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专题突破练15 电学实验时间:45分钟 满分:100分
1.甲18分2018全国Ⅰ卷某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25~80℃范围内某热敏电阻的温度特性所用器材有:置于温控室图中虚线区域中的热敏电阻RT其标称值25℃时的阻值为
900.0Ω;电源E6V内阻可忽略;电压表量程150mV;定值电阻R0阻值
20.0Ω滑动变阻器R1最大阻值为1000Ω;电阻箱R2阻值范围0~
999.9Ω;单刀开关S1单刀双掷开关S2实验时先按图甲连接好电路再将温控室的温度t升至
80.0℃将S2与1端接通闭合S1调节R1的滑片位置使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变将R2置于最大值将S2与2端接通调节R2使电压表读数仍为U0;断开S1记下此时R2的读数逐渐降低温控室的温度t得到相应温度下R2的阻值直至温度降到
25.0℃实验得到的R2-t数据见下表t/℃
25.
030.
040.
050.
060.
070.
080.0R2/Ω
900.
0680.
0500.
0390.
0320.
0270.
0240.0回答下列问题:1在闭合S1前图甲中R1的滑片应移动到 选填“a”或“b”端; 2在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点并做出R2-t曲线;乙丙3由图乙可得到RT在25~80℃范围内的温度特性当t=
44.0℃时可得RT= Ω; 4将RT握于手心手心温度下R2的相应读数如图丙所示该读数为 Ω则手心温度为 ℃
2.20分2018辽宁丹东一模在研究性课题的研究中小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件现从这些材料中选取两个待测元件进行研究一是电阻Rx阻值约2kΩ二是手机中常用的锂电池电动势E的标称值为
3.4V在操作台上还准备了如下实验器材:A.电压表V量程4V内阻RV约10kΩB.电流表A1量程100mA内阻RA1约20ΩC.电流表A2量程2mA内阻RA2约20ΩD.滑动变阻器0~10Ω额定电流1AE.电阻箱R00~
999.9ΩF.开关S一只、导线若干1小刚采用伏安法测定Rx的阻值他使用的电池是待测的锂电池电流表应选择 图甲是他连接的部分实验器材请你用笔划线完成实物连接;他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值则测量值 真实值选填“大于”或“小于”; 2小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r
①小聪的实验操作是:闭合开关S调整电阻箱的阻值为R1时读出电压表的示数为U1;调整电阻箱的阻值为R2时读出电压表的示数为U2根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势其表达式为E= ;
②小明认为用线性图象处理数据更便于分析他在实验中多次改变电阻箱阻值获取了多组数据画出的图象为一条直线见图丙由图丙可知该电池的电动势E= V、内阻r= Ω保留两位有效数字
3.20分2018宁夏银川一中一模某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ1用游标卡尺测量其长度如图所示则其长度L= mm 2为精确测量R的阻值该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻他将红黑表笔分别插入“+”“-”插孔中将选择开关置于“×1”挡位置然后将红、黑表笔短接调零此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示试问:
①为减小读数误差该同学应将选择开关置于“ ”挡位置
②再将红、黑表笔短接此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处如图乙所示那么他该调节 直至指针指在“0Ω”处再继续实验结果看到指针指在如图丙所示位置
③现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材:A.灵敏电流计G量程200μA内阻300ΩB.电流表A量程
0.6A内阻约
0.3ΩC.电压表V1量程3V内阻约3kΩD.电压表V2量程15V内阻约5kΩE.滑动变阻器R1最大阻值为10ΩF.最大阻值为
99.99Ω的电阻箱R2以及电源E电动势4V内阻可忽略、开关、导线若干若为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大除电源、开关、导线以外还应选择的最恰当器材只需填器材前面的字母有 请画出你设计的电路图
4.20分2018湖南益阳4月调研某实验小组要描绘小灯泡
2.5V
0.5W的伏安特性曲线实验室提供以下器材可供选择:A.直流电源3V内阻不计B.直流电流表0~300mA内阻约为5ΩC.直流电流表0~600mA内阻约为1ΩD.直流电压表0~3V内阻约为3kΩE.滑动变阻器0~100Ω允许通过的最大电流为
0.5AF.滑动变阻器0~10Ω允许通过的最大电流为2AG.导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量1实验中电流表应选用 滑动变阻器应选用 填器材前的字母标号 2图中已将可能用到的仪器画出请根据实验要求将图中各器材连接成完整的电路3根据实验数据作出的小灯泡I-U图线如图所示由此可知当电压为
1.5V时小灯泡的灯丝电阻为 Ω结果保留两位有效数字 4如果将该小灯泡直接与电动势为2V、内阻为10Ω的电池连接此时小灯泡的功率为 W结果保留两位有效数字
5.22分2018陕西宝鸡二质检某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究其中MN为电阻丝R0是阻值为
1.0Ω的定值电阻实验中调节滑片P记录电压表示数U电流表示数I以及对应的PN长度x绘制了U-I图线如图乙所示1由图乙求得电池的电动势E= V内阻r= Ω 2实验中由于电表内阻的影响电动势测量值 选填“大于”“等于”或“小于”其真实值 3根据实验数据可绘出图象如图丙所示图象斜率为k电阻丝横截面积为S可求得电阻丝的电阻率ρ= 电表内阻对电阻率的测量 选填“有”或“没有”影响 专题突破练15 电学实验
1.答案1b2将
60.
