2023届二轮复习 专题训练19　电学实验 作业（浙江专用）

这是一份2023届二轮复习 专题训练19　电学实验 作业（浙江专用），共18页。试卷主要包含了33 V,r≈1，55　πkD24　没有 0等内容，欢迎下载使用。
专题训练19　电学实验1.某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验,电路如图甲所示。(1)先使开关K与1端相连,电源向电容器充电,这个过程很快完成,充满电的电容器下极板带　　　电。 (2)然后把开关K掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流、电压信息传入计算机,经处理后得到电流随时间变化的it图线如图乙所示,图线与i轴及t轴所围成的面积表示　　　　(选填“充满电后电容器的电荷量”或“充满电后电容器储存的电能”)。 (3)若电源电动势为6 V,电容器的电容为1 000 μF,则电容器充满电后的电荷量为　　　　 C。 解析:(1)根据电路连接方式可知充满电的电容器下极板带负电。(2)根据q=It可知图线与i轴及t轴所围成的面积表示充满电后电容器的电荷量。(3)充满电后电容器两端电压等于电源电动势,则电容器充满电后的电荷量为Q=CE=6×10-3C。答案:(1)负　(2)充满电后电容器的电荷量  (3)6×10-32.某同学做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。(1)如图所示,该同学将变压器的原线圈接在低压交流电源上,小灯泡接在变压器的副线圈上,小灯泡发光,下列说法正确的是　　　　。 A.将原线圈接在电压相同的低压直流电源上,小灯泡亮度不变B.电流是从原线圈经铁芯流到副线圈,最后流过小灯泡C.将可拆变压器的横条铁芯取下,小灯泡的亮度降低(2)实验过程中,该同学听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声,引起该现象的原因可能是　　　　。 A.原线圈上输入电压过低B.变压器上的两个固定螺丝没有拧紧C.小灯泡与底座之间接触不良解析:(1)将原线圈接在电压相同的低压直流电源时,小灯泡将熄灭,A错误;电流不会从原线圈经铁芯流到副线圈,B错误;将可拆变压器的横条铁芯取下后,导致电磁感应现象减弱,副线圈中感应电流减小,故小灯泡的亮度降低,C正确。(2)听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声,是因为变压器上的两个固定螺丝没有拧紧,A、C错误,B正确。答案:(1)C　(2)B3.某同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验,螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路,螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路,螺线管B套在螺线管A的外面。(1)闭合开关后,通过不同的操作观察指针摆动情况,以下正确的有　　　　。(多选) A.断开与闭合开关时指针会偏向同一侧B.闭合开关,待电路稳定后,如果滑动变阻器的滑片不移动,指针不偏转C.滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动,灵敏电流计指针都静止在中央D.滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动,都能使指针偏向同一侧(2)图中,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最　　　　(选填“左”或“右”)端;在未断开开关,也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置的情况下,直接拆除某螺线管处导线,可能由于自感现象突然被电击一下,则被电击可能是在拆除　　　　(选填“A”或“B”)螺线管所在电路时发生的。 解析:(1)断开与闭合开关时,螺线管B中磁通量变化情况相反,产生的感应电流方向相反,指针偏转方向相反,故A错误;闭合开关,待电路稳定后,如果滑动变阻器的滑片不移动,则螺线管A中的电流不变,穿过螺线管B的磁通量不变,感应电流为零,指针不偏转,故B正确;滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动,螺线管A中的电流变化,穿过螺线管B的磁通量变化,感应电流不为零,指针都将发生偏转,故C错误;滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动,螺线管A中的电流都增大,穿过螺线管B的磁通量都增大,产生的感应电流方向相同,都能使指针偏向同一侧,故D正确。