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首页高考知识点物理知识点18.实验与探究I以测电阻为核心的电学实验

高考物理知识点

以测电阻为核心的电学实验

绩优堂高考知识点以测电阻为核心的电学实验

考点

基本仪器的原理和使用实验的基本知识以打点计时器应用为中心的力学实验以橡皮条和弹簧类为中心的力学实验以测电阻为核心的电学实验以测电源电动势和内阻为核心的电学实验

共计34道相关试题精选知识点题

【正确答案】
Ⅲ(1)

(2) 如图所示

(3)     

【解题思路】

III.(1)用拟合法连接图乙中的点,80Ω对应的数据点偏离所连接直线较远,为无效数据点,应舍去;(2)连线时使尽可能多的数据点在图象上,不在图象上的点均匀分布在图象的两侧,偏差太大的点舍去;(3)由闭合电路的欧姆定律可得 ,由图象可得图线的斜率为

,结合数学知识可得 ,代入数据可解得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
Ⅱ(1)       

(2)如图所示

【解题思路】

II.(1)螺旋测微器需要估读,甲图读数为 ,合金丝直径为 (2)由电路图可得,滑动变阻器为分压式接法,电流表外接,实物连接图如答图甲.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)B(2分)。

(2)如图所示(3分)。

(3)如图所示(3分)。

 

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)15   ,45   。(2)变小,变大。
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)  (2分,代入  和  的数值,结果正确的同样给分)

(2)49.5  (2分,答案为49.4或49.6均同样给分)

49.0  (2分,答案为48.9或49.1均同样给分)

【命题立意】

本题考查电流表的改装问题

【解题思路】

(1)电流表改装中,根据并联电路的规律知,分流电阻所通过的电流为(    ),由欧姆定律得  .(2)由图乙知电流表读数  ,  分流  ,其中  .  代人数据得  .

【试题延伸】

改装电表,首先要了解电流表表头的三个基本参量,  把小量程的电流表改装成大量程的电流表,关键是明确电流表的改装原理,根据并联分流的特点是电压相同,小量程的电流表仍是满偏,进而求出分流电阻.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 (1)   (2)如图所示

【答案详解】

解析    (1)在图甲中,根据闭合电路欧姆定律有: ,得   ,再结合图乙得 ,联立解得  

(2)现要使整个电路中电阻条上消耗功率最大,则知此时有 ,又知每根电阻条电阻为 ,且要求电阻条数最少,则可把 根电阻条并联(总电阻值为 ),然后再串联一根电阻条,如答案图所示。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精确度,需要测量电压表的内阻。实验中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块电压表,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表的内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。他用到的实验器材有:

待测水果电池组(电动势约 ,内阻约  )、双向电压表(量程为 ,内阻约为  )、电阻箱(   )、滑动变阻器(   ),一个单刀双掷开关及若干导线。

(1)该同学按如图所示电路图连线后,首先测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤;

①将 的滑动触片滑至最左端,将 拨向 位置,将电阻箱阻值调为

②调节 的滑动触片,使电压表示数达到满偏;

③保持_______不变,调节 ,使电压表的示数达到_____________________;

④读出电阻箱的阻值,记为 ,则电压表的内阻  _______。

(2)若测得电压表内阻为 ,可分析此测量值应_______真实值。(填“大于”、“等于”或“小于”)

(3)接下来测量电源电动势和内阻,实验步骤如下:

①将开关 拨至_______ (填“ ”或“ ”)位置,将 的滑动触片移到最_______端,不再移动;

②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一个合适值,记录下电压表的示数和电阻箱的阻值;

③重复第二步,记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值。

(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为 ,作出 图象,则可消除系统误差,如图所示,其中截距为 ,斜率为 ,则电动势的表达式为   ________,内阻的表达式为_________________________________。

【正确答案】
答案     (1)③    半偏(或最大值的一半)  ④

(2)大于       (3)①  左      (4)   

