实验精练02 电学实验(选考第14题)(原卷+解析卷)——2025年浙江物理高考题号猜押题限时训练

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名称 实验精练02 电学实验(选考第14题)(原卷+解析卷)——2025年浙江物理高考题号猜押题限时训练
格式 zip
文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-03-10 00:26:51

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
实验精练02 电学实验
公式、知识点回顾(时间:5分钟)
知识点一、实验要注意的几个要点
1.欧姆表的使用注意点
使用多用电表测电阻的“五步”法
(1)机械调零.
(2)选倍率,一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率,如估计值为200 Ω就应该选×10的倍率,使指针的偏转角度在满偏到满偏之间为测量的有效范围.
(3)进行欧姆调零.
(4)将红、黑表笔接在被测电阻的两端进行测量,将指针示数乘以倍率得到测量值.
(5)测量结束后,将选择开关旋至OFF或交流电压最高挡.
(6)若表头指针偏转过大,表示待测电阻较小,应当换低倍率的挡位;
(7)若表头指针偏转过小,表示待测电阻很大,应当换高倍率的挡位。
2.测定金属的电阻率的实验,实际上是先测出金属丝的电阻,然后根据R=ρ得出金属丝的电阻率ρ=R。
3.测定电源的电动势和内阻常用的方法
(1)伏安法——利用电压表和电流表,闭合电路方程为E=U+Ir。
①利用两组数据,联立方程求解E和r;
②可作出U-I图象,图线的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。
(2)伏阻法——利用电压表和电阻箱,闭合电路方程为E=U。
①利用两组数据,联立方程求解E和r;
②将方程线性化,处理为=·+,或U=-+E,作- 图象或U-图象,利用图线的截距和斜率求E和r。
(3)安阻法——利用电流表和电阻箱,闭合电路方程为E=I(R+r)。
①利用两组数据,联立方程求解E和r;
②将方程线性化,处理为=·R+,作-R图象,利用图线的截距和斜率求E和r。
知识点二、保护电阻的应用技巧
为了保护电路,一般会在电路中加入一个保护电阻,例如在测电源电动势和内阻实验方案一中可将保护电阻看成滑动变阻器的一部分;方案二中可将保护电阻看成电源内阻的一部分,求解电源内阻时一定要注意减去保护电阻的阻值。
知识点三、电流表内、外接法的区分与选择
比较项目 电流表内接法 电流表外接法
电路
误差来源 电流表的分压 电压表的分流
测量结果 R测=>Rx,偏大 R测=适用条件 Rx RA(测大电阻) RV Rx(测小电阻)
比较项目 限流式接法 分压式接法
电路
电压调节 的范围 E~E 0~E
电能损耗 节能 耗能
2.控制电路的选择
(1)从节能的角度考虑,优先选用限流式.
(2)以下三种情况必须用分压式:①要求待测电路的U、I从0变化. ②R滑 Rx.
③选用限流式,Ux、Ix过大(超过电流表量程,烧坏电表、电源或用电器等).