(2)为了保护元件,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最左端。由题意可知可能是在拆除A螺线管所在电路的导线时,导致螺线管A中磁通量在一瞬间减小从而产生了较大的自感电动势,使操作者被电击一下。答案:(1)BD　(2)左　A4.在“练习使用多用电表”的实验中,图甲为某多用电表的面板。(1)若用此表测量一阻值约为150 Ω的定值电阻,下列操作正确的是　　　　。(多选) A.将选择开关调到“×100”欧姆挡B.欧姆调零时,两表笔短接,用螺丝刀转动指针定位螺丝,直到指针与表盘右边零刻度对齐C.在电阻测量时,双手不能同时接触电阻两端D.测量完成后,将选择开关调到“OFF”挡(2)图乙为一正在测量中的多用电表表盘。如果选择开关在欧姆挡“×1 k”,则读数为　　　　 Ω;如果选择开关在直流电压挡“2.5 V”,则读数为　　　 V。 乙(3)若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很大,则与二极管正极相连的是多用电表的　　　　  (选填“红表笔”或“黑表笔”)。 解析:(1)测电阻时倍率的选择原则是尽可能使指针指向刻度盘的中央位置,因为待测阻值约为150 Ω,选择开关应调到“×10”欧姆挡,故A错误;欧姆调零时,两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,直到指针与表盘右边零刻度对齐,故B错误;在电阻测量时,双手不能同时接触电阻两端,否则测出来的是电阻和人体并联后的电阻,误差太大,故C正确;测量完成后,将选择开关调到“OFF”挡,符合操作规则,故D正确。(2)欧姆挡读数为15×1 000 Ω=15 000 Ω,如果选择开关在直流电压挡“2.5 V”,则读数为1.25 V。(3)用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,发现表头指针偏转角度很大,说明回路中电阻较小,二极管处于导通状态,与二极管正极相连的是电势较高的一端,多用电表的黑表笔与内部电池正极相接,故与二极管正极相连的是黑表笔。答案:(1)CD　(2)15 000　1.25　(3)黑表笔5.某实验小组计划先用多用电表测量定值电阻R0的阻值,再设计电路测量电源的电动势和内阻。实验器材有:待测定值电阻R0,待测电源(电动势E约为8 V,内阻r约为1 Ω),多用电表一只,电阻箱R,开关一个,导线若干。(1)用多用电表测量定值电阻R0的阻值。①对多用电表完成机械调零后,先将选择开关调到欧姆“×10”挡,再将红、黑表笔短接,调整图a中多用电表的　　　　(选填“A”或“B”)旋钮,进行欧姆调零; ②将红、黑表笔分别与定值电阻R0两端相连,多用电表指针位置如图b所示;③应将选择开关调到欧姆×　　　　挡,再次进行欧姆调零后重新测量,指针位置如图c所示,定值电阻的阻值R0=　　　　 Ω; ④完成测量后,将选择开关调到　　　　挡或交流电压最高挡。 (2)用多用电表测量电源电动势和内阻。①将多用电表选择开关调到　　　　(选填“交流”或“直流”)电压10 V挡; ②按图d所示电路连接实物;③闭合开关,调节电阻箱R,读出多用电表示数U,测得多组R和U并做好记录;④根据实验数据,作出图像如图e所示,电源电动势E=　　　　V,内阻r=　　　　Ω。(结果均保留3位有效数字) 解析:(1)①由题图a知,欧姆调零旋钮为B。③为使多用电表指针指在中央刻度位置,应选欧姆“×1”挡。根据多用电表的读数规则可读出定值电阻的阻值R0=8 Ω。④完成测量后,将选择开关调到OFF挡或交流电压最高挡。(2)①由于电源为直流电源,则将多用电表选择开关调到直流电压10 V挡。④根据闭合电路的欧姆定律有E=U+I(r+R0),I=,整理有=+·,设图像的纵截距为b,斜率为k,则可求出E=,k=,代入解得E≈8.33 V,r≈1.00 Ω。答案:(1)①B　③1　8　④OFF(2)①直流　④8.33　1.006.(2022·绍兴二模)某同学在“测量电池的电动势和内阻”实验中,使用了以下器材:干电池1节(带电池盒)、电压表1个(量程0～3 V、0～15 V)、电阻箱(可调范围0～9 999.9 Ω)、开关一个、导线若干。(1)请你根据他的器材在虚线框中画出实验电路图。(2)某次电压表的示数如图甲所示,则电压为　　　 V。 (3)按照正确的操作获取相应的电压U和电阻R数据,并将电压与电阻的比值作为电流I,作出如图乙所示的UI图像。根据图像测得干电池的电动势为　　　　 V,内阻为　　　　 Ω。(结果均保留3位有效数字) (4)若他不用电压表,在其他器材不变的情况下使用电流表(量程0～0.6 A、0～3 A),获得正确的数据,则测得电动势　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 解析:(1)实验中无电流表,可以用电压表与电阻箱测电池电动势与内阻,干电池、开关、电阻箱组成串联电路,电压表测路端电压,实验电路图如图所示。