届高三物理新课标复习电学实验专项提升练习

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网


电学是物理学的分支学科之一,下面是电学实验专项提升练习,希望对考生复习有帮助。

1.(山东理综,22)如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值,记录U-I关系图线。

回答下列问题:

(1)滑动触头向下移动时,电压表示数________(填增大或减小)。

(2)I0=________A。

(3)RL消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)。

2.(新课标全国卷,23)电

待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000 ),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值100 ,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关2个,导线若干。

(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整。

(2)根据设计的电路,写出实验步骤:

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV,与电压表内阻的真实值RV相比,RV________RV(填、=或),主要理由是__________________________________________________________________。

3.(新课标全国卷,23)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。

(1)已知毫安表表头的内阻为100 ,满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱,电表量程为3 mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA。由题给条件和数据,可以求出R1=________ ,R2=________ 。

(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。电池的电动势为1.5 V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300 和1 000 滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750 和3 000 。则R0应选用阻值为________ 的电阻,R应选用最大阻值为________ 的滑动变阻器。

(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R为保护电阻a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱________(填b或c)相连。判断依据是:__________________________________________________________________。

4.(广东理综,34(2))某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等。

图1

①使用多用电表粗测元件X的电阻。选择1欧姆档测量,示数如图1(a)所示,读数为________。据此应选择图1中的 ________(填b或c)电路进行实验。

②连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐____(填增大或减小依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。

图2

③图2(a)是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件________(填X或Y)是非线性元件。

④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图2(b)所示。闭合S1和S2,电压表读数为3.00 V;断开S2,读数为1.00 V,利用图2(a)可算得E=________V,r=________(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。

5.(天津理综,9(3))用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V,内电阻约1 )的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有

A.电流表:量程0.6 A,内电阻约1

B.电流表:量程3 A,内电阻约0.2

C.电压表:量程3 V,内电阻约30 k

D.电压表:量程6 V,内电阻约60 k

E.滑动变阻器:0~1 000 ,额定电流0.5 A

F.滑动变阻器:0~20 ,额定电流2 A

①为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用(均填仪器的字母代号)。

②下图为正确选择仪器后,连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。

③实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以________为纵坐标,以________为横坐标。

6.(海南单科,12)

某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材E(内阻很小)、开关S1和S2,电容器C(约100 F)、电阻R1(约200 k)、电阻R2(1 k)、电压表(量程6 V)、秒表、导线若干。

(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线。

(2)先闭合开关S2,再断开开关S2;闭合开关S1,同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表的示数如图(c)所示,电压表的读数为________V(保留2位小数)。

(3)该同学每隔10 s记录一次电压表的读数U,记录的数据如下表所示。在给出的坐标纸上绘出U-t图线。已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是________s。

时间t/s 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 电压U/V 2.14 3.45 4.23 4.51 5.00 5.18

(4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是____________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

参考答案

1.【详细分析】(1)滑动触头向下移动RL阻值减小,则总电阻减小,由于总电流不变,因此总电压变小,则电压表读数变小。

(2)由电路图可知:I0=I+,即U=I0R-IR,由U-I图线可知,I0R=20,R=k= =20 ,则I0=1.00 A(0.98、0.99、1.01均正确)。

(3)RL消耗的功率为P=IU=20I-20I2,则当I=0.5 A时,功率的最大值为Pm=5 W。

答案 (1)减小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)5

2.【详细分析】(1)实验电路图如图所示。

(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表的指针满偏 ;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0使电压表的指针半偏,读取电阻箱的电阻值,此即为测得的电压表内阻。

3)断开S2,调节电阻箱R0使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大,此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,RVRV

答案 (1)见解析图 (2)见【详细分析】(3) 理由见解析

3.【详细分析】(1)定值电阻和毫安表表头是并联关系,电压相等,电流和电阻成反比。若使用a和b两个接线柱,量程为3 mA,则通过R1、R2的电流为2 mA,则通过毫安表表头和R1、R2的电流比为1∶2,所以电阻比为2∶1,可得R1+R2=Rg=50 若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA,通过R1的电流为9 mA,电流比为1∶9,可得电阻比=,即R1=(Rg+R2),整理可得R1=15 ,R2=35

(2)根据电流表校准的刻度,可知电路中总阻值最大为 =3 000 ,最小阻值为 =500 。若定值电阻R0选择为1 000 ,则无法校准3.0 mA,所以选用的定值电阻R0的阻值应为300 ,由于最大阻值要达到3 000 ,所以选用的滑动变阻器R的最大阻值为3 000 。

(3)为准确地判断出哪个电阻损坏,d点应和接线柱c相连;若电流表无示数,则说R2断路,若电流表有示数,则说明R1断路。

答案 (1)15 35 (2)300 3 000 (3)c 见解析

4.【详细分析】①欧姆表的读数R=示数倍率,得R=10 根据实验电路产生误差的原因知应选用电流表外接,故选择b电路进行实验。

②滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,R左增大,待测电阻两端的电压增大,所以电流表的示数增大。

③根据伏安特性曲线知,X为线性元件,Y为非线性元件,且RX=10 。

④由闭合电路欧姆定律:

S1、S2均闭合,有U1=RX

S1闭合,S2断开,有U2=RX

解以上两式得r=0.50 ,E=3.2 V

答案 ①10 b ②增大 ③Y ④3.2 0.50

5.【详细分析】①因三节干电池的电动势约为4.5 V,故电压表应选D;因干电池放电电流不宜超过0.5 A,故电流表应选A;由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可。

②本实验的实验电路应如图。

为了连接成如图的实验电路,还需要用导线将a与d,c与g,f与h相连。

③实验时,电流表不再使用,电阻箱代替滑动变阻器,实验电路图如图所示

根据闭合电路欧姆定律得U+r=E,整1)=+,以为纵坐标,为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线;

(2)U=E-r,以U为纵坐标,为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线。

(3)=R+,以为纵坐标,R为横坐标

答案 ①A D F ②a d c g f h ③ 或U

或 R

6.【详细分析】(1)实物连线如图甲所示

图甲

图乙

(2)电压表的量程为6 V,分度值为0.1 V,所以读数为3.60 V

(3)从数据中可得出,电压表示数变化得越来越慢,而从40 s到50 s之间数据变化又突然快了,所以该数据对应表中的时间为40 s

(4)电路中C、R2和S2构成的回路,先闭合开关S2,再断开开关S2,使电容器上所带电荷量释放干净,不影响实验

答案 (1)见解析图 (2)3.60 V (3)40 s (4)使实验前电容器两极板上的电荷中和

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