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1、专题六第二讲高考物理实验1(2014太原模拟)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为_cm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_mm；(3)用多用电表的电阻“1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为_。答案(1) 5.015(5.020)(2)4.700(3)22 解析(1)由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为5 cm，游标尺示数为30.05 mm0.15 mm0.015 cm，游标卡尺示数为5 cm0.015 cm5.015 cm；(2)由图乙所示可知，螺旋
2、测微器固定刻度示数为4.5 mm，游标尺示数为20.00.01 mm0.200 mm，螺旋测微器示数为4.5 mm0.200 mm4.700 mm；(3)用多用电表的电阻“1”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为22122。2(2014南京模拟)(1)用多用电表欧姆挡粗略测量某元件的电阻，选用1挡，测量结果如图所示，则测得的电阻为_；(2)为描绘该元件的UI图线。提供了如下器材：A电流表A(量程0.6A，内阻约0.9)B电压表V(量程3V，内阻约3k)C滑动变阻器R1(10，2A)D滑动变阻器R2(1 000，1A)E电源E(电动势6V，内阻约0.1)F开关S及导线若干实验中滑动变阻器应该选择_(填
3、写器材序号即可)，以保证实验过程中调节方便；设计合适电路，在虚线框内画出实验电路图；如图中、图线，一条为元件真实的UI图线，另一条是本次实验中测得的UI图线，其中_是本次实验中测得的图线。答案(1)13(2)C(或滑动变阻器R1)如图所示解析(1)从多用电表指针位置可以读出示数为13，乘以倍率，即可测得该元件的电阻为13；(2)由于该元件电阻较小，所以电流表选用外接法，描绘该元件伏安特性曲线，电压从零开始，且要测量多组数据，故滑动变阻器选用小阻值R1且采用分压式接法，选用C；(3)由于电压表的分流，所以实验中测得的UI图线，要比该元件真实的图线要低一些，应选图线。3(2014江苏)某同学通过实
4、验测量一种合金的电阻率。(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧1图所示的部件_(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为_mm。(2)2图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中_(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了_(选填“短路”或“断路”)。(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.
5、7。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议。答案(1)B0.410(2)7.9断路(3)见解析解析本题考查电阻率的测量及电路故障的分析。解题的关键是弄清各用电器的连接方式及实验的原理。(1)螺旋测微器读数为41.00.01mm0.410mm。(2)电压表和电流表都有示数，说明它们都连接在电源上，而各表的示数变化不大说明线路中电阻很大，故电路中的7.9间出现断路现象。(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。(或测量多组电流和电压值，用图象法和电阻值)4(2014石家庄模拟)某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验。(1)用
6、螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，读数是_mm。用多用电表的电阻“1”挡，按正确的操作步骤粗略测量金属丝的阻值，表盘的示数如图乙所示，读数是_。(2)该组同学想更精确地测量该金属丝电阻Rx，已经选好的器材有：A电压表V1(量程01V，内阻约10k)B电压表V2(量程03V，内阻约20k)C定值电阻R020D被测电阻RxE滑动变阻器(阻值范围05)F电源(电动势3V，内阻很小)G导线若干，开关一个为了减小误差，并尽可能多地测量几组数据，请在方框中画出测量电路图；在某次测量中，若电压表V1读数为U1，电压表V2读数为U2，则待测金属丝电阻的表达式Rx_。答案(1)0.227(0.2260.22
7、9都对)9(2)如图所示(两图均得分)(或)解析(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d00.227mm0.227mm；采用多用电表的电阻“1”挡，测量金属丝的阻值为9。(2)根据串并联电路特点，可得：，则Rx(或，则Rx)。5(2014山东)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7108m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表：量程0.6A，内阻约0.2；电压表：量程3V，内阻约9k；滑动变阻器R1：最大阻值5；滑动变阻器R2：最大阻值20；定值电
8、阻：R03电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_端(填“a”或“b”)。(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为_V。(4)导线实际长度为_m(保留2位有效数字)。答案(1)R2；a(2)如下图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确)。(4)94(93、95均正确)。解析 本题考查了伏安法测电阻和电阻定律的应用。解题的关键是正确求出导线电阻。(1)滑动变阻器采用的是限流式接法