难度:★★★ 建议时间:35分钟
1.(2025 浙江模拟)某实验小组通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中,当两个电池的电动势相等,即E1=E2时,灵敏电流计G示数为0。受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图乙所示电路来测量一待测电源的电动势Ex。图乙中,标准电源的电动势ES和定值电阻的阻值RS均为已知量,G为灵敏电流计,ac为一根粗细均匀的电阻线,T为滑动触头,可在电阻线上移动,触点为b。
(1)查询教材可知电阻线的电阻率为ρ,用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径D如图丙所示,则D= mm。
(2)按图乙连接实物电路。单刀多掷开关K从“0”挡调到“1”挡,再调节滑动变阻器RP的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时,标准电源的内阻两端电压是 ,通过定值电阻RS的电流强度是 ;
(3)保持滑动变阻器RP的滑片P不动,将K置于“2”挡,调节 ,使灵敏电流计G示数为0,并测量 。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为Ex= 。
【解答】解:(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数为0.5mm+21.5×0.01mm=0.715mm
(2)单刀多掷开关K从“0”挡调到“1”挡,再调节滑动变阻器Rp的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时,标准电源的内阻两端电压0,标准电源的内阻两端电压为0,定值电阻RS两端电压是ES,通过定值电阻RS的电流强度I
(3)保持滑动变阻器R的滑片P不动,将K置于“2”挡,调节滑动触头T,测量电阻线ab段长度为l0
由电压规律
解得Ex
故答案为:(1)0.715;(2)0;;(3)滑动触头T;电阻线ab段长度为l0;
2.(2025 宁波一模)要测量一节干电池的电动势E和内阻r,现有下列器材:电压表V(0 3V),电阻箱R(0﹣9999.9Ω),定值电阻R0,开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于R0的阻值无法辨认,实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示,该表有“×1”、“×10”两个倍率。现用该表测量阻值小于10Ω的电阻R0。
(1)图2中a表笔为 (选填“红”或“黑”)表笔。要测量R0,c应与 (选填“d”或“e”)相连。测量时指针位置如图3所示,欧姆表的读数为 Ω。
(2)实验小组同学利用图1电路多次调节电阻箱阻值R,读出电压表对应的数据,建立坐标系,描点连线得到如图4所示的图线,则该电源的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
(3)经核实,电阻R0的测量值与真实值一致,实验小组利用图1电路得到的内阻的测量值r测 (选填“小于”、“等于”或“大于”)真实值r。
【解答】解:(1)电流从红表笔流入,黑表笔流出,所以图2中a表笔为黑表笔;
该表有“×1”、“×10”两个倍率,欧姆表的内阻等于该倍率下的中值电阻,所以“×1”倍率的内阻小于“×10”倍率的内阻,由于R0阻值小于10Ω,应选择“×1”倍率,故要测量R0,c应与d相连;
如图3所示,欧姆表的读数为
R0=4×1Ω=4Ω
(2)由闭合电路欧姆定律
化简可得
由图可知

联立解得,该电源的电动势为
E≈1.43V
内阻为
r=2.25Ω
(3)由图1可知,误差来源于电压表分流,则
化简可得
对比
可得
r测<r真
故答案为:(1)黑表笔,d,4;(2)1.43,2.25;(3)小于。
3.(2025 宁波校级模拟)收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构,它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小,某同学想要研究这种电容器充、放电的特性,于是将之接到如图乙所示的实验电路中,实验开始时电容器不带电,微电流传感器G可以记录电流随时间变化的I﹣t图像。
(1)充电稳定后,断开单刀双掷开关,用电压表接在电容器两端测量电压,发现读数缓慢减小,原因是 。
(2)首先将开关S打向1,这时观察到G有短暂的示数,稳定后,旋转旋钮,使电容器正对面积迅速变大,从开始到最终稳定,微电流传感器G记录的I﹣t图像可能是 。
(3)利用该电路也能测量电源电动势和内阻,该同学固定电容器正对面积后(电容器可视为理想电容器),先将开关接1,充电稳定后将开关接2,得到微电流传感器的图像。两次充放电过程中电流的峰值分别为I1、I2。已知微电流传感器内阻为R,则电源的电动热为 ,电源内阻为 (用字母“I1,I2,R”表示)。
【解答】解:(1)用电压表接在电容器两端测量电压,发现读数缓慢减小,说明电容器在缓慢放电,电路中有电流,电压表不是理想电压表,电荷量越来越少,电压越来越小。
