專題13 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(命題猜想)-2017年高考物理命題猜想與仿真押題(原卷版)

1、專題13電學(xué)實(shí)驗(yàn)（命題猜想）【考向解讀】高考對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的考查，是在考試說明規(guī)定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行重組與創(chuàng)新，旨在考查考生是否熟悉這些常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材，是否真正動(dòng)手做過這些實(shí)驗(yàn)，是否能靈活的運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)儀器，去處理、分析、研究某些未做過的實(shí)驗(yàn)，包括設(shè)計(jì)某些比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)等所給的物理情景和要求跟教材內(nèi)容多有明顯區(qū)別，是以教材中實(shí)驗(yàn)為背景或素材，通過改變實(shí)驗(yàn)條件或增加條件限制，加強(qiáng)對(duì)考生遷移能力、創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椤久}熱點(diǎn)突破一】電阻的測(cè)量1本類試題包括不同類型的測(cè)電阻方法，可以充分利用本節(jié)總結(jié)的八種方法2包括實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線；實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率；測(cè)大電阻、

2、小電阻、電壓表電阻、電流表電阻例1、（2016全國(guó)II,23,9分）某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量量程為2.5V的電壓表的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值99999.90）,滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值500）,滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值5k0），直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V），開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)步驟如下：按電路原理圖甲連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值.回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器（

3、填“R或“R2”）.（2）根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實(shí)物圖連線乙（3）實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630.00,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為0（結(jié)果保留到個(gè)位）.（4）如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為（填正確答案標(biāo)號(hào)）100yAB.250yAC.500yAD.1mA【變式探究】（2015.重慶）同學(xué)們測(cè)量某電阻絲的電阻R,所用電流表的內(nèi)阻與R相當(dāng)，電壓表可視為XX理想電壓表若使用如圖甲所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要使得R的測(cè)量值更接近真實(shí)值，電壓表的a端應(yīng)連接到電路X的點(diǎn)（選填“b”或“c”）.測(cè)得電阻絲的UI如圖乙所示，則R為0（

4、保留兩位有效數(shù)字）.X實(shí)驗(yàn)中，隨電壓進(jìn)一步增加電阻絲逐漸進(jìn)入熾熱狀態(tài).某同學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)熾熱電阻絲吹氣，其阻值會(huì)變化.他們對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻R隨風(fēng)速v（用X風(fēng)速計(jì)測(cè)）的變化關(guān)系如圖丙所示由圖可知當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，R會(huì)（選填“增大”或“減小”）在風(fēng)X速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，需要將滑動(dòng)變阻器Rw的滑片向端調(diào)節(jié)（選填“M”或“N”）.W為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風(fēng)速，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路.其中R為兩只阻值相同的電阻，Rx為兩根相同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響，oV為待接入的理想電壓表.如果要x求在測(cè)量中，風(fēng)速從

5、零開始增加，電壓表的示數(shù)也從零開始增加，則電壓表的“”端和“”端應(yīng)分別連接到電路中的點(diǎn)和點(diǎn)（在“a”“b”“c”“d”中選填）.5.06.0/msI.?二三J-風(fēng)道-on-F圖【變式探究】（2015新課標(biāo)全國(guó)）電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表的電流的兩倍.某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實(shí)驗(yàn)室提供材料器材如下：待測(cè)電壓表（量程3V,內(nèi)阻約為3000歐），電阻箱Ro（最大阻值為99999.9歐），滑動(dòng)變阻器叫（最大阻值100歐，額定電壓2A）,電源E（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)），開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干.（1）虛線框內(nèi)為同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整將這種