(2)一节干电池电动势约为1.5 V,所以电压表量程选择0～3 V,分度值为0.1 V,则电压表读数为1.30 V。(3)根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,可得UI图像纵轴截距为电动势,延长图线如图。电动势为E=1.44 V,斜率的绝对值表示内阻,r= Ω=1.80 Ω。(4)若他不用电压表,在其他器材不变的情况使用电流表获得正确的数据,电流与电阻箱阻值的乘积为路端电压,没有电压表的分流,所以测出的电动势等于真实值。答案:(1)图见解析　(2)1.30　(3)1.44　1.80　(4)等于7.(2022·台州二模)某同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率,采用了如图甲所示的电路进行测量。实验步骤如下:a.改变电阻丝上的导电夹P的位置,重复测量,记录多组x、U、I的值;b.用游标卡尺在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,求出平均值D;c.调节电阻丝上的导电夹P的位置,用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x;闭合开关S,记录电压表示数U、电流表示数I;(1)上述实验步骤,正确的先后顺序应是　　　　。 (2)若游标卡尺某次测量结果如图乙所示,其读数为　　　　mm。 (3)根据多组测量得到的实验数据绘出x图像如图丙所示,若图线斜率为k,则电阻丝的电阻率ρ=　　　　(用已知或测量出的物理量的符号表示);电流表内阻对电阻率的测量　　　　(选填“有”或“没有”)影响。 (4)用记录的数据绘制出UI图像如图丁所示,由图像可知电源的内阻r=　　　　 Ω。(结果保留2位有效数字) 解析:(1)实验步骤为先用游标卡尺在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,求出平均值D;然后调节电阻丝上的导电夹P的位置,用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x;闭合开关S,记录电压表示数U、电流表示数I;再改变电阻丝上的导电夹P的位置,重复测量,记录多组x、U、I的值。顺序为bca。(2)游标卡尺的读数为9 mm+11×0.05 mm=9.55 mm。(3)由欧姆定律得Rx+RA=,由电阻定律得Rx=ρ=ρ,整理得=x+RA,可得=k,则ρ=,根据=x+RA可知电流表的内阻对电阻率没有影响。(4)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,UI图像斜率的绝对值表示电源内阻,r= Ω=0.50 Ω。答案:(1)bca　(2)9.55　(3)　没有  (4)0.508.(1)某同学在电表的改装实验中用如图1所示电路来测量一只满偏电流200 μA的电流计内阻。测量数据如图2所示,电压表读数U=　　　　 V,则电流计内阻Rg=　　　　Ω。 (2)该同学用电压表来探究某充电宝的电学特性,电路如图3所示,电路中电源为充电宝,将充电宝连接线接入电路。记录被测充电宝实验时的电量百分比(充满电电量百分比为100%)。按图3连接实物电路,将滑动变阻器滑片调到　　　　(选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,调节滑动变阻器,记录每次操作时的电流表和电压表示数。随后改变充电宝电量, 重复上述实验操作,得到不同电量下各组U、I的实验数据,并作出相应UI图像,如图4所示。通过电量为60%时的数据获得充电宝此时电动势E=　　　　 V,内阻r=　　　　 Ω(结果均保留2位小数)。随后该同学又分析了多组数据可得到结论:不同电量时充电宝电动势　　　　变化,内阻　　　　变化。(均选填“会”或“不会”) 解析:(1)由于电源电动势为1.5 V,因此电压表接的是0～3 V量程,电压表的示数为1.00 V,微安表读数为100 μA,电阻箱接入电路的阻值R箱=9 500 Ω,根据欧姆定律可知电流计内阻Rg=-R箱=500 Ω。(2)闭合开关前,滑动变阻器应调到接入电路的阻值最大,因此调到最右端;在UI图像中,图像与纵轴的交点表示电动势,斜率的绝对值表示内阻,因此E=3.83 V,r= Ω≈2.16 Ω,不同电量的情况下,UI图像与纵轴的截距不同,斜率也不同,因此不同电量的情况下,电动势会发生变化,内阻也会发生变化。答案:(1)1.00　500　(2)最右端　3.83(3.70～3.90均可)　2.16(2.05～2.30均可)　会　会9.(2022·杭州高级中学选考模拟)某同学利用图甲所示电路,测量多用电表内电源的电动势E和欧姆“×10”挡内部电路的总电阻R内。使用的器材有:多用电表、毫安表(量程0～10 mA)、电阻箱、导线若干。