(2)电容器充电时,刚开始电流比较大,充电结束后,电流为0。由电容器的决定式C可知当电容器正对面积迅速变大,电容迅速增大,又由Q=CU
可得电容器的带电量Q增加,故电容器再次充电,充电结束后电流为0,故A正确,BCD错误;
故选:A。
(3)根据欧姆定律可知I1
I2
解得E=I2R;rR
故答案为:(1)电压表并非理想电表,电容器通过电压表放电,电荷量越来越少,电压越来越小;(2)A;(3)I2R;R
4.(2025 宁波校级一模)(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中:
①为完成实验,在图甲提供的实验器材中,除了①②⑥⑨以外,还需要 (填图甲中序号),共需要 根导线;
②小灯泡的规格是“2.5V,0.75W”,某次测量时电流表和电压表的示数如图乙所示,则电流I= A,电压U= V;
(2)在学习了伏安法测电阻后,小明用电流表内接法和外接法分别测量了同一个定值电阻的电流、电压,并将得到的数据描绘到U﹣I图上,如图丙所示:
①其中“×”组数据对应滑动变阻器的 接法(填“分压”或“限流”);
②在图中,由电流表外接法得到的数据点是用 (填“ ”或“×”)表示的。
【解答】解:(1)描绘灯泡伏安特性曲线实验,需要的实验器材有:电源、开关、滑动变阻器、待测灯泡、电压表、电流表与导线,描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,因此除①②⑥⑨外,还需要的实验器材有④⑦⑧;共有7个实验器材,滑动变阻器采用分压接法,共需要8根导线。
②灯泡额定电流IA=0.3A,电流表应选择0.6A量程,由图乙所示电流表表盘可知,其分度值为0.02A,示数为0.20A;灯泡额定电压是2.5V,电压表选择3V量程,由图乙所示电压表可知,其分度值为0.1V,示数为1.52V。
(2)①由图丙所示可知,其中“×”组数据从零开始变化,该组数据对应滑动变阻器的分压接法。
②电流表采用外接法时,由于电压表的分流作用,电流的测量值大于真实值,由图丙所示可知,由电流表外接法得到的数据点是用×表示的。
故答案为:(1)①、④⑦⑧;8;②0.20;1.52;(2)①分压;②×。
5.(2023 涟源市二模)半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器,其阻值会随压力变化而改变。现有一压力传感器:
(1)利用图甲所示的电路测量该传感器在不同压力下的阻值RN,其阻值约几十千欧,实验室提供以下器材:
电源电动势为3V
电流表A(量程250μA,内阻约为50Ω)
电压表V(量程3V,内阻约为20kΩ)
滑动变阻器R(阻值0~100Ω)
为了提高测量的准确性,开关S1应该接 (选填“1”或“2”),开关S2应该接 (选填“3”或“4”);
(2)通过多次实验测得其阻值Rv随压力F变化的关系图像如图乙所示:(3)由图乙可知,压力越大,阻值
(选填“越大”或“越小”),且压力小于2.0N时的灵敏度比压力大于2.0N时的灵敏度(灵敏度指电阻值随压力的变化率) (选填“高”或“低”);
(4)利用该压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣装置,可以将质量不同的物体进行分拣,图中RN为压力传感器,R'为滑动变阻器,电源电压为6V(内阻不计)。分拣时将质量大小不同的物体用传送带运送到托盘上,OB为一个可绕O转动的杠杆,下端有弹簧,控制电路两端电压小于3V时,杠杆OB水平,物体水平通过进入通道1,当控制电路两端电压大于3V时,杠杆的B端就会被吸下,物体下滑进入通道2,从而实现分拣功能。若R'调为30kΩ,取重力加速度g=10m/s2,该分拣装置可以实现将质量超过 kg的物体进行分拣(结果保留2位有效数字),若要将质量超过0.20kg的货物实现分拣,应该将R'调成 kΩ(结果保留3位有效数字)。
【解答】解:(1)RN的阻值约几十千欧,因此有RNΩ=1000Ω
为了提高测量的准确性,开关S1应该接2。
实验需要测量多组数据,且电压从零开始变化,实验时滑动变阻器要用分压方式接入电路,因此开关S2应该接3。
(3)由图乙可知,压力越大,阻值越小。
由灵敏度指电阻值随压力的变化率可知,压力小于2.0N时的灵敏度比压力大于2.0N时的灵敏度高。
(4)由题意可知,当控制电压等于3V时,控制电路的电流为IA=1×104A
压力传感器上的电压为3V,压力传感器的电阻值为RNΩ=3×104Ω
由图乙可知传感器上的压力1.40N,物体质量为0.14kg,因此由压力传感器的特点可知,该分拣装置可以实现将质量超过0.14kg的物体分拣。
若要将质量超过0.20kg的货物实现分拣,由以上计算分析可知,当物体质量为0.20kg时,由图乙可知,压力传感器的电阻值为26.0kΩ,因此应该将R'调成26.0kΩ时,当质量超过0.20kg的货物,压力传感器的电阻值小于26.0kΩ,控制电路两端电压大于3V,货物实现分拣。
故答案为:(1)2,3;(3)越小,高; (4)0.14,26.0
6.(2024 浙江模拟)某同学为探究小灯泡的伏安特性,连好如图甲所示的电路后闭合开关S,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
