2016年高考物理电学实验专练.docx

专练17　电学实验题型33　电学基本实验1．某同学为了测量“3.8V,2.5W”小灯泡正常发光的电阻值．实验室有下列器材，规格如下：A．两只相同的电压表(量程5V，内阻很大)B．电阻箱R1(0～999Ω，最小调节量为1Ω)C．电阻箱R2(0～99.9Ω，最小调节量为0.1Ω)D．滑动变阻器R3(0～50Ω，额定电流为1.5A)E．滑动变阻器R4(0～5Ω，额定电流为3A)F．直流电源(电动势9V，内阻不计)G．开关、导线若干、待测灯泡利用现有器材，请你替这位同学设计本实验．(1)在图1方框中画出合理的实验原理图．图1(2)以上器材中电阻箱应选用________，滑动变阻器应选用________(填序号字母)．(3)根据你所设计的电路图，得出测量小灯泡正常发光时的电阻值的方法________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案　(1)见解析图(变阻器画成限流式也正确)(2)C　E　(3)调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都达到3.8V，读出电阻箱的阻值即为小灯泡正常发光时的电阻，R2＝R(其他方法合理也正确)解析　(1)本实验采用的是等效替代法，电路图如图所示．(2)由于小灯泡的电阻R＝≈5.8Ω，故选电阻箱R2；为方便调节选择与灯泡阻值相近的滑动变阻器R4.(3)电阻箱与灯泡串联电流相等，故分压相等时，阻值相等，故方法为：调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都达到3.8V，读出电阻箱的阻值即为小灯泡正常发光时的电阻，R2＝R(其他方法合理也正确)．2．要用伏安法较准确地测量一约为100Ω的定值电阻的阻值，除待测电阻外，提供的实验器材如下：电压表V：量程为10V，内阻约为1kΩ两块电流表A1、A2：量程为30mA，内阻约为3Ω滑动变阻器R：阻值0～10Ω定值电阻R1：阻值约150Ω电阻箱R2：阻值0～999.9Ω直流电源：电动势约9V，内阻很小开关、导线若干(1)由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装(扩大量程)，然后再进行测量．①测量电流表A2的内阻按如图2所示的电路测量A2的内阻，以下给出了实验中必要的操作：图2A．闭合S1、S2B．按图连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，各开关均处于断开状态C．调节R2，使A1的示数为I1，记录R2的阻值，断开S1D．断开S2，闭合S3E．调节滑动变阻器R使A1、A2的指针偏转适中，记录A1的示数I1，请按合理顺序排列实验步骤(填序号)：________.②将电流表A2改装成电流表A如果①步骤C中R2的阻值为3.6Ω，现用电阻箱R2将A2改装成量程为90mA的电流表A，应把阻值调为________Ω与A2并联．(2)用图3所示电路测量Rx，当电流表A2读数为24mA时，电压表的读数为6.84V，则Rx的测量值为______Ω，若考虑系统误差，可计算出Rx为________Ω.图3答案　(1)①BAEDC　②1.8　(2)95　93.8解析　(1)①依据替代法测电流表内阻的操作流程，等效替代法测电阻的核心是“效果相同”，本题中体现为使A1的示数相同，所以需要先接通开关S1、S2，同时断开开关S3，调节出一个电流值，然后接通开关S1、S3，同时断开开关S2，调节电阻箱R2的电阻值，使电流表A1的示数与上一次相同，记录电阻箱的电阻，即为所求．所以步骤为BAEDC.②由电流表改装知识可得，量程扩大为3倍，根据并联电路分流规律可知：并接电阻应为电流表内阻的一半，即1.8Ω.(2)电流表A2示数是24mA，那么并接电阻的电流为48mA，所以Rx的测量值为＝95Ω，若考虑系统误差，Rx为(95－) Ω＝93.8Ω.3．太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I－U特性．所用的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．图4(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图4甲中的图________(填“a”或“b”)．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I－U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为________Ω.(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图5所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为____