 甲 (2)见解析图 (3)5.2 (4)B D ‎(5)A 以题说法 描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定金属丝的电阻率,其实验原理都涉及伏安法测电阻,这类实验要从以下两个方面攻克.‎ ‎1.电路结构:实验电路至少包括三个部分:(1)测量电路;(2)控制电路(滑动变阻器、开关);(3)电源.‎ ‎2.电路设计:(1)电表选择注意三方面:①安全性,要求量程不能太小,电表不反接;②准确性,要求量程不能太大,读数一般要超过量程的;③若电表量程不合适,要利用有准确内阻的电表进行改装.‎ ‎(2)测量电路设计:若>,则应把电流表内接;若<,则应把电流表外接.‎ ‎(3)控制电路:以小控大用分压,相差无几用限流,即当滑动变阻器的阻值较小时,常采用分压式接法;当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时,常采用限流式接法.另外滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种:①电压要求从零开始变化;②滑动变阻器太小,不能起到限流的作用;③限流式不能获取有区分度的多组数据.若两种接法均可,则采用限流式,因为限流式损耗功率小.‎ ‎ 某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验,实验室提供如下器材:热敏电阻Rt(常温下约8 kΩ)、温度计、电流表mA(量程1 mA,内阻约200 Ω)、电压表V(量程3 V,内阻约10 kΩ)、电池组E(4.5 V,内阻约1 Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、开关S、导线若干、烧杯和水.‎ ‎(1)根据提供器材的参数将图9甲所示的实物图中所缺的导线补接完整.‎ 图9‎ ‎(2)实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于________(填“a”或“b”)端.‎ ‎(3)利用补接完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值,画出该热敏电阻的Rt-t图象如图10中的实测曲线,与图中理论曲线相比二者有一定的差异.除了偶然误差外,下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是________.(填选项前的字母,不定项选择)‎ 图10‎ A.电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大 B.电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小 C.温度升高到一定值后,电流表应改为外接法 ‎(4)将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用,当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时,满足关系式I2R=k(t-t0)(其中k是散热系数,t是电阻的温度,t0是周围环境温度,I为电流强度),电阻的温度稳定在某一值.若通过它的电流恒为50 mA,t0=‎20°C,k=0.25 W/°C,由实测曲线可知该电阻的温度稳定在________°C.‎ 答案 (1)连线如图所示 ‎(2)a (3)AC (4)48(46~50均可)‎ 解析 (1)如果用限流法,待测电阻两端的电压将超出电压表的量程,故用分压法,因为待测电阻是大电阻,故用内接法.‎ ‎(2)开始时待测电阻两端的电压应当最小,故滑动触头应置于a端.‎ ‎(3)用电流表内接法测量的是待测电阻和电流表内阻的和,故测量值偏大,A正确;温度升高,热敏电阻的阻值变小,当与电流表电阻接近时,应改为电流表外接法,C正确.‎ ‎(4)将I=50 mA、t0=‎20°C、k=0.25 W/°C代入I2R=k(t-t0)中可得R=0.1(t-20) kΩ,在Rt-t图中作出该直线,找到该直线与实测Rt-t曲线的交点,交点所对应的横坐标约为‎48°C,所以该电阻的温度稳定在‎48°C.‎ 三、以测电源的电动势为核心的电学实验 例3 (10分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,提供了如图11甲、乙、丙所示的三组器材.‎ ‎(1)请把能完成实验的器材都连成电路.‎ 图11‎ ‎(2)某同学根据他的实验数据作出了如图12所示的图象,由此可知该同学选用的是______(填“甲”“乙”或“丙”)组器材进行实验.根据图象可得出电源的电动势E=______V,内阻r=________Ω.(忽略电表内阻的影响,结果保留两位有效数字)‎ 图12‎ 解析 (1)只要能取两组不同数值,列出闭合电路欧姆定律的表达式,未知量只有电动势和内阻就可以完成实验,甲图不满足要求,乙、丙两图满足要求.根据下面两幅电路图连接乙、丙的实物图.‎ ‎(2)丙图中的外电阻可以通过电阻箱读出来,所以选的一定是丙图.根据闭合电路欧姆定律有E=IR+Ir,整理可得R=-r,可知图线与纵轴截距的绝对值是内阻,图线的斜率是电源的电动势.‎ 答案 (1)如图所示(4分,乙、丙各2分,画了甲图则此问扣1分)‎ ‎(2)丙(2分) 1.4(1.3~1.5均可)(2分) 1.0(0.8~1.2均可)(2分)‎ 以题说法 测量电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律,数据处理的主要思想方法是“化曲为直”,常用的方法有三种:‎ ‎1.