(1)由电流表和电压表得到的多组数据描绘出的U﹣I图像应是 。
(2)按甲图所示的电路图,用笔画线代替导线把乙图实物图连接完整。
(3)本实验所用的小灯泡的额定电压为2.8V,测得小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,由图像看出,当小灯泡的电压小于 V(保留一位有效数字),小灯泡的电阻几乎不变,这个不变的电阻为 (保留3位有效数字)。
【解答】解:(1)随着电压的增大,电阻丝温度升高,电阻增大,图线上的点与原点连线的斜率等于电阻,则斜率应增大,故ABD错误,C正确。
故选:C。
(2)根据电路图,完成实验电路的连接,如图所示:
(3)由图像看出,当小灯泡的电压小于0.5V,小灯泡的电阻几乎不变,根据欧姆定律,小灯泡的电阻为。
故答案为:(1)C;(2)见解析;(3)0.5;1.67。
7.(2014 杭州校级模拟)在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路。
(1)根据图甲实验电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P调到 (选填“a”或“b”)端。
(3)合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。
在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为UA、UB,与横轴的截距分别为IA、IB。
①S2接1位置时,作出的U﹣I图线是图丙中的 (选填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是 。
②由图丙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真= ,r真= 。
【解答】解:(1)实物连线图如图所示:
(2)为保护电流表,实验开始前,应将滑片p置于电阻最大的a端;
(3)①:当s2接1位置时,可把电压表与电源看作一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律U=E断可知,电动势和内阻的测量值均小于真实值,所以作出的U﹣I图线应是B线;
测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是电压表的分流.
②当s2接2位置时,可把电流表与电源看作一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律E=U断可知电动势测量值等于真实值,U﹣I图线应是A线,即E真=UA;
由于S2接1位置时,U﹣I图线的B线对应的短路电流为I短=IB,所以r真;
故答案为:(1)如图
(2)a
(3)①B,电压表的分流;②UA;
8.(2024 浙江模拟)(1)如图甲所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中 电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中 电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中 电流通过。(均选填“有”或“无”)
(2)①伏安法测电阻的测量电路如图乙,电压表为3V量程,电流表为0.6A量程,电表读数如图所示。已知电流表内阻为0.10Ω,电压表的内阻为3000Ω。在图甲情况下,R1的测量值为 Ω,真实值是 Ω(均保留两位小数)。
②用螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示,则笔芯的直径为d= mm。
③某次电学实验记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图丙所示,则电阻箱接入的阻值 Ω。
【解答】解:(1)将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,穿过螺线管B的磁通量增加,产生感应电流,电流表中有电流通过;
若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,流过螺线管A的电流发生变化,穿过螺线管B的磁通量发生变化,产生感应电流,电流表中有电流通过;
开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,穿过螺线管B的磁通量不变,不产生感应电流,电流表中无电流通过。
(2)①电流表量程是0.6A,由图示表盘可知,其分度值是0.02A,读数I=0.50A
电压表量程是3V,由图示表盘可知,其分度值是0.1V,读数U=2.60V
由欧姆定律可知,电阻的测量值R1Ω=5.20Ω
由图示电路图可知,电流表采用内接法,电阻的真实值R真Ω﹣0.10Ω=5.10Ω
②由图示螺旋测微器可知,铅笔芯直径d=1mm+20.0×0.01mm=1.200mm
③由图示电阻箱可知,电阻箱接入的阻值为3×10kΩ+5×1kΩ+0×100Ω+0×10Ω+0×1Ω+0×0.1Ω=35000.0Ω