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到欧姆“×10”挡,红表笔和黑表笔短接,调零。(2)将电阻箱阻值调到最大,再将图甲中多用电表的红表笔和　　　　(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。 (3)调节电阻箱,记下多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R;某次测量时电阻箱的读数如图乙所示,则该读数为　　　　 Ω。 (4)该同学根据I=,得到关于的表达式,以为纵坐标,R为横坐标,作R图像,如图丙所示;由图得E=　　　　V,R内=　　　　 Ω。(结果均保留3位有效数字) (5)该多用电表的表盘如图丁所示,其电阻刻度线中央刻度值标为“15”,据此判断欧姆“×10”挡内部电路的总电阻为　　　　 Ω,该同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是　             　　　　　　　　　。 解析:(2)欧姆表中电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电流表正接线柱流入,故红表笔接1,黑表笔接2。(3)由题图乙可知,电阻箱读数为R=(2×10+3×1+2×0.1) Ω=23.2 Ω。(4)由I=得=R+,由题图丙可得=k=,解得E≈1.43 V,截距为=b=140,得R内=200 Ω。(5)由题图丁可知,此欧姆表的中值电阻为R中=15×10 Ω=150 Ω,则欧姆“×10”挡内部电路的总电阻为150 Ω;由该同学处理方法可知,没有考虑毫安表的内阻。如果考虑毫安表的内阻则有=R++,由此可知,该同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是没有考虑毫安表的内阻。答案:(2)1　(3)23.2　(4)1.43　200　(5)150　没有考虑毫安表内阻的影响10.利用伏安法测电阻,可以选电流表内接法和电流表外接法两种方法。(1)关于两种方法测得的电阻值Rx产生的误差,下列说法正确的是　　   　。(多选) A.无论哪种方法,采用多次测量取平均值的方式,就能有效减小误差,使误差几乎为0B.采用图甲电路测得的电阻值大于电阻的真实值C.采用图乙电路测得的电阻值小于电阻的真实值(2)某同学设计了如图所示的电路进行改进。所选实验器材均符合实验要求,实验中的主要操作步骤如下:①正确连接实验电路后,调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置;②断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1、R2的滑片,使电流表A2的示数恰好为电流表A1示数的三分之二,记录此时电压表V的示数U1和电流表A1的示数I1;③保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,再闭合开关S2,记录电压表V的示数U2和电流表A2的示数I2;④根据以上测量数据可得Rx=　　　　;该实验也可测得电流表A1的内阻r1=　　　　(用U1、I1、U2、I2表示)。实验计算得到的Rx值与真实值相比　　　　(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析:(1)图甲中电流表内接,电压表测量的是待测电阻和电流表总电压,由欧姆定律知=Rx+RA>Rx,即采用图甲电路测得的电阻值大于电阻的真实值,而图乙中电流表测的是电压表和待测电阻的总电流,故=<=Rx,即采用图乙电路测得的电阻值小于电阻的真实值,所以两种情况下产生的都是系统误差,通过采用多次测量取平均值的方式,不能有效减小误差,故A错误,B、C正确。(2)④因为断开开关S2时,电流表A1测的是通过待测电阻Rx和滑动变阻器R2的总电流,所以使电流表A2的示数恰好为电流表A1示数的三分之二时,由并联电路分流规律知,待测电阻Rx是滑动变阻器R2的电阻与电流表A2的电阻之和的2倍。又因为保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,再闭合开关S2时,电流表A1被短路,则可得此时滑动变阻器R2的电阻与电流表A2的电阻之和为R2′=,则待测电阻为Rx=。由欧姆定律知,开始时的比值为滑动变阻器R2与电流表A2串联后再与Rx并联,再与电流表A1串联后的总电阻之和,而滑动变阻器R2和电流表A2串联后,再与Rx的并联总电阻为R并==,所以电流表A1的内阻为r1=-,因为改进后测得的待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流都是实际值,可以消除系统误差,故实验计算得到的Rx值与真实值相等。答案:(1)BC　(2)④　-　相等