【答案详解】

解析    (1)由题图可知,当 拨向 位置,滑动变阻器 在电路中为分压式接法,利用电压表的半偏法得:调节 使电压表满偏,保持 不变, 与电压表串联,调节 使电压表的示数达到半偏(或最大值的一半),电压表的内阻 与电阻箱示数 相同。(2)由闭合电路欧姆定律可知,调节 变大使电压表达到半偏的过程中,总电阻值变大,干路总电流变小,由 得: 变大,由电路知: ,变阻器的滑动触片右侧电压 变小,则 变大,电压表半偏时, 上的电压就会大于电压表上的电压,那么 的阻值就会大于电压表的阻值。(3)测电源的电动势和内阻,利用伏阻法, 拨到 ,同时将 的滑动触片移到最左侧。利用 ,联合求 。(4)由欧姆定律得 ,变形得 ,得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 (1)如图甲所示

            甲                          乙

(2)如图乙所示

(3)

【答案详解】

解析    (1)(2)由实验数据可知用电器 的电压和电流均从零开始增加,所以滑动变阻器应使用分压式接法,实物连接图及电路图见答案。(3)当通过 的电流为 时,从图 中可得此时 两端电压为 ,则 两端电压

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【正确答案】
答案 (1)  (2)      (3)如图所示

【答案详解】

解析    (1)由题结合 图象,当开关 时,电阻箱的数据就相当于 ,此时电压表示数为 ,在图线上找到对应此电压的点所对的横坐标,则

(2)在图象上找两点:( )、( ),由闭合电路欧姆定律得: ,解得

(3)实物连接图见答案。

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【正确答案】
答案    (1)  

(2)实物连线如图所示

(3)D

(4) 均可

【答案详解】

解析    (1)因小灯泡的规格为“ ”可知,电流表应选 ;从图乙分析知电压从 开始增大,故滑动变阻器应采用分压接法,则滑动变阻器选

(2)实物连接图见答案。

(3)由图乙可知小灯泡的电阻为图线斜率的倒数且越来越大, 图线中 为斜率,所以A、B均错; 图线中 为斜率,所以C错、D正确。

(4)在图乙中画电源的伏安特性曲线,两图线有一个交点,交点纵轴为 ,是回路中电流,所以通过小灯泡的电流为

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 (1)   间均可)

(2)②   ③

(3)

【答案详解】

解析    (1)选择开关接 时,多用电表是量程为 的电流表,读数为 。选择开关接 时,多用电表是量程为 的电压表,电压表读数为

(2)②电阻箱作为被测量电阻,欧姆表指针所指的就是被测量的电阻值,电阻箱示数为 ,所以 处刻度应为

③设欧姆表内阻为 。( 电流表内阻 电源内阻 调零电阻)两表笔短接时,电流表满偏电流 两表笔间接入 电阻箱时,电流表指针指到 处,则半偏电流 从而得到欧姆表内阻为 ,所以电动势  

(3)图 所示的电流值 可解得

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【正确答案】
答案 (1)a.换用 倍率的档位   c.

(2)电路图见解析

【答案详解】

解析    (1)由题选择 倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把 倍率挡换成 倍率挡。由欧姆表盘的读数规则可知测量结果为  

(2)已知电源电动势 ,而电压表 的量程为 ,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大;由电源电动势 ,被测阻值约 ,可知:通过 的最大电流约为 ;此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知 的量程和内电阻,可将定值电阻 串联改装成一电压表测 两端的电压;滑动变阻器 比被测电阻 小得多,则采取分压式接法,则电路图如图所示:

由电路图可知, 两端电压

中的电流

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)A

(2)短暂

(3)5 

【命题立意】

本题考查多用电表的有关应用,意在考查考生的实验探究能力.难度较小.

