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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 專題7 電學(xué)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的處理分組訓(xùn)練（含解析）
1．某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中，用伏安法研究某電子元件R1(6 V 2.5 W)的伏安特性曲線，要求能夠多次測量并盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差．實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：
A．直流電源(6 V，內(nèi)阻不計)
B．電流表G(滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg＝10 Ω)
C．電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻未知)
D．滑動變阻器R(0～20 Ω，5 A)
E．滑動變阻器R(0～200 Ω，1 A)
F．定值電阻R0(阻值1 990 Ω)
G．開關(guān)與導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請你設(shè)計出測量電子元件R1的伏安特
2、性曲線的電路原理圖(R1可用表示)．(畫在虛線框內(nèi))
(2)在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用________．(填寫器材前的序號)
(3)將上述電子元件R1和另一電子元件R2接入如圖4所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖5中Oa、Ob所示．電源的電動勢E＝6.0 V，內(nèi)阻忽略不計．調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電子元件R1的阻值為________Ω，R3接入電路的阻值為________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
圖4
圖5
【答案】(1)如圖所示
(2)D (3)10 4.0
【解析】由電子元
3、件功率可知待測電子元件電阻小，根據(jù)本題條件應(yīng)選用外接法，因缺少電壓表，應(yīng)把電流表G改裝為電壓表，因要描繪伏安特性曲線，且要求能夠多次測量并盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，滑動變阻器應(yīng)采取分壓接法，且選用D．
2．某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時電阻值與長度的關(guān)系，選取一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱．進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
(1)該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻為幾千歐．現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實(shí)驗(yàn)器材供選擇：
A．直流電源：電動勢12 V，內(nèi)阻很小，額定電流1 A
B．電流表A1：量程0～10 mA，內(nèi)阻約10 Ω
C．電流表A2：量程0
4、～600 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω
D．電壓表V：量程0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ
E．滑動變阻器R1：最大阻值1 kΩ
F．滑動變阻器R2：最大阻值5 kΩ
G．開關(guān)、導(dǎo)線等
(1)在可供選擇的器材中，應(yīng)選用的電流表是______(填“A1”或“A2”)，應(yīng)選用的滑動變阻器是______(填“R1”或“R2”)．
(2)根據(jù)選用的器材畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
(3)握住乳膠管兩端把它均勻拉長，多次實(shí)驗(yàn)測得鹽水柱長度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
長度L/cm
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
電阻R/k
5、Ω
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
圖6
為了研究電阻R與長度L的關(guān)系，該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R，作出了如圖6所示的圖線，你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是____________．
【答案】(1)A1 R2 (2)電路圖略(滑動變阻器采用限流式，電流表內(nèi)接) (3)L2
3．在物理課外活動中，劉聰同學(xué)制作了一個簡單的多用電表，圖甲為該電表的電路原理圖．其中選用的電流表滿偏電流Ig＝10 mA，當(dāng)選擇開關(guān)接3時為量程250 V
的電壓表．該多用電表表盤如圖乙所示，下列刻度均勻，上排刻度不均勻，對應(yīng)數(shù)據(jù)沒有標(biāo)出，C為中間刻度．
(1)若指針在圖乙所示位
6、置，選擇開關(guān)接1時，其讀數(shù)為________；選擇開關(guān)接3時________，其讀________．
(2)為了測選擇開關(guān)接2時歐姆表的內(nèi)阻和表內(nèi)電源的電動勢，劉聰同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個電阻，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：
a．將選擇開關(guān)接2，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏；b.將電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使電表指針指中間刻度位置C處，此時電阻箱的示數(shù)如圖丙，則C處刻度應(yīng)為________Ω.
c．計算得到表內(nèi)電池的電動勢為________V．(保留2位有效數(shù)字)
(3)調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測電阻相連，若指針在圖乙所示位置，則待測定電阻的阻值為________Ω.(保留2位有效數(shù)字)
【答案】(1)6.88～6.92 mA 171～174 V
(2)150 1.5 (3)67(66～68)
【解析】(1)選擇開關(guān)接1是電流擋，最小分度為0.2 mA，故其讀數(shù)為6.90 mA；選擇開關(guān)接3是電壓擋，最小分度為5 V，故其讀數(shù)為173 V．(2)C處電阻讀數(shù)就是電阻箱的電阻值，即150 Ω；由閉合電路歐姆定律可得：Ig＝，Ig＝，解得：E＝1.5 V．(3)由閉合電路歐姆定律可得：6.90 mA＝，聯(lián)立解得：R＝67 Ω.
2022年高考物理總復(fù)習(xí) 專題7 電學(xué)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的處理分組訓(xùn)練（含解析）
