【创新设计 简易通】（江苏专用）高考物理二轮复习 第11讲 电学实验活页规范训练.doc

第11讲 电学实验1某同学在实验室测汽车电热器的电功率，此电热器额定电压为12 v实验室备有下列器材：a输出电压为16 v的学生电源b量程为03 a的电流表，内阻约0.1 c量程为00.6 a的电流表，内阻约0.5 d量程为03 v的电压表，内阻约3 ke量程为015 v的电压表，内阻约15 kf010 ，0.5 a的滑动变阻器g010 ，2 a的滑动变阻器h导线，开关该同学测量的数据记录如下：u/v2.43.05.08.010.012.0i/a0.150.200.300.400.450.50(1)该电热器的阻值是否恒定不变？答：_(填“是”或“不是”)(2)合理选择实验器材：电流表选_，电压表选_，滑动变阻器选_(3)请画出电路图(4)电热器的额定功率为_解析(2)因实验中电热器最大电压为12 v，最大电流为0.5 a，故选择量程为015 v的电压表，量程为00.6 a的电流表；如果采用滑动变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调到最大时，电热器上的电压仍然会大于2.4 v，所以采用分压式，由于电热器的最大电流为0.5 a，采用分压式时，滑动变阻器的一部分处在干路，故滑动变阻器承受的最大电流必须大于0.5 a，故采用g.(3)由于电热器的电阻在20 左右，故采用电流表外接法，电路图如图所示(4)pui120.5 w6 w.答案(1)不是(2)ceg(3)如图所示(4)6 w2在“测定直流电动机的效率”的实验中，用图51121甲所示的电路测定一个额定电压为6 v，额定功率为3 w的直流电动机的机械效率根据电路图在图乙中完成实物图的连线；图51121实验中保持电动机两端电压u恒为6 v，重物每次匀速上升的高度h均为1.5 m，所测物理量及测量结果如下表所示：实验次数12345电动机的电流i/a0.20.40.60.82.5所提重物的重力mg/n0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.41.652.12.7重物不运动计算电动机效率的表达式为_(用符号表示)，前4次实验中电动机工作效率的平均值为_在第5次实验中，电动机的输出功率是_，可估算出电动机线圈的电阻为_ .解析由题意可知效率100%.在第五次实验中，重物不运动，因此电动机对外做功为0，电动机输出功率为0，此时电压全部加在了内阻上，可得内阻为2.4 .答案如图100%74%02.43一实验小组准备探究某种元件q的伏安特性曲线，他们设计了如图51122甲所示的电路图请回答下列问题：图51122(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整(2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值(3)闭合开关s，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，总不能将电压表的示数调为零原因可能是图乙中的_(填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)处接触不良(4)实验测得表格中的7组数据请在坐标纸上作出该元件的iu图线.序号电压/v电流/a10020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44(5)为了求元件q在iu图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标i、u，由r求得乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由r求得其中_(填“甲”或“乙”)同学的方法正确解析(1)由电路图可知，电流表为外接法，滑动变阻器为分压式接法(2)由电流表外接的特点可知，该元件的测量值小于其真实值(3)当图中的f处接触不良时，控制电路由分压式变为限流式，故无法将电压表的示数调为零(4)根据表中的数据，先描点，再利用平滑的曲线连接起来(5)iu图线上切线(即斜率)可反映电阻的大小，但不能用来计算电阻的大小，而r则可以用来计算电阻的大小答案(1)如图所示(2)小于(3)f(4)如图所示(5)甲4某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：a待测干电池(电动势约为1.5 v，内阻约为4 )b直流电流表a1(量程00.6 a，内阻约0.5 )c直流电流表a2(量程03 a，内阻约0.1 )d电压表v1(量程02 v，内阻约为2 000 )e电压表v2(量程06 v，内阻约为6 000 )f滑动变阻器r1(最大电阻20 ，额定电流2 a)g滑动变阻器r2(最大电阻200 ，额定电流1 a)h电阻箱r3(最大电阻99.9 ，额定电流1 a)i开关、导线若干(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精确度且便于调节，应选择的电流表是_，电压表是_，滑动变阻器是_(填代号)(2)请将图51123甲中实物连接成实验电路图51123(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表出了故障，实验小组如想方便且能较准确地进行测量，需将实验进行改进，只需去掉电流表，将上述器材中的_换成_即可(填写器材前面的字母)(4)请画出改进后的实验电路图(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如图乙所示图线由图线得出：干电池的电动势e_ v，内阻r_ .(结果保留两位有效数字)解析(1)干电池通过的电流不超过0.5 a，因此电流表选用b；由于电池的电动势约为1.5 v，因此电压表选用量程为2 v的d；由于滑动变阻器起限流作用，要起到明显的调节作用，只要选用最大阻值与电池内阻差不多的滑动变阻器f即可(5)由eur得，根据截距和斜率可求得r3.3 ，电动势e1.4 v.答案(1)bdf(2)如图所示(3)fh(4)如图所示(5)1.43.352013重庆卷，6(2)某同学对有故障的电热毯进行探究图51124甲是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接图乙为测试电路实物图，a、b为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表甲乙丙图51124请在下面虚线框内画出与图乙对应的电路图断开k1，用上述测试电路在1和1之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的ui曲线如图丙所示，已知电热线材料的电阻率为2.8107 m，电热线的直径为0.200 mm.可求得此电热线的电阻为_ k，总长度为_ m(结果均保留两位有效数字)为了进一步检查故障，该同学闭合开关k1和k2，用表笔a和b分别对图甲中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示由此测试结果可判断出电路有断路，位置在_之间(在“1和2”、“1和2”、“2和3”、“2和3”中选填一项).测试点3和31和11和31和22和3电表指针有无偏转电压表有有无有无电流表无有有无有解析电路图如图：由题图可求r，由图线斜率可求得r0.58 k(0.570.59均可)，由r，可得l65 m(6466均可)由题表可知，1和2之间，电压表有示数，电流表示数为零，说明其间有断路答案见解析图0.58(0.570.59之间)65(6466均可)1和262013山东卷，21(2)霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展如图51125所示，在一矩形半导体薄片的p、q间通入电流i，同时外加与薄片垂直的磁场b，在m、n间出现电压uh，这个现象称为霍尔效应，uh为霍尔电压，且满足uhk，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数图51125若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图51125所示，该同学用电压表测量uh时，应将电压表的“”接线柱与_(填“m”或“n”)端通过导线连接已知薄片厚度d0.40 mm，该同学保持磁感应强度b0.10 t不变，改变电流i的大小，测量相应的uh值，记录数据如下表所示.i(103a)3.06.09.012.015.018.0uh(103v)1.11.93.44.56.26.8根据表中数据在给定坐标纸上画出uhi图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_103 vma1t1(保留2位有效数字) 该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图51126所示的测量电路s1、s2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)为使电流自q端流入，p端流出，应将s1掷向_(填“a”或“b”)，s2掷向_(填“c”或“d”)为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串接在电路中在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串接在相邻器件_和_(填器件代号)之间图51126解析当带正电的粒子通过磁场时，根据左手定则可知，正粒子受到向左的洛伦兹力，正粒子向m侧汇聚，m电势高