9、，电流表的量程为0.50A，所以变阻器最小阻值为R10，故选R2。闭合开关前应将滑片移至a端防止烧坏用电器。(2)根据电路图正确画出实物图。(3)电压表的量程为3V，据此读数为2.30V。(4)导线电阻为RxR01.6，由电阻定律Rx，可得导线的实际长度为lm94m。6(2014浙江)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_(填“”或“”)表示
10、的。(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为_。答案(1)如图1所示(2)(3)如图2所示用“”连线R(1.11.3)，用“0”连线，R(1.51.7)解析本题考查了伏安法测电阻的原理、连线、实验数据处理。解题关键根据实验原理确定外接法的数据。(1)连线如图1所示，注意连线要接在接线柱，不能出现交叉线，由于实验数据从0开始变化，滑动变阻器必须使用分压接法。(2)坐标纸上有两组数据，其中一组为外接法，一组为内接法。若电流表外接法，电路如图所示，测量值R测R真，两组数据中连线后倾斜度越大，表示测量电阻越大，因此两组中倾斜度小的应为外接法测量的数据，即“”为电流表外接
11、法测得的数据。(3)若选用“”连线，如图2所示，测量电阻R1.2；若选用“0”，连线，如图2所示，测量电阻R1.6。电学实验连线：连线要连在接柱，先串后并不交叉，开关控制全电路。本题中画UI图线：要使大部分点在同一条直线上，不在直线上的点均匀分布于直线两侧。7(2014郑州模拟)要测绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增大到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势4.5V，内阻约1)；电流表(量程为0250mA，内阻约5)；电压表(量程为03V，内阻约3k)；电键一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选_(填字母代号)。A滑动变阻器(最大阻
12、值20，额定电流1A)B滑动变阻器(最大阻值1750，额定电流0.3A)(2)实验的电路图应选用_(填字母代号)。(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2的定值电阻R串联，接在电动势为1.5V，内阻为1的电源两端，如图乙所示。每个小灯泡消耗的功率是_W。答案(1)A(2)B(3)0.09解析(1)由该实验可知，本实验选择的是分压电路，因此滑动变阻器选择的是A。(2)因为小灯泡的电阻RL15，和电流表电阻相近，故应采用电流表外接法，因此应选用B电路。(3)设小灯泡的电流为I，电压为U，由UE2I(Rr)，代入数据得U1.56I，作出小灯泡在图乙电路中的
13、电压电流关系图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点，由此交点即可读出此时通过小灯泡的电流以及小灯泡两端的电压。由PUI，可得此时灯泡的功率。8(2014福建)某研究性学习小组利用伏安法侧定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中、虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0的定值电阻。(1)已知灵敏电流计的满偏电流Ig100A、内阻rg2.0k，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只_(保留一位小数)的定值电阻R1；(2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；(3)某次实验的数据如下表所示：测量次数1
14、2345678电压表读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻r_(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_。(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_。(填选项前的字母)A电压表内阻的影
15、响B滑动变阻器的最大阻值偏小CR1的实际阻值比计算值偏小DR0的实际阻值比标称值偏大答案(1)1.0(4)参见下图(其他正确连接同样给分)(3)1.66充分利用已测得的数据(4)CD解析(1)由欧姆定律得Igrg(IIg)R1R11.0(2)连线如图所示(3)根据实验原理r|，由“逐差法”类比得r1，r2，r3，r4代入数据得r15.38，r25.63，r35.63，r46.00r的平均值为r5.66，所以电源的内阻rrR01.66利用逐差法可以充分利用已测得的数据。(4)根据实验内阻测量值偏大，而电动势测量值几乎与真实值相同，作出真实UI图线a及测量UI图线b，内电阻测量值偏大说明在电压测量相同的情况下，电流值偏小。滑动变阻器的阻值只要能控制电路对测量结果没有影响，B错误。若R1的实际阻值的计算值偏小，则改装成电流表内阻偏大，使电路中的电流偏小，如图象所示，可导致内阻测量值偏大，C正确。因为R0的实际值大，则测得的R0与内阻之和r偏大，再减去比R0小得标称电阻值，将使测量的内阻更大，D正确。由于电压表的分流作用，使测得值r是电源内阻与R0串联再与电压表内阻的并联值，则测得值偏小而不是偏大。A错误，解决实验问题需对实验的原理，方法，操作，实验数据处理，误差分析等都熟练掌握，结合电学规律，图象等进行分析。10普通教学
高考物理二轮热点题型训练专题6第2讲高考物理实验教学借鉴