032.0和
70.
0270.0两个点画进图中并连出圆滑的R2-t曲线
3450.
04620.0
33.0解析1滑片在b端可以使R1的阻值全部接进电路保证安全2描点后注意与已有曲线连接成一个完整的圆滑曲线3从R2-t曲线中可读出t=
44.0℃时R2=
450.0Ω所以RT=R2=
450.0Ω4从R2-t曲线中找到纵坐标为
620.0的点其横坐标为
33.0℃
2.答案1C或A2 实线连接图如图所示 大于2
①E=
②
3.3
0.25解析1测量Rx的阻值时滑动变阻器采取分压接法由于待测电阻的阻值较大电流表采取内接法实物图如图所示;通过待测电阻的最大电流为Im==
1.7mA故电流表选取C或A2;由于电流表采取内接法用电压表的读数除以电流表的读数应该为待测电阻与电流表内阻的阻值之和所以测量值大于真实值完整的实物连接图如图所示:2
①由闭合电路的欧姆定律可知:E=U1+rE=U2+r联立解得:E=;
②由闭合电路的欧姆定律可知:E=U+r整理得故截距=
0.3解得E=V=
3.3V斜率解得r=
0.25Ω
3.答案
170.15 2
①×10
②欧姆调零旋钮
③ACEF 电路图如图所示解析1游标卡尺的读数:
①确定游标卡尺的种类:20分度精确度为
0.05mm;
②读出主尺上的示数:70mm;
③读出游标尺上第几条刻度线与主尺的刻度线对齐:第3条;
④计算游标尺的示数:3×
0.05=
0.15mm;
⑤计算游标卡尺的示数:把主尺示数与游标尺示数相加即长度L=
70.15mm2
①欧姆表的读数:欧姆表的指针在表盘中间附近时读数比较准确选择开关置于“×1”挡位置由图甲所示可知所选挡位太小为准确测量应换大挡把选择开关置于×10挡位置
②欧姆调零:换挡后指针并未指到右边的“0Ω”处应重新进行欧姆调零把红黑表笔短接调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零由图丙所示可知待测电阻阻值约为150Ω
③仪器的选择:电阻额定电压是3V电压表应选C量程
3.0V内阻约3kΩ;通过待测电阻的最大电流约为I=A=
0.02A=20mA=20000μA电流远小于电流表量程
0.6A远大于灵敏电流计G量程200μA量程太大或太小读数误差太大因此可以用电阻箱F与灵敏电流计并联改装成量程为20mA的电流表;此外还需要滑动变阻器E因此所需实验器材为A、C、E、F
②电路连接方式:要求电阻R两端电压调节范围尽可能大且滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值故滑动变阻器应采用分压接法;改装后的电流表灵敏电流计与电阻箱并联的内阻约为3Ω可知R2RA·RV故电流表采用内接法实验电路图如图所示
4.答案1B F
238.6
40.094解析1已知小灯泡的额定电压为
2.5V额定功率为
0.5W可知额定电流I=A=
0.2A为了保证电流表读数的准确性所以选择B;实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量应该采用分压式接法滑动变阻器选择最大阻值较小的采用分压式能使小灯泡两端电压变化更加均匀作出的图象更加准确所以选择F2根据实验要求将图中各器材连接成完整的电路如图所示3根据图线可知当电压为
1.5V时电流为
0.175A根据欧姆定律可知小灯泡的内阻为Ω≈
8.6Ω4如果将该小灯泡与电动势为2V内阻为10Ω的电池连接在小灯泡的I-U图中画出电池的I-U图线如图所示两图线的交点I=
0.125AU=
0.75V表示流过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压所以其功率P=UI≈
0.094W
5.答案
11.49
0.45 2小于 3kS 没有解析1由闭合电路欧姆定律可知:U=E-Ir+R0则可知图乙中的图象与纵坐标间的交点表示电动势故E=
1.49V;图象的斜率表示r+R0则r+R0=Ω=
1.45Ω解得:r=
1.45Ω-
1.0Ω=
0.45Ω2由图示可知伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法由于电压表分流作用电流表测量值偏小当外电路短路时电压表不再有分流作用电流测量值等于真实值电源的U-I图象如图所示由图象可知电动势测量值小于真实值电源内阻测量值小于真实值3根据欧姆定律可知电阻R=则可知k=解得:ρ=kS若考虑电表内阻则可得关系式+RA图象的斜率不变所以得出的电阻率没有影响。