伏安法——利用电压表和电流表,闭合电路方程为E=U+Ir,利用两组数据,联立方程求解E和r;也可作出U-I图象,图线的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻.‎ ‎2.伏阻法——利用电压表和电阻箱.闭合电路方程为E=U(1+).利用两组数据联立方程求解或将原方程线性化,处理为=·+或U=-r+E,作-图象或U-图象,利用图线的截距和斜率求E和r.‎ ‎3.安阻法——利用电流表和电阻箱.闭合电路方程为E=I(R+r),利用两组数据联立方程求解或将方程线性化,处理为=·R+,作-R图象,利用图线的截距和斜率求E和r.‎ ‎ (2013·浙江·22)采用如图13所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.‎ 图13‎ ‎(1)除了选用图14照片中的部分器材外,________(填选项);‎ 图14‎ A.还需要电压表 B.还需要电流表 C.还需要学生电源 D.不再需要其他器材 ‎(2)测量所得数据如下:‎ ‎ 测量次数 物理量  ‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ R/Ω ‎1.2‎ ‎1.0‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎0.4‎ ‎0.2‎ I/A ‎0.60‎ ‎0.70‎ ‎0.80‎ ‎0.89‎ ‎1.00‎ ‎1.20‎ U/V ‎0.90‎ ‎0.78‎ ‎0.74‎ ‎0.67‎ ‎0.62‎ ‎0.43‎ 在图15中用作图法求得电池的内阻r=________;‎ 图15‎ ‎(3)根据第5次所测得的实验数据,求得电流表内阻RA=________.‎ 答案 (1)A (2)(0.75±0.10) Ω (3)0.22 Ω 解析 (1)除照片中的器材外,还需要电压表,故应选A.‎ ‎(2)作出U-I图象,如图所示,由图象斜率可求得电池的内阻r=(0.75±0.10) Ω.‎ ‎(3)由U=I(R+RA)和第5组数据,得:电流表的内阻 RA=-R=(-0.4) Ω=0.22 Ω.‎ ‎14.从原理迁移中突破电学实验题 审题示例 ‎(9分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,备有如下器材:‎ A.干电池 B.电流表(0~‎0.6 A,内阻约0.1 Ω)‎ C.灵敏电流计(满偏电流Ig=200 μA、内阻rg=500 Ω)‎ D.滑动变阻器(0~20 Ω、‎2.0 A)‎ E.电阻箱R F.开关、导线若干 ‎(1)由于没有电压表,要把灵敏电流计改装成量程为2 V的电压表,需串联一个阻值为________Ω的电阻.‎ ‎(2)改装后采用如图16甲所示电路进行测量,请在图乙上完成实物连线.‎ ‎ ‎ 图16‎ ‎(3)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片移动至________(填“a端”、“中央”或“b端”).‎ ‎(4)图17为该实验绘出的I1-I2图线(I1为灵敏电流计的示数,I2为电流表的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.‎ 图17‎ 审题模板 答题模板 ‎(1)由2 V=Ig(rg+Rx)可得Rx=9 500 Ω.‎ ‎(2)实物连线图如答案图所示.‎ ‎(3)在闭合开关S前,滑动变阻器应处于最大阻值处,滑片应移动至a端.‎ ‎(4)图线与纵轴的截距约为146 μA,对应着电源电动势E=146×10-6×(9 500+500) V=1.46 V;电源内阻r== Ω= Ω=0.82 Ω.‎ 答案 (1)9 500(2分)‎ ‎(2)电路如图所示(2分)‎ ‎(3)a端(1分)‎ ‎(4)1.46(1.45~1.47)(2分) 0.82(0.80~0.84)(2分)‎ ‎ 如图18甲所示为某一型号二极管,其两端分别记为A和B.图乙为它的伏安特性曲线,其外表所标示的极性已看不清,为确定该二极管的极性,用多用电表的电阻挡进行测量.‎ 图18‎ ‎(1)首先对多用电表进行机械调零,然后将红、黑表笔正确插入插孔后,选用×100挡进行测量,在测量前要进行的操作步骤为_________________________________________.‎ ‎(2)将多用电表的红表笔与二极管的A端、黑表笔与二极管的B端相连时,表的指针偏转角度很大;调换表笔的连接后,表的指针偏转角度很小,由上述测量可知该二极管的正极为________(填“A”或“B”)端.‎ ‎(3)当给该二极管加上反向30 V电压时,用伏安法测量其电阻值,提供的器材有:‎ ‎①直流40 V电源;‎ ‎②电流表A1,量程‎0.6 A,内阻约10 Ω;‎ ‎③电流表A2,量程50 μA,内阻约100 Ω;‎ ‎④电压表V,量程为50 V,内阻约100 kΩ;‎ ‎⑤滑动变阻器,总电阻100 Ω;‎ ‎⑥开关、导线若干.‎ 在提供的两块电流表中应选用________(填“②”或“③”),在图19虚线框内画出实验电路图(二极管的符号已画在图中).‎ 图19‎ 答案 (1)将红、黑表笔短接,调节调零旋钮,使指针指到电阻的零刻度处 ‎(2)B ‎(3)③ 电路图如图所示 解析 (1)欧姆调零的具体步骤为:将红、黑表笔短接,调节调零旋钮,使指针指到电阻的零刻度处.‎ ‎(2)二极管正向电阻很小,反向电阻极大,多用电表的电流方向是“红进黑出”,可知该二极管的正极为B端.