6、方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為R與內(nèi)阻的真實(shí)值R比較：R，VVV理由是.【舉一反三】在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中：已知金屬絲的電阻約為100,用伏安法測(cè)量其電阻，提供的器材有:量程為300mA，內(nèi)阻約為0.50的電流表量程為3A,內(nèi)阻約為0.10的電流表量程為3V,內(nèi)阻約為3k0的電壓表量程為15V,內(nèi)阻約為30k0的電壓表阻值是050,額定電流是2A的滑動(dòng)變阻器F電動(dòng)勢(shì)為6V,電阻約為0.10的電池G.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干要求測(cè)量時(shí),兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超出其量程的一半,電流表應(yīng)選用_.(用序號(hào)表示)R(填“”“=，或“”)主要v電壓表應(yīng)選用在下圖所示的虛線框內(nèi)畫出測(cè)電阻絲電阻的電路圖.實(shí)驗(yàn)中已測(cè)得金屬

7、絲直徑d=0.300mm,長(zhǎng)度l=25.0cm,如圖所示，選擇正確的量程后，根據(jù)圖中兩電表示數(shù)可以求出該金屬絲的電阻率p=.【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)估算通過待測(cè)電阻的最大電流選擇電流表根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求確定滑動(dòng)變阻器與電流表接法，作出實(shí)驗(yàn)電路圖變阻器的總電阻小于待測(cè)電阻時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法.將待測(cè)電阻的大約值與兩電表的內(nèi)阻比較，確定電流表的接法.由圖讀出兩電表的讀數(shù)，由歐姆定律求出金屬絲的電阻，再由電阻定律求解電阻率本題要掌握器材選取的原則：精確、安全，方便，知道如何確定電流表的內(nèi)外接明確實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理【命題熱點(diǎn)突破二】測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的理

8、論依據(jù)是閉合電路歐姆定律，利用閉合電路歐姆定律的不同表達(dá)式2由于實(shí)驗(yàn)要描點(diǎn)連線，而后用圖線求出電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)電阻，因此需要將閉合電路歐姆定律線性化這個(gè)過程需要通過合理的選擇函數(shù)及自變量來實(shí)現(xiàn)例2、2016四川理綜，8(11),11分用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約2Q),保護(hù)電阻R(阻值10Q)和R2(阻值5Q),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干.待測(cè)電源$R2實(shí)驗(yàn)主要步驟：將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作UI圖線(

9、U、I都用國(guó)際單位)；求出UI圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：電壓表最好選用；電流表最好選用電壓表(03V,內(nèi)阻約15kQ)電壓表(03V,內(nèi)阻約3kQ)電流表(0200mA,內(nèi)阻約2Q)電流表(030mA,內(nèi)阻約2Q)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大.兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E

10、=,r=，代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值.【變式探究】(2015.安徽)某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材：一個(gè)滿偏電流為100出，內(nèi)阻為2500Q的表頭，一個(gè)開關(guān)，兩個(gè)電阻箱(0999.9Q)和若干導(dǎo)線.由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為Q.接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，通過改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表.123456R(Q)95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.

11、536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫IRI圖線根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是V,內(nèi)阻r是0.【變式探究】某同學(xué)利用DIS，定值電阻R。、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R,用電壓傳感器測(cè)得端電壓U,并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖2所示的1/U1/R關(guān)系圖線a,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量電池b的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，得到圖2中的圖線b.i-甘I5/數(shù)據(jù)由壓采集器傳感器(-)計(jì)算機(jī)圖1-由圖線a可知電池a的電動(dòng)勢(shì)E=aV,內(nèi)

12、阻r=Q.0若用同一個(gè)電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率PPb(填“大于”“等于”ab或“小于”)，兩電池的效率nanb(填“大于”“等于”或“小于”).舉一反三】某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345R(0)4.010.016.022.028.0I(At)1.02.02.94.05.0(1)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出適當(dāng)?shù)膱D像；由圖像可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=0.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【思路點(diǎn)撥】(1)本題由安阻法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；由閉合電路歐姆定律可得出有關(guān)電流和電阻的關(guān)系式；由數(shù)學(xué)知識(shí)可知哪種圖像更科學(xué)；由公式及表中的數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可畫出正確的圖像；(2)由圖像交X點(diǎn)及斜率