【解题思路】

(1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A,使指针指到左边的“0”刻度处;(2)为保护多用电表的内部元件,在测量黑箱中是否存在电源时,应短暂接触接点b;(3)多用电表的读数为 ;每对接点间正反向电阻均相同,说明黑箱中没有二级管元件,根据表格中两接点间电阻的数值,可设计的电路图如答案所示.

【举一反三】

使用多用电表的欧姆挡测电阻,应本着以下几个原则:(1)恰当选择挡位,使读数尽可能在表盘的中央附近,减小读数误差;(2)调零,且每换一次挡位应重新调零;(3)读数;(4)测量完毕后,应把旋钮调至交流电压高挡或 挡.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(17分)(1)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动.质量分别为 小球处于同一高度, 球中心初始时在水平地面上的垂直投影.用小锤打击弹性金属片,使 球沿水平方向飞出,同时松开 球, 球自由下落。 球落到地面N点处, 球落到地面 点处.测得 =0.04kg, =0.05kg,B球距地面的高度是1.225  点间的距离为1.500  ,则B球落到 点的时间是____________s, 球落地时的动能是__________J.(忽略空气阻力, 取9.8 

(2)某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:

小灯泡L,规格“4.0V,0.7A”;

电流表A1,量程3A,内阻约为

电流表A2,量程0.6A,内阻

电压表V,量程3V,内阻

标准电阻 ,阻值1 

标准电阻 ,阻值3k 

滑动变阻器R,阻值范围

学生电源E,电动势6V,内阻不计;

开关S及导线若干.

①甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46A时,电压表的示数如图2所示,此时L的电阻为________________ 

②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是_________________V.

③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.

【正确答案】
(1)0.5   (3分) 0.66   (4分)

(2)①5    (3分) ②4 (3分)

③如图甲,乙所示

说明:画出图甲给4分,只画出图乙给2分.

【命题立意】

(1)本题考查了研究平抛运动的实验.难度中等.

(1)本题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验.难度中等.

【解题思路】

(1) 球做自由落体运动, ,解得 球水平方向的分速度 ,根据机械能守恒定律, 球落地时的动能为

(2)①由图像可以看出,电压表的读数为2.3   ,此时 的电阻为 ;②电压表和 串联,电压表的内阻为 的阻值为 ,根据串并联的知识, 上的电压为 ;③设计的电路要能测出若干组小灯泡两端电压和流经小灯泡的电流的数值.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(18分)(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.

①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径.某次测量的示数如图15中(a)和 (b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm.

②按图15(c)连接电路后,实验操作如下:

(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”)处;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;

(b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;

③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω.

(2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.

①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______(填“水平”或“竖直”)方向.

②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加 10g 砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:

表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______.由表可知所用刻度尺的最小长度为______.

③图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________(填“ ”或“ ”) 的差值.

④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为_________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2).

【正确答案】
(1)①5.01    5.310~5.320       ②(a)大   (b)大     ③1280

(2)①竖直     ②静止                  ③         ④4.9  10

【命题立意】

(1)本题考查的是游标卡尺和螺旋测微器的读数及等效法测电阻.难度中等.

(2)本题考查的是探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系.难度中等.

【解题思路】

(1)①物体的长度为 ;物体的直径为 .②(a)为了保护电流表,防止超过量程,开始 的阻值应调至最大处;(b)同样的道理,开始电阻箱 的阻值也调至最大.③因为电流表示数均为 ,则圆柱体的电阻与电阻箱的电阻相等,即1 280 

(2)①为了使弹簧弹力等于砝码重力和读数准确,弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向.②弹簧悬挂后,等弹簧静止时,长度记为 ;以 为单位,记录数据除了 外,其余数据小数点后面都是两位,因此记录不规范的是 ;刻度尺读数要估读一位,因此精确位是小数点后面第一位,即刻度尺的最小分度为 .③由图可知质量每次增加 ,因此横轴是弹簧长度与弹簧原长 的差值.④由 解得

 ;砝码盘的质量为

 .

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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