‎ ‎(3)根据题图乙,当反向电压为30 V时,反向电流不超过50 μA,故电流表选③;二极管反向电阻极大,电流表应该采用内接法,为了多测几组数据,滑动变阻器采用分压式接法.‎ ‎(限时:45分钟 )‎ ‎1. (2013·福建·19(2))硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件.某实验小组设计如图1甲所示电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15 V,内阻约为 30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12 V,内阻不计.‎ ‎①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路.‎ 图1‎ ‎②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2.‎ ‎(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1=______ V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为________ mA(保留两位小数).‎ ‎(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点,如图7所示.请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线.‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ U1/V ‎0.00‎ ‎0.00‎ ‎0.06‎ ‎0.12‎ ‎0.24‎ ‎0.42‎ ‎0.72‎ ‎1.14‎ ‎1.74‎ U2/V ‎0.0‎ ‎1.0‎ ‎2.1‎ ‎3.1‎ ‎4.2‎ ‎5.4‎ ‎6.7‎ ‎8.1‎ ‎9.7‎ Ux/V ‎0.0‎ ‎-1.0‎ ‎-2.0‎ ‎-3.0‎ ‎-4.0‎ ‎-5.0‎ ‎-6.0‎ ‎-7.0‎ ‎-8.0‎ Ix/mA ‎0.00‎ ‎0.00‎ ‎-0.01‎ ‎-0.02‎ ‎-0.04‎ ‎-0.07‎ ‎-0.12‎ ‎-0.19‎ ‎-0.29‎ 图2‎ ‎(ⅲ)由Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成______(填“线性”或“非线性”)关系.‎ 答案 ①连线如图所示 ‎②(ⅰ)1.40 0.23‎ ‎(ⅱ)描点绘出Ix-Ux图线如图所示 ‎(ⅲ)非线性 ‎2. (2013·广东·34(2))图3(a)是测量电阻Rx的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选‎0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为‎30.0 cm.‎ 图3‎ ‎①根据原理图连接图(b)的实物图.‎ ‎②断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=________ V/cm,记录此时电流表A1的示数.‎ ‎③保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图(c)中标出,写出Rx与L、I、u的关系式Rx=________;根据图(c)用作图法算出Rx=________ Ω.‎ 答案 ①见解析图 ②0.1 ③ 6.0‎ 解析 ①实物图如图所示 ‎②由于电阻丝均匀,故单位长度电阻丝的电压u==0.1 V/cm.‎ ‎③设电阻丝每cm长的电阻为R,当合上S1、断开S2时,设此时流过电阻丝的电流为I′,有:‎ I′·30.0R=30.0u,当合上S1、S2时,I′·LR=IRx 由上述两公式得:Rx=.L-I图象如图所示,由图象知:L-I的斜率k=‎60 cm/A,Rx=‎ ku=6.0 Ω.‎ ‎3. 根据实际情况经常要进行电表的改装,下面是在一次电表的改装实验中遇到的问题:一直流电压表,量程为1 V,内阻为1 000 Ω.现将一阻值在5 000 Ω~7 000 Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值,再给一直流电源(电动势E为6 V~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2 000 Ω的定值电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线.‎ ‎(1)为达到上述目的,将图4中的图连成一个完整的实验电路图;‎ 图4‎ ‎(2)连线完成后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V.由此可以计算出改装后电压表的量程为________ V,电源电动势为________ V.‎ 答案 (1)如图所示 ‎(2)7 6.3‎ 解析 (1)因为没有其他的测量工具,考虑将改装后的电压表和电源串联.根据闭合电路欧姆定律列式,有电源电动势和R1‎ 两个未知数,因此可通过改变串联电阻来改变电路中的电流.‎ ‎(2)两次测量分别根据闭合电路欧姆定律列式得,S2闭合时:E=R1+U1,S2断开时:E=(R1+R2)+U2,联立解得电源电动势为6.3 V,R1的阻值为6 000 Ω,故改装后电压表的量程为(RV+R1)=7 V.