1、专题23电 学 实 验(建议用时40分钟)1.(2018浙江11月选考真题)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx,小明设计了如图甲所示的电路。(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接_(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果_(选填“小于”“等于”或“大于”)Rx的真实值。(2)根据实验测得的6组数据,在图乙中描点,作出了两条图线。你认为正确的是_(选填“”或“”),并由图线求出电阻Rx=_。(保留两位有效数字)【解析】(1)由题中表述知,c先后与a、b试触,电压表变化
2、比较大,故电流表的电阻对电路影响比较大,所以应该使用电流表外接法,即接 a点,测量值比真实值偏小。(2)根据电路的接法,当电流为零时电压表示数也为零,故图线过原点,选,由斜率的倒数即为电阻阻值可知,R=7.5 。答案:(1)a点小于(2)7.52.小王同学测量干电池的电动势和内阻,他用如图所示的实验器材进行实验,其连接的部分实验电路图如图所示。(1)请用细线代替导线,在图中完成实物连接。(2)连接好电路,小王检查无误后,闭合开关,开始实验。电压表指针如图所示,读数为_V。(3)小王在图中已描绘各点,请作出电源的U-I图线。根据图线,可得每节干电池的电动势为E=_V,每节干电池的内阻r=_。(保
3、留到小数点后两位)【解析】(1)要测量两节干电池的电动势和内电阻,应采用滑动变阻器限流接法,同时电流表应采用相对电源的电流表外接法,故实物图如图所示;(2)电压表量程为3.0 V,则指针示数为1.80 V。(3)根据给出的点用直线连接得出对应的U-I图象:根据闭合电路欧姆定律以及图象可得,两节干电池的总电动势为3.00 V,故一节干电池的电动势为E=1.50 V,总内阻为 ,故一节干电池的内阻为r= =2.17 。答案:(1)如图所示:(2)1.80(3)如图所示1.502.173.(2019浙江4月选考真题)小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率的电路。(1)在实验过程中,
4、调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是_导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,请填写图中的数字,如“7点至8点”)。(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图所示,则电流为_A,此时小灯泡的功率为_W。(3)做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是_。A.0.08 AB.0.12 AC.0.20 A【解析】(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是1点至4点的导线没有连接好,滑动变阻器相当于接成了限流电
5、路;(2)由表盘刻度可知,电流表读数为0.30 A;则灯泡的额定功率:P=IU=0.302.5 W=0.75 W;(3)若灯泡电阻不变,则由R= =,解得I1=0.12 A,考虑到灯泡电阻温度越低时阻值越小,则通过灯泡的电流要大于0.12 A,则选项C正确;故选C。答案:(1)1点至4点(2)0.300.75(3)C4.(1)某同学用多用电表测量某一电阻,以下是该同学实验过程中的主要操作步骤。a.将“选择开关”置于如图甲所示的位置;b.将红、黑表笔短接,调节电阻调零旋钮,进行欧姆调零;c.如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图丙所示;d.记下读数,实验完毕。指出该同学上面操
6、作步骤中不合理的地方或遗漏的操作步骤,并加以指正。_;_;_。(2)该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值,选用了如图丁所示的实验器材,其中电压表量程3 V、内阻约为3 k,电流表量程15 mA、内阻约为4 ,滑动变阻器总阻值20 ,电源电动势3 V。图中已经完成部分导线的连接(电池组右边为正极),请你在实物接线图中完成余下导线的连接。【解析】(1)由图丙所示表盘可知,欧姆表指针偏角太大,说明所选择的挡位太大,为减小实验误差,甲图中选择开关应置于10挡,且需要重新调零;由图乙所示可知,测待测电阻时,两手接触表笔,待测电阻与人体并联,使电阻测量值偏小,测电阻时手不能与表笔接触;欧姆表使用
7、完毕后,要将选择开关置于“OFF”挡或交流电压500 V挡,实验才能完毕。(2)由丙图所示可知,待测电阻阻值约为:0.8100 =80 ,由题意可知,滑动变阻器最大阻值为20 ,为减小实验误差应进行多次测量求平均值,实验时应测多组实验数据,电表示数变化范围应大些,因此滑动变阻器应采用分压接法;=37.5=20,电流表应采用外接法,因电源电动势为3 V,故电压表选3 V挡,实物电路图如图所示:答案:(1)甲图中选择开关应置于10挡,且欧姆挡重新调零;图中两只手不能同时接触表笔;读数后应将选择开关置于“OFF”挡或交流500 V挡,才能实验完毕;(2)见解析图5.如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实
8、验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V。(1)完成下列实验步骤:闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近滑动变阻器_(选填“左端”或“右端”)的接线柱;闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,_;断开开关,根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。【解析】(1)滑动变阻器为分压式接法,故闭合开关前,小灯泡两端的电压为零,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近滑动变阻器左端的接线柱。闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压。(2)与实物电路相应的电路图如图所示。答案:(1)左端增加小
9、灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组数据,直至电压达到其额定电压。(2)见解析图6.在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图甲所示。图中未接导线的A端应接在_(选填“B”“C”“D”或“E”)点。(2)实验得到的U-I关系如图乙中的直线所示,则电池组的电动势为_V,内电阻阻值为_。(3)为了测量定值电阻的阻值,应在图甲中将“A”端重新连接到_点(选填“B”“C”“D”或“E”),所得到的U-I关系如图乙中的直线所示,则定值电阻的阻值为_。【解析】(1)电压传感器测的是路端电压,且开关打开,电压传
10、感器示数应为零,故导线的A端应接在C点。(2)由图乙中的直线可知U-I关系图线的纵截距为2.8 V,即为电池组的电动势,斜率的绝对值为 =2 ,即内电阻阻值为2 。(3)为了测量定值电阻的阻值,应将A端接到D点,由图乙中的直线可知,斜率的绝对值为 =5 ,即内电阻阻值与定值电阻阻值之和为5 ,所以定值电阻的阻值为5 -2 =3 。答案:(1)C(2)2.82(3)D37.(1)在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,小明同学做实验时有如下未完成的电路连接图,请你帮他完成,图中a号导线应该接_,b号导线应该接_。(均选填“A接线柱”或“B接线柱”)正确连线后小明做了各种操作尝试,当闭合开关的瞬间电
11、流计指针向右偏转,如下情形电流计指针向左偏转的是()A.断开开关的瞬间B.闭合开关待电路稳定后C.闭合开关将滑动变阻器滑片向右滑动时D.闭合开关拔出线圈中的铁芯过程中(2)在“探究变压器的电压与匝数的关系”的实验中,实验室备有下列可供选器材,在实验中不必用到的实验器材有_。小明同学在正确操作此实验后得到了下表的数据:原线圈的匝数n1/匝100200400800副线圈的匝数n2/匝800400200100原线圈两端的电压U1/V0.964.97.915.8副线圈两端的电压U2/V7.99.83.81.94请根据实验中的数据得出实验结论_。【解析】(1)大线圈应该与电流计相连构成闭合回路,所以a应该接到B接线柱,b应该接到A接线柱;闭合开关电流增大,磁通量增大,电流计向右偏,所以只要磁通量减小的情况,电流计都会向左偏。(2)“探究变压器的电压与匝数的关系”要用低压交流电源和交流电表,所以不需要干电池、磁铁和滑动变阻器,表格中每组数据都可以看出匝数之比近似等于电压之比。答案:(1)B接线柱A接线柱A、C、D(2)B、C、D在误差允许范围内,原、副线圈电压与匝数成正比即=
