高考物理-实验精选百题解析-专题17-电学创新实验

1、图甲1.(10分) （2013安徽省马鞍山市三模）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：(1)仪器连线如图甲所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为_(填“红”或“黑”)色；(2)若适当调节电阻箱后，图乙中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_，

2、电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_。(3)计算得到多用电表内电池的电动势为_V。(保留3位有效数字)2（2013年5月武汉市模拟）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化。这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A电源E（3V，内阻约为1）B电流表A1（00.6A，内阻r1约为1）C电流表A2（00.6A，内阻r2=5）D定值电阻R0D开关S，导线若干（1）为了比较准确测量电阻Rx，请完成虚线框内电路图的设计。（2）在电阻Rx上加一个竖直向下的

3、力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A1读数为I1，A2读数为I2，得Rx= （用字母表示）。（3）改变力的大小，得到不同的Rx值。然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成图像如图所示。除观察到电阻Rx的阻值随压力F增大而均匀减小外，还可得到的结论是。当F竖直向下时可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=。答案：（1）如图所示（3分）（2）（2分）（3）“压力等大反向时材料的电阻相等”等等（2分） （2分）3（2013山东省德州市考前训练6）某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球用绝缘丝线悬挂于O点，O

4、点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下：用天平测出小球的质量m并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；以电压U为纵坐标，以_为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；计算小球的带电量q=_.4（10分）（2013年5月江苏省淮安市调研）探究金属丝的电阻与长度关系的实验

5、中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6 A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20）、刻度尺、开关和导线若干（1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路闭合开关前，应注意（2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I=A，U=V0.6A33V 15第11题图甲PAB第11题图乙（3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：l/cm30.004

6、0.0050.0060.0070.0080.00R/2.12.93.54.25.05.7第11题图丙l/cmR/020406080123456请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是（4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是4（10分）（1）如图甲（3分） 将变阻器滑片移到最右端（1分）（2）0.42（1分） 2.10（1分）（3）如图丙（2分） R与l成正比（1分）（4）A、P与电压表间出现断路（1分）0.6A33V 15第11题答图甲PAB第11题答图丙l/cmR/0204060801234565（8分）（2013上海市闸北区期

7、末）如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。 闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2m1。（1）磁感应强度B大小为_，方向垂直纸面_（选填“向里”或“向外”

8、）； （2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为_。答案：（1），向外；图16(8分)（2013上海市徐汇区期末）“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间t越短，感应电动势E越大，即E与t成反比。 实验过程是_的（填写“正确”“不正确”）； 实验结论：_（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法如果横坐标取_，就可获得如图3所示的图线； 若在基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜

9、率将_(填“不变”“增大”或“减小”)。0E/vt/s图20E/v图37.（2013年1月山西晋中市质检）市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇，某物理研究性学习小组想测量电风扇正常运行时的机械功率，于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但其他字迹不清楚。该小组成员取出电池，并从电风扇连接的电池的正、负两极各接出一条引线，提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器（阻值较小），备用电池若干节，开关、若干导线、固定电池的电池盒。（1）测量时，选择的电路图比较合理的是图（填写“甲”或“乙”）（2）该小组进行了如下实验步骤，请补写步骤的实验操作过程。按事先设计的电路连接各元件，并

10、将滑动变阻器的滑动片移动到最左端。合上开关，将滑动片从最左端开始缓慢向右移动，使电压表和电流表都有明显的示数，但电风扇并未转动，读出电压表和电流表的示数分别为U0、I0。用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率P输出=。（3）该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量，用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图丙所示。若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V的恒定电源两端，则甲的实际功率为W，乙的实际功率为W。8（12分）（2013山东省名校期末检测）课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金

11、属丝的电阻率为=1.710-8m。他们选用了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材。 （1）他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻，操作分以下 三个步骤，请填写第步 操作。 将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“”插孔； 选择电阻档“1” 把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用 电表的实数如图表示。从图中可知金属丝的电阻R=。 （2）根据多用电表实数，为了减少电阻测量的实验误差，某同学将实验器材连接成下图所示的电路，要求实验中电压表的实数能够从零开始变化，闭合开关前，请你检查 实验电路，在错误的连线上画“”，并改正至正确位置。根据你改正的电路，在

12、方框中画出电路的原理图。（3）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数 如右图所示，金属丝的直径为mm（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕 制这个螺丝管所用金属丝的长度约为m （结果保留两位有效数字）9.（6分）（2013上海市虹口区期末）如图（a）所示，为某磁敏电阻在室温下的电阻磁感应强度特性曲线，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。（1）试结合图（a）简要回答，磁感应强度B在00.2T和0.41.0T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点：_ _。（2）某同学想利用磁敏电阻图（a）所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图（b）所示，磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表

13、连接，长直导线与图示电路共面并通以图示电流，请指出本实验装置的错误之处_。若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5V，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4T至1.2T的变化过程中，通过磁敏电阻的电流强度IA随磁感应强度B变化的关系式：_。解析：磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4T至1.2T的变化过程中，由图（a）可得磁敏电阻的阻值RB=22500B-3000.由闭合电路欧姆定律，通过磁敏电阻的电流强度IA随磁感应强度B变化的关系式： IA=E/RB=。10（6分）（2013上海市静安区期末）如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的

14、图象，图中R0表示该电阻在0时的电阻值，已知图线的斜率为k。若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器R 串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。（1）根据图甲，温度为t（t0）时电阻R的大小为_。（2）在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t_。（3）如果某次测量时，指针正好指在温度刻度的10到20的正中央，则测量值_15（填“大于”、“小于”或“等于”）。1

15、1（2013上海市黄浦区期末如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量L与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为_；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为_，该电子秤的称量范围为_；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）12.（2013浙江省杭州市一模）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化。这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A电源E（3V，内阻约为1）B电流表A1（0.6A，内阻r1=5）C电流表A2（0.6