2016高考物理二輪復習 題能演練 專題5 物理實驗 152 電學實驗與創(chuàng)新(含解析)

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1、電學實驗與創(chuàng)新 [真題再現(xiàn)] 1．(2014·新課標全國卷Ⅰ)利用如圖(a)所示電路，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻，所用的實驗器材有： 待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9 Ω)，電阻R0(阻值為3.0 Ω)，電阻R1(阻值為3.0 Ω)，電流表A(量程為200 mA，內(nèi)阻為RA＝6.0 Ω)，開關S. 實驗步驟如下： ①將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關S； ②多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應的阻值R； ③以為縱坐標，R為橫坐標，作-R圖線(用直線擬合)； ④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b. 回答下列問題： (1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則

2、與R的關系式為 ________________． (2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R＝3.0 Ω時電流表的示數(shù)如圖(b)所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表． 答：①________；②________. R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 /A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 (3)在圖(c)的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k＝________A－1·Ω－1，

3、截距b＝________A－1. (4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. 答案：(1)＝R＋或?qū)懗桑絉＋(5.0＋r)　(2)①0.110　②9.09 (3)如圖所示　1.0　6.0　(4)3.0　1.0 解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得：E＝ ，可得：＝R＋. (2)根據(jù)電流表讀數(shù)原理可得：其讀數(shù)為0.110 A，其倒數(shù)為9.09 A－1. (3)根據(jù)圖線可知，斜率k＝1.0 A－1·Ω－1，截距b＝6.0 A－1. (4)根據(jù)圖線，＝1.0 A－1·Ω－1，電動勢E＝3.0 V， ＝6.0 A－1，內(nèi)阻r＝1.0 Ω.

4、 2．(2015·全國理綜Ⅱ)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍．某同學利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實驗室提供的器材如下： 待測電壓表V(量程為3 V，內(nèi)阻約為3 000 Ω)，電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值為100 Ω，額定電流2 A)，電源E(電動勢6 V，內(nèi)阻不計)，開關兩個，導線若干． (1)虛線框內(nèi)為該同學設計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整． (2)根據(jù)設計的電路，寫出實驗步驟：__________________. (3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R′V，與電壓表內(nèi)阻的真實值R

5、V相比，RV′________RV(填“>”、“＝”或“<”)，主要理由是__________． 答案：見解析 解析：(1)因滑動變阻器阻值較小，所以選擇滑動變阻器的分壓接法．實驗電路圖如圖所示． (2)移動滑動變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最小；閉合開關S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻． (3)斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大；此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故RV′＞RV.

6、3．在實驗室中，利用電阻箱、靈敏電流計、定值電阻等實驗器材可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗的實物連線如圖甲所示．電阻箱最大阻值為30 Ω，定值電阻阻值為3 000 Ω，靈敏電流計內(nèi)阻不計． 甲 (1)要想完成實驗，實物連線圖中缺少一條導線，請在圖中補畫出這條導線并根據(jù)實物連線圖在虛線框中畫出電路圖． (2)由于電阻箱電阻的最大值遠小于定值電阻，可以認為流過電源內(nèi)部的電流等于流過電阻箱的電流．在這種情況下，電阻箱連入電路的阻值R、靈敏電流計示數(shù)I、電源的電動勢E、內(nèi)阻r和定值電阻R0之間的關系是＝________. (3)改變電阻箱的阻值R并讀出電流計的讀數(shù)I，作出-圖象如圖乙所

7、示，則電源電動勢是________V，內(nèi)阻是________Ω. 乙 答案：(1)實物連線圖如圖1所示 電路圖如圖2所示 (2)·－　(3)3　1 解析：電路的路端電壓為IR0，流過電阻箱的電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律有IR0＋r＝E，即＝·－，因此圖線在縱軸上的截距為－1 Ω－1＝－，r＝1 Ω，圖線的斜率為 A·Ω－1＝，得E＝3 V. 1.分析近幾年的高考，考查的方向基本不變，主要體現(xiàn)在基本儀器的使用、實驗原理的理解與遷移、實驗數(shù)據(jù)的分析以及創(chuàng)新實驗的設計與應用． 2．基本儀器的使用及電路、電表的改裝仍是今后高考考查的熱點，同時注重對實驗操作過程的考查和創(chuàng)新設計

8、實驗的考查． 規(guī)律探尋　 [考題預測] 某研究性學習小組欲測定一塊蓄電池的電動勢E和內(nèi)阻r，該小組的兩同學利用相同的器材分別設計了如圖(a)、(b)所示的兩個電路，R0為定值電阻，試完成下列問題． (a)　　　　　　　　　　(b) (1)先直接用多用電表測定該電池的電動勢．在操作無誤的情況下，多用電表的選擇開關和表盤示數(shù)如圖(c)和圖(d)所示，其示數(shù)為________V. (c) (d) (e) (2)這兩個同學通過正確實驗，然后將實驗數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后在同一個坐標系中作出了如圖(e)所示的圖象，則： ①若選用圖(a)來進行實驗，請將圖(f)所示的實物圖連接

9、好． (f) ②在圖(e)中，圖線A所選的實驗原理圖是________[填“圖(a)”或“圖(b)”]，此時圖(e)中的橫坐標是________，由該圖象求得電源的電動勢E＝________V．圖線B所選的實驗原理圖是________[填“圖(a)”或“圖(b)”]，此時圖(e)中的橫坐標是________，由該圖象求得電源的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. 答案：(1)9.6　(2)①如解析圖所示?、趫D(a)　　10　圖(b)　　10　17.6 解析：(1)用多用電表測得的結(jié)果為E＝9.6 V. (2)①根據(jù)多用電表的測量結(jié)果可知電壓表所選量程為0～1

10、5 V，所連實物圖如圖所示． ②在題圖(a)中由閉合電路歐姆定律得E＝U＋(r＋R0)，變形得：＝＋·① 在題圖(b)中由閉合電路歐姆定律得E＝U＋r，變形得： ＝＋·② 由以上分析可看出在①式中與是線性關系，在②式中與是線性關系；>，故圖線A對應的實驗原理圖是圖(a)，圖線B對應的實驗原理圖是圖(b)．對于圖線A來說所對應的橫坐標是＝，即圖線A作的是-圖線；對于圖線B來說所對應的橫坐標是＝，即對于圖線B來說作的是-圖線． 圖線A、B與縱坐標的截距均為，故有E＝10 V．為求圖線B的斜率，可在圖線B上取兩個距離較遠的點，如(1.10×10－2,0.12)和(2.80×10－2,0.15)，則圖線B的斜率為k2＝＝1.76，又k2＝，將E＝10 V 代入解得r＝17.6 Ω.