2018年高考物理二轮复习第十三章电学实验专题13.9电学创新实验

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1、专题13.9电学创新实验1.(10分)(2018广东湛江调研)某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为5Ω)和旧电池(电动势约为3V)。实验室备有如下器材:A.直流电压表V1、V2(量程均为3V,内阻均约为3kΩ)B.电流表A(量程300mA,内阻为5Ω)C.滑动变阻器R1,最大阻值为20D.开关S一只,导线若干(1)为了尽量准确测定电阻R0的阻值,小组设计了一个电路,如图所示为其对应的实物图,请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。(2)为测量电池的电动势E和内阻r,小组设计了如图乙所示的电路图。某次实验中电压表的示数如图丙所示,则电压表读数是

2、V.(3)根据图乙所示的电路图,分别用E、r、R0表示电源的电动势、内阻和定值电阻值,则U1与U2的函数关系式为。实验中移动滑动变阻器触头,读出直流电压表V1、V2的多组数据U1、U2,描出U1——U2图象如图丁所示,图中直线的斜率为k,与横轴的截距为b,则电源的电动势E=,内阻r=(用k、b、R0表示)。【参考答案】2(9分)(1)如右图。(2分)(2)2.24~2.26(2分)(3)U1=U2-(2分)(2分)(2分)【命题意图】本题考查电阻测量和电源电动势和内阻测量实验、实物电路连线、电压表读数、图象法处理实验数据及其相关的知识点。(3)对图

3、乙所示电路,根据闭合电路欧姆定律,E=U2+Ir,I=,两式联立解得:U1=U2-。U1——U2图象的斜率k=,解得电池内阻r=;由U2-=0得U1——U2图象在横轴的截距b=,解得:电池电动势E=。2.(2016全国理综III丙卷)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)

4、为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是(填入正确选项前的标号)【参考答案】(1)如图所示(2)AC考点:考查了研究安培力实验3.(2017南昌三模)电源的输出功率与外电路的电阻有关。图1是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源E(图中虚线框内部分)。(1)在图2中,按图1画出连线,把所示的器件连接成实验电路。(电压表内阻约为3kΩ,电流表内阻约为0.1Ω)(2)实验中,多次调节电阻

5、R,读出电压表和电流表的示数U(单位:V)和I(单位:A)。根据测量数据,通过电脑描绘出UI图,拟合图线,得到的函数解析式为U=4-5I,则电源E输出最大功率的最大值是,对应的外电阻的阻值是。【参考答案】(1)如图所示。(3分)(2)0.8W(3分)5Ω(3分).4.(2017太原二模)容量和内阻是电池的两个重要参数,电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量,通常以安培小时(A·h)或毫安小时(mA·h)做单位。某实验小组为粗略测量手机电池在25℃下充满电时的内阻和容量,进行了如下实验:①控制电池温度为25℃;②正常使用手机至自动关机,取出电池,用

6、数字电压表(视为理想电压表)测出电池电压U0=2.75V;③将电池装入手机,用充电器对手机充电至100%;④将电池从手机中取出,按图1接入电路,闭合K1,读出数字电压表的示数U1=4.18V;⑤接着闭合K2,读出数字电压表和电流表的示数U2=4.16V、I2=0.20A.断开开关;⑥调节电阻R至合适的阻值且保持不变,闭合开关K1、K2的同时开始计时,每隔一段时间记录一次电流表和电压表的示数。当电压表示数降为Uo=2.75V时断开开关,停止计时。下表是记录的三组数据,其他数据已描到图2中:完成下列问题:(1)该电池充满电时的内阻约为r=____Ω(2

7、)将表中数据描在图2中并绘出I-t图线;(3)该锂电池的容量约为____A·h(保留两位有效数字);(4)之后,实验小组继续用上述方法(R的值不变)描绘出该锂电池在20℃、5℃和-10℃温度下电池的放电曲线如图3所示,可知下列说法正确的是A.同一电池充满电后在高温环境中比在低温环境中内阻小B.同一手机在低温环境比在高温环境中待机时间长C.锂电池的内阻是定值,无论如何使用均不会发生变化D.不同的使用方法和不同的使用环境,锂电池的实际容量会发生变化【参考答案】(1)0.10(2)如图(3)3.5(4)AD【名师解析】(1)根据④将电池从手机中取出,按图

8、1接入电路,闭合K1,读出数字电压表的示数U1=4.18V可知电池电动势为E=U1=4.18V。根据⑤接着闭合K2,读出数

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