故答案为:(1)有;有;无;(2)①5.20;5.10;②1.200;③35000.0。
9.(2024 金华模拟)在“测定电池的电动势和内阻”实验中:
(1)如图甲所示,已经连接了一部分电路,请在答题纸上对应位置将电路连接完整。
(2)合上开关后,进行相应实验数据测量。某次测量时,电流表指针位置如图乙所示,则此时回路的电流为 A。
(3)实验最终测出7组I、R(外电阻)值,在坐标系中描出各对应点,如图丙所示。请在答题纸上对应位置的图中画出此电路的外电阻和总电流倒数的关系图线,并根据图线确定该干电池的内阻为 Ω(结果保留两位有效数字)。
【解答】解:(1)该题中没有电压表,只能用电流表和电阻箱来测量电动势和内阻,电路连线如图:
(2)电流表用0.6A量程,分度值0.02A,则此时回路的电流为0.24A;
(3)根据描点法,作图时要使尽量多的点落在直线上,不在直线上的要均匀分布在直线两侧,舍弃个别相差较远的点,所作图像如图所示:
根据闭合电路的欧姆定律E=I(R+r)
可得
图像的斜率
结合函数斜率的含义,图像斜率k=E=1.49V
当R=0时,
解得内阻。
故答案为:(1)见解析;(2)0.24;(3)见解析;0.75。
10.(2024 金华模拟)如图甲所示为一个自制电容器,将两张锡箔纸作为两个电极,三张电容纸作为绝缘介质,按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放,然后将五层纸一起卷成圆柱形,两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上,最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中(两根引线露出),电容器即制作完成。
(1)以下哪些操作可以增加该电容器的电容 。
A.增大电容器的充电电压
B.增大电容器的带电量
C.增大锡箔纸的正对面积
D.在卷成圆柱形的时候,用力尽可能使电容纸贴紧
(2)现用图乙所示电路研究该电容器的充放电情况。将S置于a端,电压随时间变化图像如图丙所示。
①充满电后电容器两端的电压为 V,若此时电容器所带电荷量为3×10﹣7C,则电容大小为C= F。
②图中P点对应的时刻充电电流约为 A。
【解答】解:(1)AB.电容器的电容只与本身有关,与电容器两端电压以及带电量无关,故AB错误;
CD.根据
可知增大锡箔纸的正对面积可增大电容;在卷成圆柱形的时候,用力尽可能使电容纸贴紧,可减小两极间距,可增大电容,故CD正确。
故选:CD。
(2)①由图像可知,充满电后电容器两端的电压为6V;
[2]若此时电容器所带电荷量为3×10﹣7C,则电容大小为
②图中P点对应的时刻充电电流
故答案为:(1)CD;(2)①6,5×10﹣8;②7.5×10﹣4。中小学教育资源及组卷应用平台
实验精练02 电学实验
公式、知识点回顾(时间:5分钟)
知识点一、实验要注意的几个要点
1.欧姆表的使用注意点
使用多用电表测电阻的“五步”法
(1)机械调零.
(2)选倍率,一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率,如估计值为200 Ω就应该选×10的倍率,使指针的偏转角度在满偏到满偏之间为测量的有效范围.
(3)进行欧姆调零.
(4)将红、黑表笔接在被测电阻的两端进行测量,将指针示数乘以倍率得到测量值.
(5)测量结束后,将选择开关旋至OFF或交流电压最高挡.
(6)若表头指针偏转过大,表示待测电阻较小,应当换低倍率的挡位;
(7)若表头指针偏转过小,表示待测电阻很大,应当换高倍率的挡位。
2.测定金属的电阻率的实验,实际上是先测出金属丝的电阻,然后根据R=ρ得出金属丝的电阻率ρ=R。
3.测定电源的电动势和内阻常用的方法
(1)伏安法——利用电压表和电流表,闭合电路方程为E=U+Ir。
①利用两组数据,联立方程求解E和r;
②可作出U-I图象,图线的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。
(2)伏阻法——利用电压表和电阻箱,闭合电路方程为E=U。
①利用两组数据,联立方程求解E和r;
②将方程线性化,处理为=·+,或U=-+E,作- 图象或U-图象,利用图线的截距和斜率求E和r。
(3)安阻法——利用电流表和电阻箱,闭合电路方程为E=I(R+r)。
①利用两组数据,联立方程求解E和r;
②将方程线性化,处理为=·R+,作-R图象,利用图线的截距和斜率求E和r。
知识点二、保护电阻的应用技巧
为了保护电路,一般会在电路中加入一个保护电阻,例如在测电源电动势和内阻实验方案一中可将保护电阻看成滑动变阻器的一部分;方案二中可将保护电阻看成电源内阻的一部分,求解电源内阻时一定要注意减去保护电阻的阻值。
知识点三、电流表内、外接法的区分与选择
比较项目 电流表内接法 电流表外接法
电路
误差来源 电流表的分压 电压表的分流
测量结果 R测=>Rx,偏大 R测=适用条件 Rx RA(测大电阻) RV Rx(测小电阻)
比较项目 限流式接法 分压式接法
电路
电压调节 的范围 E~E 0~E
电能损耗 节能 耗能
2.控制电路的选择
(1)从节能的角度考虑,优先选用限流式.