‎ ‎4. 为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图5甲所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:‎ A.待测微安表(量程500 μA,内阻约300 Ω)‎ B.电阻箱R(最大阻值999.9 Ω)‎ C.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)‎ D.滑动变阻器R2(最大阻值为1 kΩ)‎ E.电源(电动势为2 V,内阻不计)‎ F.保护电阻R0(阻值为120 Ω)‎ ‎(1)实验中滑动变阻器应选用________(填“C”或“D”);‎ ‎(2)按照实验电路图在图乙所示的虚线框中完成实物图连接.‎ 图5‎ ‎(3)实验步骤:‎ 第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱R的阻值为零;‎ 第二,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使微安表满偏;‎ 第三,保持滑片不动,调节电阻箱R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3,此时接入电路的电阻箱的示数如图6所示,阻值R为________Ω;‎ 第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为______Ω.‎ 图6‎ ‎(4)若调节电阻箱的阻值为R′时,微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于R′.则此时微安表内阻的测量值R′与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA相比,更接近微安表内阻真实值的是________(填“R”或“RA”).‎ 答案 (1)C ‎(2)实物图如图所示 ‎(3)145.5 291‎ ‎(4)RA 解析 (1)由于滑动变阻器采用分压式接法,应选最大阻值较小的C.‎ ‎(3)如题图所示,电阻箱接入电路的阻值为R=(100+40+5+0.5) Ω=145.5 Ω;设微安表的满偏电流为Ig,由于滑动变阻器滑片位置未动,两次加在电阻箱与微安表两端的电压相同,故有IgRA=Ig(RA+R),解得RA=291 Ω.‎ ‎(4)微安表读数为满偏值的三分之二时,微安表内阻的测量值更接近真实值.‎ ‎5. (2013·山东·21(2))霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图7所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH为霍尔电压,且满足UH=k,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.‎ 图7‎ ‎①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线连接.‎ ‎②已知薄片厚度d=‎0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I 的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.‎ I/(×10-‎3A)‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎9.0‎ ‎12.0‎ ‎15.0‎ ‎18.0‎ UH/(×10-3V)‎ ‎1.1‎ ‎1.9‎ ‎3.4‎ ‎4.5‎ ‎6.2‎ ‎6.8‎ 根据表中数据在图8所示坐标纸上画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10-3 V·m·A-1·T-1(保留2位有效数字).‎ 图8‎ ‎③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图9所示的测量电路.S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流自Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(填“a”或“b”),S2掷向________(填“c”或“d”).‎ 为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串接在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串接在相邻器件________和________(填器件代号)之间.‎ 图9‎ 答案 ①M ②见解析图 1.5(1.4或1.6) ③b,c S1,E(或S2,E)‎ 解析 ①当带正电的粒子通过磁场时,根据左手定则可知,正粒子受到向左的洛伦兹力,正粒子向M侧汇聚,M电势高,电压表的“+”接线柱应与M相连接.‎ ‎②由测量数据在UH-I图象中描出连线,得到UH-I图线如图所示.‎ 该图线的斜率约为0.381.‎ 即k≈0.381‎ 所以k≈1.5×10-3 V·m·A-1·T-1‎ ‎③当S1接b、S2接c时,Q端接电源正极,P端接电源负极,电流从Q端流入.定值电阻接在S1和E之间或S2和E之间可防止电源短路.‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档