《(衡水萬卷)高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷三十九 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)2(含解析)-人教版高三物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(衡水萬卷)高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷三十九 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)2(含解析)-人教版高三物理試題(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)2
一 、實(shí)驗(yàn)題(本大題共5小題 )
1.欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:
A.電池組(3V,內(nèi)阻1Ω)B.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.0125Ω)
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω)D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)
E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻15kΩ)F.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
G.滑動變阻器(0~2000Ω,額定電流0.3A) H.開關(guān)、導(dǎo)線
(1)上述器材中應(yīng)選用的是 ;(填寫各器材的字母代號)
(2)為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0~0.5A范圍內(nèi)改變請按要求在
2、圖1方框內(nèi)畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖.
(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖所2示,圖示中I= A,U= V.實(shí)驗(yàn)測得的金屬導(dǎo)線電阻值比真實(shí)值 ?。ㄌ睢捌蟆?、“偏小”或“相同”)
(4)某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時,測得的結(jié)果如圖3所示,則該金屬絲的直徑d= ___ mm.另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度,測得的結(jié)果如圖4所示,則該工件的長度L= mm.
2.(1)(6分)某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為 c
3、m和 mm.
(2)(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示,其中,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改裝的電流表,為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,E為待測電池組,S為開關(guān),R為滑動變阻器,R0是標(biāo)稱值為4.0Ω的定值電阻。
①已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig=100μA、內(nèi)阻rg=2.0kΩ,若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA,應(yīng)并聯(lián)一只 (保留一位小數(shù))的定值電阻R1;
②根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路;
③某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示:
測量次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
電壓表V讀數(shù)
4、U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改裝表A讀數(shù)I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160
該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法),計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r= Ω(保留兩位小數(shù));為減小偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是 。
④該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對測量結(jié)果的影響,
5、用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn):電動勢的測量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測量值總是偏大。若測量過程無誤,則內(nèi)阻測量值總是偏大的原因是 。(填選項(xiàng)前的字母)
A.電壓表內(nèi)阻的影響 B.滑動變阻器的最大阻值偏小
C.R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小 D.R0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大
3.(1)某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖1所示,該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源,導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)。
①斷開開關(guān),紅表筆接
6、a點(diǎn)時多用表指示如圖2所示,讀數(shù)為 V,說明 正常(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。
②紅表筆接b點(diǎn),斷開開關(guān)時,表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用表指示仍然和圖2相同,可判斷發(fā)生故障的器件是 。(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)
≌
a
b
蓄電池
保險(xiǎn)絲
開關(guān)
小燈
c
圖1
圖2
(2)為了研究人們用繩索跨越山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律,同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置。他們將不可伸長輕繩的兩端通過測力計(jì)(不計(jì)質(zhì)量及長度)固定在相距為D的兩立柱上,固定點(diǎn)分別為P和Q,P低于Q,繩長為L(L>PQ
7、)。
D
圖3
Q
C
P
他們首先在繩上距離P點(diǎn)10cm處(標(biāo)記為C)系上質(zhì)量為m的重物(不滑動),由測力計(jì)讀出繩PC、QC的拉力大小TP、TQ。隨后,改變重物懸掛點(diǎn)C的位置,每次將P到C的距離增加10cm,并讀出測力計(jì)的示數(shù),最后得到TP、TQ與繩長的關(guān)系曲線如題6圖4所示。由實(shí)驗(yàn)可知:
①曲線Ⅱ中拉力最大時,C與P點(diǎn)的距離為 cm,該曲線為 (選填:TP或TQ)的曲線。
②在重物從P移到Q的整個過程中,受到最大拉力的是 (選填:P或Q)點(diǎn)所在的立柱。
③曲線Ⅰ、Ⅱ相交處,可讀出繩的拉力為T0= N,它與L、D、m
8、和重力加速度g的關(guān)系
為T0= 。
圖4
Ⅰ
Ⅱ
T/N
PC(cm)
0
80
100
40
20
60
160
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
120
140
4.某同學(xué)用電壓表、電流表和滑動變阻器等常規(guī)器材研究標(biāo)有額定電壓為3.8 V字樣(額定功率字跡不清)的小燈泡的伏安特性,測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
U/V
0.20
0.50
1.00
2.20
3.00
3.80
I/A
0.100
0.124
0.160
0
9、.238
0.278
0.310
請你根據(jù)上表數(shù)據(jù):
(1)在如圖所示虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)在如圖所示的坐標(biāo)系中,選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度,畫出小燈泡的伏安特性曲線.
(3)實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端的電壓從零變化到額定電壓的過程中,小燈泡的最大電阻約為 Ω(保留三位有效數(shù)字)
5.欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:
A.電池組(3V,內(nèi)阻1)
B.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.0125)
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.125)
D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻3k)
10、 E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻15k)
F.滑動變阻器(0~20,額定電流1A)
G.滑動變阻器(0~2 000,額定電流0.3A)
H.開關(guān)、導(dǎo)線
(1)上述器材中電流表應(yīng)選用 ,電壓表應(yīng)選用 ,滑動變阻器應(yīng)選用 (填寫各器材的字母代號)
(2)為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0~0.5A范圍內(nèi)改變,請按要求在方框里畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻的原理電路圖.
