《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 專題9 電學(xué)實驗（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 專題9 電學(xué)實驗（通用）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電學(xué)實驗 1．(2020全國新課標(biāo)).（10分） 圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場.現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向.所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān).此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線. （1）在圖中畫線連接成實驗電路圖. （2）完成下列主要實驗步驟中的填空 ①按圖接線. ②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1. ③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)

2、重新加入適量細沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________. ④用米尺測量_______________. （3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得出B=_________. （4）判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若____________，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里. 答案： ③重新處于平衡狀態(tài), 電流表的示數(shù)I, 此時細沙的質(zhì)量m2 ④D的底邊長L （3） （4） 解析：根據(jù)實驗?zāi)康暮碗姶盘炱降脑?，將電源、開關(guān)、電阻箱、電流表及U形金屬框串聯(lián)起來，連接成電

3、路圖.設(shè)金屬框質(zhì)量為M，托盤質(zhì)量為m0，第一次操作中未接通電源時由平衡條件：Mg＝(m0＋m1)g，第二次接通電源后，加入適量細沙m2使D重新處于平衡狀態(tài)，然后讀出電流表的示數(shù)I，并測量出金屬框底部的長度l，若金屬框受到的安培力豎直向下，由平衡條件：，兩式聯(lián)立解得：；若金屬框受到的安培力豎直向上，則，綜上B=，若m2＞m1，則由左手定則可知磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里. 2.（2020廣東卷）某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻. ①分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖15（a）和圖15（b）所示，長

4、度為_____cm，直徑為_____mm. ②按圖15（c）鏈接電路后，實驗操作如下： （a）將滑動變阻器R1的阻值置于最_____處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0； （b）將電阻箱R2的阻值調(diào)至最______（填“大”或“小”）；將S2撥向接點2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1280Ω； ③由此可知，圓柱體的電阻為_____Ω. 答案： （1）①5.01 5.315 ②（a）大 （b）大 ③1280 解析：(1)①游標(biāo)卡尺的精度為0.1 mm,所以L=(50+1×0.1)mm=5.

5、01 cm,螺旋測微器的讀數(shù)為 d=(5+31.6×0.01) mm=5.316 mm. ②為了保護電流表，在接通電路之前，要使電路中的總電阻盡可能大，然后慢慢減小電路中的電阻. 3.（2020北京高考卷）．（18分）在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm． （1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為___________mm（該值接近多次測量的平均值） （2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實驗所用器材為：電池組(電動勢為3V，內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、

6、滑動變阻器R(0~20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干． 某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”)． V A R S Rx R S 圖2 乙 甲 V A Rx

7、（3）圖3是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．0 I/A 圖4 U/V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 請根據(jù)圖(2)所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞． P Rx 圖3 （4） 這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點．請在圖4中標(biāo)出第2、4、6次測

8、量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點，并描繪出U─I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=___________Ω(保留兩位有效數(shù)字)． （5） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為___________(填選項前的符號) A．1×10-2Ωm B．1×10-3Ωm C．1×10-6Ωm D．1×10-8Ωm （6）任何實驗測量都存在誤差．本實驗所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是___________(有多個正確選項)． A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C．若將

9、電流表和電壓表內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差 D．用U─I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 答案： （1）（0.395-0.399均可） （2）甲 （3）如答圖3 0 I/A 答圖4 U/V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 P Rx 答圖3 （4）如答圖4 （4.3-4.7均可） （5）C

10、 （6）CD 解析：（1）固定刻度讀數(shù)為0，可動刻度讀數(shù)為39.7，所測長度為0+39.7×0.01=0.397mm.(0.395～0.399). （2）由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5Ω. 則有，比較Rx為小電阻應(yīng)該采用外接法測量誤差小. 由（3）知是用伏安特性曲線來測量電阻的，就要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該采用分壓接法（甲）. （3）注意連圖時連線起點和終點在接線柱上并且不能交叉，結(jié)合（2）可知應(yīng)該連接成外接分壓接法（甲）那么在連線時斷開開關(guān)且使Rx兩端的電壓為0.先連外接法（線1）再連分壓法（線2和3），此時滑片P必須置于變阻器的

11、左端. （4）描繪出第2、4、6三個點后可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點誤差太大舍去，然后作出U-I圖線.其中第4次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點在描繪出的U-I圖線上，有Ω(4.3～4.7). （5）根據(jù)電阻定律有Ω·m，估算出的金屬絲電阻率是C. （6）用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差；由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差.答案C D. 5.（2020山東卷）（2）在測量金屬絲電阻率的試驗中，可供選用的器材如下： 待測金屬絲：（阻值約，額定電流約）； 電壓表：（量程，內(nèi)阻約）； 電流表：（量程，內(nèi)阻約）； （量程，內(nèi)阻約）； 電源：（電動勢3V，內(nèi)阻不

12、計） （電動勢12V，內(nèi)阻不計） 滑動變阻器：（最大阻值約） 螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線. 用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 mm. 若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選 、電源應(yīng)選 （均填器材代號），在虛線框中（間答題卡）完成電路原理圖. 答案：（2）1.773【1.771-1.775均正確】 A1；E1；電路圖如右. 解析：①1．773【1．771～1．775均正確】 ②電壓表量程3V，所以電源應(yīng)選E1，通過待測金屬絲的最大電流約為A，所以電流表應(yīng)選A1.電路圖如右. 6.

13、（2020四川卷） (2)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下： 小燈泡L，規(guī)格“4.0V．0.7A”； 電流表A1，量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω; 電流表A2，量程0.6A，內(nèi)阻r2=0.2Ω; 電壓表V，量程3V，內(nèi)阻rV=9kΩ； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1Ω； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3 kΩ; 滑動變阻器R，阻值范圍O~ 10Ω,； 學(xué)生電源E，電動勢6V，內(nèi)阻不計； 開關(guān)S及導(dǎo)線若干. ①甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路來進行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46A時，電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時L的電阻為____Ω. ②乙同學(xué)又設(shè)計了如圖

14、3所示的電路來進行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是____V. ③學(xué)習(xí)小組認為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路.請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號. 答案：(2)①5（3分）； ②4（3分）； ③ 解析：①電壓表示數(shù)2.3V，.②V.③準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要將電流電壓調(diào)節(jié)達到小燈泡的額定值.測量準(zhǔn)確3A電流表不能使用，3V電壓表和0.6A電流表量程不夠必須改裝；將電壓表和串聯(lián)，剛好滿足4 V量程（小燈泡額定）；電流的與并聯(lián)即可將電流量程擴至0.72 A（額定為0.7 A）.兩表改裝完畢之后，再考慮內(nèi)、外接的問題.由于改裝后的電壓表量程剛好等于小燈泡額定電壓，也就不適于將改裝后的安培表內(nèi)接了，否則電壓表會超量程的.這里最好采用外接法，即答圖1.