(2)以下三种情况必须用分压式:①要求待测电路的U、I从0变化. ②R滑 Rx.
③选用限流式,Ux、Ix过大(超过电流表量程,烧坏电表、电源或用电器等).
难度:★★★ 建议时间:35分钟
1.(2025 浙江模拟)某实验小组通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中,当两个电池的电动势相等,即E1=E2时,灵敏电流计G示数为0。受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图乙所示电路来测量一待测电源的电动势Ex。图乙中,标准电源的电动势ES和定值电阻的阻值RS均为已知量,G为灵敏电流计,ac为一根粗细均匀的电阻线,T为滑动触头,可在电阻线上移动,触点为b。
(1)查询教材可知电阻线的电阻率为ρ,用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径D如图丙所示,则D= mm。
(2)按图乙连接实物电路。单刀多掷开关K从“0”挡调到“1”挡,再调节滑动变阻器RP的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时,标准电源的内阻两端电压是 ,通过定值电阻RS的电流强度是 ;
(3)保持滑动变阻器RP的滑片P不动,将K置于“2”挡,调节 ,使灵敏电流计G示数为0,并测量 。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为Ex= 。
2.(2025 宁波一模)要测量一节干电池的电动势E和内阻r,现有下列器材:电压表V(0 3V),电阻箱R(0﹣9999.9Ω),定值电阻R0,开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于R0的阻值无法辨认,实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示,该表有“×1”、“×10”两个倍率。现用该表测量阻值小于10Ω的电阻R0。
(1)图2中a表笔为 (选填“红”或“黑”)表笔。要测量R0,c应与 (选填“d”或“e”)相连。测量时指针位置如图3所示,欧姆表的读数为 Ω。
(2)实验小组同学利用图1电路多次调节电阻箱阻值R,读出电压表对应的数据,建立坐标系,描点连线得到如图4所示的图线,则该电源的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
(3)经核实,电阻R0的测量值与真实值一致,实验小组利用图1电路得到的内阻的测量值r测 (选填“小于”、“等于”或“大于”)真实值r。
3.(2025 宁波校级模拟)收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构,它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小,某同学想要研究这种电容器充、放电的特性,于是将之接到如图乙所示的实验电路中,实验开始时电容器不带电,微电流传感器G可以记录电流随时间变化的I﹣t图像。
(1)充电稳定后,断开单刀双掷开关,用电压表接在电容器两端测量电压,发现读数缓慢减小,原因是 。
(2)首先将开关S打向1,这时观察到G有短暂的示数,稳定后,旋转旋钮,使电容器正对面积迅速变大,从开始到最终稳定,微电流传感器G记录的I﹣t图像可能是 。
(3)利用该电路也能测量电源电动势和内阻,该同学固定电容器正对面积后(电容器可视为理想电容器),先将开关接1,充电稳定后将开关接2,得到微电流传感器的图像。两次充放电过程中电流的峰值分别为I1、I2。已知微电流传感器内阻为R,则电源的电动热为 ,电源内阻为 (用字母“I1,I2,R”表示)。
4.(2025 宁波校级一模)(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中:
①为完成实验,在图甲提供的实验器材中,除了①②⑥⑨以外,还需要 (填图甲中序号),共需要 根导线;
②小灯泡的规格是“2.5V,0.75W”,某次测量时电流表和电压表的示数如图乙所示,则电流I= A,电压U= V;
(2)在学习了伏安法测电阻后,小明用电流表内接法和外接法分别测量了同一个定值电阻的电流、电压,并将得到的数据描绘到U﹣I图上,如图丙所示:
①其中“×”组数据对应滑动变阻器的 接法(填“分压”或“限流”);
②在图中,由电流表外接法得到的数据点是用 (填“ ”或“×”)表示的。
5.(2023 涟源市二模)半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器,其阻值会随压力变化而改变。现有一压力传感器:
(1)利用图甲所示的电路测量该传感器在不同压力下的阻值RN,其阻值约几十千欧,实验室提供以下器材:
电源电动势为3V
电流表A(量程250μA,内阻约为50Ω)
电压表V(量程3V,内阻约为20kΩ)
滑动变阻器R(阻值0~100Ω)
为了提高测量的准确性,开关S1应该接 (选填“1”或“2”),开关S2应该接 (选填“3”或“4”);
(2)通过多次实验测得其阻值Rv随压力F变化的关系图像如图乙所示:(3)由图乙可知,压力越大,阻值
(选填“越大”或“越小”),且压力小于2.0N时的灵敏度比压力大于2.0N时的灵敏度(灵敏度指电阻值随压力的变化率) (选填“高”或“低”);