0.2016萬卷作業(yè)卷(三十九)答案解析
一 、實(shí)驗(yàn)題
1.
考點(diǎn):
伏安法測電阻..
專題:
實(shí)驗(yàn)題.
分析:
(1)用
11、伏安法測定電阻的原理是電阻定義式R=.根據(jù)電源的電動勢,選擇電壓表的量程.由電源的電動勢與測電阻的大約值,估算電流的最大值,選擇電流表的量程.根據(jù)待測電阻與變阻器總阻值的大小,選擇變阻器的規(guī)格.
(2)根據(jù)兩電表內(nèi)阻與待測電阻的大小關(guān)鍵,選擇電流表的內(nèi)接法或外接法.
(3)電流表的量程是0.6A,最小分度是0.02A,電壓表的量程是3V,最小分度是0.1V.
(4)螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀.
解答:
(1)必選器材有:A、H.電池組的電動勢是3V,電壓表的量程選3V,即選擇電壓表D.由題,金屬導(dǎo)線的電阻約為5Ω左右,則通過導(dǎo)線的電流
12、最大值約Imax==0.6A.故電流表選C.變阻器F的電阻大于待測電阻,可選擇該變阻器作為即流器.
故答案為:A、C、D、F、H;
(2)由題得,=600,而=40,則>,則采用電流表外接法,可減小誤差.故電路圖如圖:
(3)電流表的讀數(shù)為I=0.48A,電壓表的讀數(shù)為U=2.20V.由于電壓表的分流電流測量值偏大,根據(jù)歐姆定律則電阻測量值偏??;
(4)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3mm.可動刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm,所以最終讀數(shù)為3.205mm;
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為:50mm+3×=50.15mm
故答案為:(1)ACDFH; (2)如圖;(3)0.4
13、8; 2. 20; ??;(4)3.205; 50. 15.
點(diǎn)評:
本題是伏安法測量電阻,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)選擇器材、設(shè)計(jì)電路、連接實(shí)物圖等等,都是實(shí)驗(yàn)的基本技能,要加強(qiáng)培訓(xùn),提高能力.
2.【答案】(1)①60.10 4.20
【解析】刻度尺的最小刻度為1mm,所以讀數(shù)時需要估讀,根據(jù)圖甲可知,金屬桿的長度為:60.10mm;游標(biāo)卡尺是不需要估讀的,此卡尺為分度值是0.02mm,所以金屬桿的直徑為4mm+10×0.02mm=4.20mm.
【答案】(2)① 1.0 ②參見下圖 ③ 1.66 充分利用已測得數(shù)據(jù) ④CD
【解析】(1)改裝電流表擴(kuò)大量程
14、
=1.0Ω
(2)對照電路圖,逐個回路連接即可,如圖所示
(3)=1.66Ω
這樣做的優(yōu)點(diǎn)可以利用每一組數(shù)據(jù)
(4)電壓表的讀數(shù)等于路端電壓,所以電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響,選項(xiàng)A錯誤;滑動變阻器用來改變路端電壓,對測量結(jié)果沒有影響,選項(xiàng)B錯誤;若R1的實(shí)際阻值偏小,則電流表的實(shí)際量程偏大,電流表的讀數(shù)比實(shí)際值偏小,電池組的內(nèi)阻測量值偏大,選項(xiàng)C正確;R0的實(shí)際阻值偏大時,電池組的實(shí)際內(nèi)阻比測量值偏小,選項(xiàng)D正確。
3.【答案】(1)①11.5V(11.2.V~11.8V之間的值均可),蓄電池;②小燈。
(2)①60,TP;②Q;③4.30,
解析(1)①由題圖2可知,直流5
15、0V擋的最小分度為lV,故按“十分之一”估讀法可知讀數(shù)應(yīng)為11.5V左右。由于測得的電壓基本等于蓄電池電動勢的標(biāo)稱值,說明a、c兩點(diǎn)與電源之間是通路,只能是此電路之外的保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈中出現(xiàn)了斷路故障,但故障的具體位置不能確定。②同理可知,兩表筆
接c、b時測得結(jié)果仍等于電源電動勢,說明多用表、開關(guān)、保險(xiǎn)絲、蓄電池形成了一閉合回路,故只能是與多用表并聯(lián)的小燈發(fā)生了斷路故障。
(2)①由題圖4可讀出,Ⅱ中拉力最大時,c與p點(diǎn)的距離為60 cm。此時以C點(diǎn)為研究對象,如圖所示,豎直方向,水平方向。當(dāng)時,,即,若C點(diǎn)左移即減小,則增大,減小,減小,增大,,即,故Ⅱ?yàn)榈那€,Ⅰ為的曲線。
②由題圖4可知圖線I對應(yīng)的極值最大,故受到最大拉力的是Q點(diǎn)所在的立柱。
③曲線I、Ⅱ相交處,可讀出繩的拉力 為4.30 N。
此時滿足關(guān)系:
解得:
4.【答案】(1) 如下圖所示 (2)
(3) 12.3
5.【答案】(1)C、D、F
(2)見右圖