2014高考物理 增值增分特训 电学实验的设计与探究.doc

电学实验的设计与探究(限时：45分钟)1．(2013·新课标Ⅱ·23)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图1(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：图1(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．(2)开关S闭合时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)．(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．(4)定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.(结果取3位有效数字)答案(1)见解析图(2)电流电压(3)黑(4)1.00880解析(1)实物连接如图所示(2)开关S闭合时，R1起分流作用，此时多用电表是用来测电流的．开关S断开时，R2起分压作用，此时多用电表是用来测电压的．(3)表笔A所插入的插孔为“－”插孔，表笔A应为黑色表笔．(4)当开关S断开时，多用电表为量程为1V的电压表，则Ig(Rg＋R2)＝1V所以R2＝880Ω当开关S闭合时，多用电表为量程为1A的电流表，则Ig(Rg＋R2)＝(I－Ig)R1解得R1＝eq\f(1000,999)Ω≈1.00Ω.2．(2013·天津·9(3))要测绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．乙选用的器材有：电池组(电动势为4.5V，内阻约1Ω)；电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；电键一个、导线若干．①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．A．滑动变阻器(最大阻值20Ω，额定电流1A)B．滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V、内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.图2答案①A②B③0.1解析①小灯泡的电阻R灯＝eq\f(U2,P)＝eq\f(32,0.6)Ω＝15Ω，为了便于调节，且不超过滑动变阻器的额定电流，滑动变阻器应选A.②因为RV≫R灯，所以电流表应外接；电压需要由零逐渐增大，控制电路应用分压式．故实验电路图应选B.③在小灯泡的伏安特性曲线中画出电源的UI图象，两图线的交点坐标就是灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，即U灯＝1V，I灯＝0.1A，P灯＝U灯I灯＝0.1W3．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表、量程为60mA的电流表、电阻箱、导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图3所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为____(填“红”或“黑”)色；图3(2)若适当调节电阻箱后，图4中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图a、b、c所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω.abc图4(3)计算得到多用电表内电池的电动势为________V．(保留3位有效数字)答案(1)黑(2)14.053.04.6(3)1.54解析由多用电表的读数为14Ω，可知电阻箱和电流表的电阻之和为14Ω，欧姆表中值电阻(即表内电阻)为15Ω，由闭合电路欧姆定律，E＝I(R＋r)＝53.0mA×(14＋15)Ω＝1.54V.4．图5甲是“用伏安法测量金属丝电阻率ρ”的实验电路图．图5(1)用螺旋测微器测得金属丝直径d如图乙所示，可读出d＝________m.(2)闭合开关，调节P的位置，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图6所示的R－x图象，可得该图线的斜率k＝________Ω/m.图6(3)利用图线的斜率k、金属丝的直径d，得到金属丝电阻率ρ的表达式为________．(4)图5中的a导线从电流表的“0.6A”接线柱改接于电流表的“－”接线柱上，可以测量电源的电动势和内阻．闭合开关，调节P的位置，读出多组电压表和电流表的示数，把实验得到的数据绘成如图7所示的U－I图象，得出电源的电动势E＝________V；若R0＝2.0Ω，则电源的内阻r＝______Ω.图7答案(1)3.95×10－4(3.92×10－4～3.98×10－4)(2)10(9.8～1