2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)高考熱點強化8電學(xué)實驗含解析VIP

1、高考熱點強化(八)電學(xué)實驗(時間：40分鐘)1要精確測量一個直流電源的電動勢和內(nèi)阻，有下列實驗器材可供選擇：a待測電源(電動勢約為4.5 v，內(nèi)阻約為2 )b電流表a(量程為0.6 a，內(nèi)阻為1 )c電壓表v1(量程為15 v，內(nèi)阻為3 k)d電壓表v2(量程為3 v，內(nèi)阻為2 k)e定值電阻r1500 f定值電阻r21 000 g滑動變阻器r(阻值范圍為020 )h開關(guān)及導(dǎo)線若干(1)該實驗中電壓表應(yīng)選_，定值電阻應(yīng)選_(均選填器材前面的序號)。(2)在方框中畫出實驗電路圖。解析(1)待測電源的電動勢約為4.5 v，用量程為15 v的電壓表v1讀數(shù)誤差較大，選用量程為3 v的電壓表v2，需串

2、聯(lián)電阻擴大電壓表v2的量程，串聯(lián)的定值電阻rrv1 000 。故電壓表應(yīng)選d，定值電阻應(yīng)選f。(2)如圖所示。甲乙答案(1)df(2)見解析圖2(2021湖南新高考適應(yīng)性考試)太陽能電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。一同學(xué)用圖(a)所示電路測量某單晶硅太陽能電池的輸出電流i和輸出電壓u之間的關(guān)系。探究該電池的伏安特性。用一定強度的光照射太陽能電池，閉合開關(guān)s，調(diào)節(jié)電阻箱，測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示。圖(a)u/v0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6i/ma7.07.07.07.07.07.07.07.06.96.65.72.2(1)請在圖(b)中補齊上表中后4

3、組數(shù)據(jù)點，并作出該太陽能電池的伏安特性曲線；圖(b)(2)根據(jù)所作伏安特性曲線可知，電池電阻_(填“是”或“不是”)常數(shù)，短路電流為_ ma，電動勢為_ v(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)；(3)根據(jù)所作伏安特性曲線，估算該太陽能電池的最大輸出功率為_ mw(結(jié)果保留1位小數(shù))。解析(1)根據(jù)圖中表格將點標出，并用平滑曲線連接如圖(2)因為電源的伏安特性曲線不是一條直線，因此內(nèi)阻不是常數(shù)，由圖可得短路電流為7.0 ma，電源電動勢為2.7 v。(3)圖像的電流電壓分別為干路電流和路端電壓，由pui可知圖像的面積表示輸出功率，可得當電流為6.6 ma，電壓為2.2 v時輸出功率最大，為pui2.26.

4、214.5 mw。答案(1)見解析(2)不是7.02.7(3)14.53某課外興趣小組利用圖甲所示電路測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和歐姆擋“1”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有：多用電表；電流表(量程200 ma，內(nèi)阻為幾歐)；滑動變阻器(最大阻值30 )；導(dǎo)線若干。甲乙丙回答下列問題：(1)將多用電表擋位調(diào)到歐姆擋“1”擋，再將紅表筆和黑表筆_，調(diào)零點。(2)將圖甲中多用電表的黑表筆和_(填“1”或“2”)端相連，紅表筆和另一端相連。(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時多用電表和電流表的讀數(shù)分別為5.0 和150.0 ma。從測量數(shù)據(jù)可知，電流表的內(nèi)阻為_ 。(4)將滑動變

5、阻器滑片調(diào)到適當位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時電流表的示數(shù)如圖丙所示。多用電表和電流表的讀數(shù)分別為_ 和_ ma。(5)多用電表歐姆擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖所示。根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為_ v，歐姆擋“1”擋內(nèi)部電路的總電阻為_ 。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)解析(1)使用多用電表測電阻前，應(yīng)首先將紅、黑表筆短接進行歐姆調(diào)零。(2)多用電表電流為“紅進黑出”，圖甲中外電路電流由2到1，所以黑表筆應(yīng)連2端。(3)當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，多用電表所測電阻為外電路電阻，即電流表內(nèi)阻，所以電流表內(nèi)阻為

6、5.0 。(4)根據(jù)表盤上最上面的刻度線讀數(shù)可知，結(jié)果為101 10 ，由圖丙知電流表讀數(shù)為128 ma。(5)由閉合電路歐姆定律得ei1(rar內(nèi))，ei2(r外r內(nèi))，代入數(shù)據(jù)解得e4.4 v，r內(nèi)24 。答案(1)短接(2)2(3)5.0(4)10128(5)4.4244圖(a)是測量電阻rx的原理圖。學(xué)生電源輸出電壓可調(diào)，電流表量程選0.6 a(內(nèi)阻不計)，標有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0 cm。(a)(b)(c)根據(jù)原理圖連接圖(b)的實物圖。斷開s2，合上s1；調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0 v時，單位長度電阻絲的電壓u_ v/cm。記錄此時電流表a1的示數(shù)。保持s1閉合，合