(4)利用该压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣装置,可以将质量不同的物体进行分拣,图中RN为压力传感器,R'为滑动变阻器,电源电压为6V(内阻不计)。分拣时将质量大小不同的物体用传送带运送到托盘上,OB为一个可绕O转动的杠杆,下端有弹簧,控制电路两端电压小于3V时,杠杆OB水平,物体水平通过进入通道1,当控制电路两端电压大于3V时,杠杆的B端就会被吸下,物体下滑进入通道2,从而实现分拣功能。若R'调为30kΩ,取重力加速度g=10m/s2,该分拣装置可以实现将质量超过 kg的物体进行分拣(结果保留2位有效数字),若要将质量超过0.20kg的货物实现分拣,应该将R'调成 kΩ(结果保留3位有效数字)。
6.(2024 浙江模拟)某同学为探究小灯泡的伏安特性,连好如图甲所示的电路后闭合开关S,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
(1)由电流表和电压表得到的多组数据描绘出的U﹣I图像应是 。
(2)按甲图所示的电路图,用笔画线代替导线把乙图实物图连接完整。
(3)本实验所用的小灯泡的额定电压为2.8V,测得小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,由图像看出,当小灯泡的电压小于 V(保留一位有效数字),小灯泡的电阻几乎不变,这个不变的电阻为 (保留3位有效数字)。
7.(2014 杭州校级模拟)在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路。
(1)根据图甲实验电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P调到 (选填“a”或“b”)端。
(3)合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。
在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为UA、UB,与横轴的截距分别为IA、IB。
①S2接1位置时,作出的U﹣I图线是图丙中的 (选填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是 。
②由图丙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真= ,r真= 。
8.(2024 浙江模拟)(1)如图甲所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中 电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中 电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中 电流通过。(均选填“有”或“无”)
(2)①伏安法测电阻的测量电路如图乙,电压表为3V量程,电流表为0.6A量程,电表读数如图所示。已知电流表内阻为0.10Ω,电压表的内阻为3000Ω。在图甲情况下,R1的测量值为 Ω,真实值是 Ω(均保留两位小数)。
②用螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示,则笔芯的直径为d= mm。
③某次电学实验记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图丙所示,则电阻箱接入的阻值 Ω。
9.(2024 金华模拟)在“测定电池的电动势和内阻”实验中:
(1)如图甲所示,已经连接了一部分电路,请在答题纸上对应位置将电路连接完整。
(2)合上开关后,进行相应实验数据测量。某次测量时,电流表指针位置如图乙所示,则此时回路的电流为 A。
(3)实验最终测出7组I、R(外电阻)值,在坐标系中描出各对应点,如图丙所示。请在答题纸上对应位置的图中画出此电路的外电阻和总电流倒数的关系图线,并根据图线确定该干电池的内阻为 Ω(结果保留两位有效数字)。
10.(2024 金华模拟)如图甲所示为一个自制电容器,将两张锡箔纸作为两个电极,三张电容纸作为绝缘介质,按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放,然后将五层纸一起卷成圆柱形,两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上,最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中(两根引线露出),电容器即制作完成。
(1)以下哪些操作可以增加该电容器的电容 。
A.增大电容器的充电电压
B.增大电容器的带电量
C.增大锡箔纸的正对面积
D.在卷成圆柱形的时候,用力尽可能使电容纸贴紧
(2)现用图乙所示电路研究该电容器的充放电情况。将S置于a端,电压随时间变化图像如图丙所示。
①充满电后电容器两端的电压为 V,若此时电容器所带电荷量为3×10﹣7C,则电容大小为C= F。
②图中P点对应的时刻充电电流约为 A。
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