高考物理电学实验复习题

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高考物理电学实验复习题

‎ 第十八章 电学实验 ‎2009年高考题 ‎1.(09 广东物理)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。‎ ‎(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图14‎ ‎ ‎ 图15‎ 图14‎ ‎ ‎ ‎(2)实验的主要步骤如下:‎ ‎①正确链接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;‎ ‎②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;‎ ‎③断开开关,_________________,合上开关,重复②的操作。‎ ‎(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此绘出了图15的关系图线,其斜率为________A-1·m-1(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了______的电阻之和。‎ 图16‎ ‎(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示。金属丝的直径是______。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________,其数值和单位为___________(保留三位有效数字)。 ‎ ‎ ‎ ‎2.(09江苏物理)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验:‎ ‎(1)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.(用标注在导线旁的数字表示)‎ ‎(2)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)‎ 答案:(1)⑥ (2)‎ ‎3.(2009年北京卷)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999,科当标准电阻用) 一只电流表(量程=‎0.6A,内阻)和若干导线。‎ ‎①请根据测定电动势E内电阻的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来。‎ ‎②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值,‎ 读处与对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值时,‎ 其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时 首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图,如图6所示,图中已标注出了(‎ ‎)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。‎ ‎③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。‎ ‎④根据图6描绘出的图线可得出这个 电池的电动势E= V,内电阻 ‎ 解析:根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有:‎ E =I(R+r+rg),解得:,根据R-1/I图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。‎ 答案: ① 见答图4 ‎ ‎②见答图6 ‎ ‎③见答图6 ‎ ‎④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35)‎ ‎4.(09安徽理科综合)Ⅰ用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。‎ Ⅱ用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:‎ ‎(a)电流表(量程‎0.6A、‎3A);‎ ‎(b) 电压表(量程3V、15V)‎ ‎(c) 定值电阻(阻值1、额定功率5W)‎ ‎(d) 定值电阻(阻值10,额定功率10W)‎ ‎(e) 滑动变阻器(阴值范围0--10、额定电流‎2A)‎ ‎(f) 滑动变阻器(阻值范围0-100、额定电流‎1A)‎ 那么 ‎(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A; R0应选择 的定值电阻,R应选择阻值范围是 的滑动变阻器。‎ ‎(2)引起该实验系统误差的主要原因是 。‎ 答案:I.‎ 指针位置 选择开关所处的档位 读 数 a 直流电流100mA ‎23.0mA 直流电压2.5V ‎0.57V b 电阻×100‎ ‎320Ω 解析:直流电流100mA档读第二行“0~10”一排,最小度值为2mA估读到1mA就可以了;直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了;电阻×100档读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。‎ II.答案:‎ ‎(1)3,0.6,1,0~10。(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。‎ 解析:由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在‎0.5A左右,所以选量程为‎0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。‎ 关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测
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