7、上s2；滑動c點改變ac的長度l，同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表a1的示數(shù)與步驟記錄的值相同，記錄長度l和a2的示數(shù)i。測量6組l和i值，測量數(shù)據(jù)已在圖(c)中標出，寫出rx與l、i、u的關(guān)系式rx_；根據(jù)圖(c)用作圖法算出rx_ 。解析根據(jù)原理圖，實物連接如圖(a)所示。(a)由于電阻絲均勻，故單位長度電阻絲的電壓u v/cm0.1 v/cm。調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表a1的示數(shù)與步驟記錄的值相同，即通過電阻絲ac段的電流恒定，則rx兩端的電壓與電阻絲的長度成正比，即uul，根據(jù)歐姆定律得rx的表達式rx，li，li圖象如圖(b)所示。根據(jù)li知圖象的斜率k。由圖象知，斜率為k60 cm/

8、a，故rxku6 。(b)答案如圖(a)所示0.165某實驗小組要測量一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)電阻，用到下列器材：靈敏電流計(內(nèi)阻為50 )；電壓表(03 v，內(nèi)阻約為10 k)；電阻箱r1(0999.9 )；滑動變阻器r2；開關(guān)；導(dǎo)線若干。甲由于靈敏電流計的量程太小，該實驗小組用電阻箱r1與靈敏電流計并聯(lián)，可使其量程擴大為原來的20倍，則改裝后的電流表內(nèi)阻為_ 。乙擴大量程后靈敏電流計的刻度盤并沒有改變，將器材連接成如圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出了多組電壓表示數(shù)u和靈敏電流計的示數(shù)ig，并作出了uig圖線如圖乙所示，由作出的uig圖線及題中的相關(guān)信息，可求得干電池的電動勢e_v，內(nèi)阻

9、r_ 。解析改裝后的電流表內(nèi)阻為rgrg50 2.5 ；由閉合電路的歐姆定律得eu20ig(rrg)，則uig圖線在縱軸的截距為電動勢e1.40 v，斜率為20(rrg)200，解得內(nèi)阻r7.5 。答案2.51.407.56為了測量一電壓表v的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路。其中v0是標準電壓表，r0和r分別是滑動變阻器和電阻箱，s和s1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀單擲開關(guān)，e是電源。甲乙(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)如圖甲所示的實驗原理圖將如圖乙所示的實物圖連接完整。(2)實驗步驟如下：將s撥向接點1，接通s1，調(diào)節(jié)_，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時_的讀數(shù)u；然后將s撥向接點2，保持

10、r0不變，調(diào)節(jié)_，使_，記下此時r的讀數(shù)；多次重復(fù)上述過程，計算r讀數(shù)的_，即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。(3)實驗測得電壓表的阻值可能與真實值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能的原因，請寫出其中一種可能的原因：_。解析(1)電路連線如圖所示：(2)將s撥向接點1，接通s1，調(diào)節(jié)r0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時標準電壓表v0的讀數(shù)u；然后將s撥向接點2，保持r0不變，調(diào)節(jié)r，使標準電壓表v0仍為u，記下此時r的讀數(shù)；多次重復(fù)上述過程，計算r讀數(shù)的平均值，即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。(3)原因：電阻箱阻值不連續(xù)；電流通過電阻時電阻發(fā)熱導(dǎo)致電阻阻值發(fā)生變化；電源連續(xù)使用較長時間

11、，電動勢降低，內(nèi)阻增大等。答案(1)見解析圖(2)r0標準電壓表v0r標準電壓表v0仍為u平均值(3)電阻箱阻值不連接；電流通過電阻時電阻發(fā)熱導(dǎo)致電阻阻值發(fā)生變化；電源連續(xù)使用較長時間，電動勢降低，內(nèi)阻增大等7同學(xué)們測量某電阻絲的電阻rx，所用電流表的內(nèi)阻與rx相當，電壓表可視為理想電壓表。(1)若使用圖1所示電路圖進行實驗，要使得rx的測量值更接近真實值，電壓表的a端應(yīng)連接到電路的_點(選填“b”或“c”)。圖1(2)測得電阻絲的ui圖象如圖2所示，則rx為_(保留兩位有效數(shù)字)。圖2(3)實驗中，隨電壓進一步增加電阻絲逐漸進入熾熱狀態(tài)。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)對熾熱電阻絲吹氣，其阻值會變化。他們對此現(xiàn)象

12、進行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10 v的條件下，得到電阻絲的電阻rx隨風(fēng)速v(用風(fēng)速計測)的變化關(guān)系如圖3所示。由圖可知當風(fēng)速增加時，rx會_(選填“增大”或“減小”)。在風(fēng)速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10 v，需要將滑動變阻器rw的滑片向_端調(diào)節(jié)(選填“m”或“n”)。圖3(4)為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風(fēng)速，同學(xué)們設(shè)計了如圖4所示的電路。其中r為兩只阻值相同的電阻，rx為兩根相同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響，為待接入的理想電壓表。如果要求在測量中，風(fēng)速從零開始增加，電壓表的示數(shù)也從零開始增加，則電壓表的“”端和“”端應(yīng)分別連接到電路中的_點和_點(在“a”“b”“c”“d”中選填)。圖4解析(1)由于電流表的內(nèi)阻與rx相當，選擇內(nèi)接法會使電阻的測量值偏大，而電壓表為理想電壓表，選擇電流表外接法可以減小電阻的測量誤差，故連接c點。(2)由部分電路的歐姆定律r知ui圖象的斜率代表電阻，求得rx 4.2 。(3)由圖3知風(fēng)速增大