2023年高考物理电学实验

发布 2022-03-24 17:45:28 阅读 6416

天津卷一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49mm。用它测量某物体长度,卡尺示数如图所示,则该物体的长度是4.120cm。

全国卷ⅱ有一电流表,量程为1ma,内阻rg约为100。要求测量其内阻。可选用的器材有:

电阻箱r0,最大阻值为99999.9;滑动变阻器甲,最大最值为10k;滑动变阻器乙,最大最值为2k;电源e1,电动势约为2v,内阻不计;电源e2,电动势约为6v,内阻不计;开关2个,导线若干。

采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a、断开s1和s2,将r调到最大;b、合上s1,调节r使满偏;c、合上s2,调节调节r1使半偏,此时可以认为的内阻rg= r1。试问:

ⅰ)上述可供选择的器材中,可变电阻r1应该选择 r0 ;为了使测量尽量精确,可变电阻r应该选择滑动变阻器甲 ,电源e应该选择 e2。

ⅱ)认为内阻rg= r1,此结果与的真实值相比偏小。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)

山东卷检测一个标称值为5ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下:

a.待测滑动变阻器rx,全电阻约5ω(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)

b.电流表a1,量程0.6a,内阻约0.6ω c.电流表a2,量程3a,内阻约0.12ω

d.电压表v1,量程15v,内阻约15kω e.电压表v2,量程3v,内阻约3kω

f.滑动变阻器r,全电阻约20g.直流电源e,电动势3v,内阻不计。

h.游标卡尺 i.毫米刻度尺 j.电键s导线若干。

1)用伏安法测定rx的全电阻值,所选电流表填“a1”或“a2”),所选电压表为填“v1”或“v2”)。

2)画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。

电路原理图和对应的实物连接如图。

3)为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材及操作步骤,并给出直径和总长度的表达式。

方案一:需要的器材:游标卡尺、毫米刻度尺。

主要操作步骤:

1 数出变阻器线圈缠绕匝数n

2 用毫米刻度尺(也可以用游标卡尺)测量所有线圈的排列长度l,可得电阻丝的直径为d=l/n

3 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径d,可得电阻丝总长度l=nπ(d-)也可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径d,得电阻丝总长度l=n(d-)。

4 重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值。

方案二。需要的器材:游标卡尺。

主要的操作步走骤:

1 数出变阻器线圈缠绕匝数n

2 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径d1 和瓷管部分的外经d2,可得电阻丝的直径为d=

电阻丝总长度l=π(d1+d2)

3 重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值。

四川卷甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势e及电阻r1和r2的阻值。实验器材有:待测电源e(不计内阻),待测电阻r1,待测电阻r2,电压表v(量程为1.

5v,内阻很大),电阻箱r(0-99.99ω),单刀单掷开关s1,单刀双掷开关s2,导线若干。

先测电阻r1的阻值。请将甲同学的操作补充完整:闭合s1,将s2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数u1,保持电阻箱示数不变,将s2切换到b ,读出电压表的示数u2。

则电阻r1的表达式为r1=

甲同学已经测得电阻r1=4.8ω,继续测电源电动势e和电阻r2的阻值。该同学的做法是:

闭合s1,将s2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数r和对应的电压表示数u,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势e=1.43或10/7v,电阻r2= 1.2 ω。

③利用甲同学设计的电路和测得的电阻r1,乙同学测电源电动势e和电阻r2的阻值的做法是:闭合s1,将s2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数r和对应的电压表示数u,由测得的数据,绘出了相应的图线,根据图线得到电源电动势e和电阻r2。这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围较小 (选填“较大”、“较小”或“相同”),所以甲同学的做法更恰当些。

上海卷为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5v),毫安表(1ma),电阻箱(0-9999),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开k2,闭合k1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为i1=1.

00ma,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开k1,闭合k2,此时电流表示数为i1=0.80ma,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为__3.

75__。

经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下:

断开k1,闭合k2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为i;断开k2,闭合k1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为___i___记录此时电阻箱的阻值,其大小为r0。由此可测出rx=_r0__。

上海卷某同学设计了如图(a)所示电路研究电源输出功率变化情况。电源e电动势、内电阻恒定,r1为滑动变阻器,r2、r3为定值电阻,a、v为理想电表。

1)若滑动片p由a滑至b时a示数一直变小,则r1和r2必须满足的关系是___r1≤r2_。

2)若r1=6,r2=12,电源内电阻r=6,,当滑动片p由a滑至b时,电源e的输出功率p随外电路总电阻r的变化关系如图(b)所示,则r3的阻值应该选择(b )

a)2。 (b)4。 (c)6。 (d)8。

广东卷实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。

他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。

(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作工程分一下三个步骤:(请填写第②步操作)

将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”插孔;选择电阻档“×1”;

将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零;

把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图9(a)所示。

2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图9(b)的a、b、c、d四个电路中选择d电路来测量金属丝电阻;

3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图10所示,金属丝的直径为0.260mm;

4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为12m 13m。(结果保留两位有效数字)

5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤)

使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线断路故障。或②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障。

江苏卷要描绘某电学元件(最大电流不超过6ma,最大电压不超过7v)的伏安特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻r为1kω用于限流;电流表量程为10ma,内阻约为5ω;电压表(未画出)量程为10v内阻约为10k电源电动势e为12v内阻不计。

1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:

a、阻值0到200额定电流 0.

b、阻值0到20ω额定电流 0.

本实验应选的滑动变阻器是 a (填“a”或“b”)

2)正确接线后,测得数据如下表。

a)根据以上数据,电压表是并联在m与 p 之间的(填“o”或“p”

b)画出待测元件两端电压umo随mn间电压umn变化的示意图为(为需数值)

重庆卷在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中。用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零。闭合开关后;

若电压表的示数为2 v,电流表的的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为_ d导线_;

若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3 a,小灯泡亮,则断路的导线为_b导线_;

若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为__g导线_.

海南卷图1中电源电动势为e,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表的内阻不是无限大,s为单刀双掷开关,r为待测电阻。当s向电压表一侧闭合时,电压表读数为u1,电流表读数为i1;当s向r一侧闭合时,电流表读数为i2。

1)根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻。

2)根据图1所给出的电路,在图2的各器件实物图之间画出连接的导线。

宁夏卷⑴由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有h、r1、r2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质)。

利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:

干电池:电动势约为1.5 v,符号。

电压表:量程1 v,内阻998.3 ω,符号。

电流表:量程1 a,符号。

滑动变阻器:最大阻值99999.9 ω,符号。

单刀单掷开关1个,符号。

导线若干。1 设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内,要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。

为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的2倍,电阻箱的阻值应为998.3ω。

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