第15练 电学创新实验-【高考领航】2020高考物理考前特训30天

第15练：电学创新实验(热考点) 考情分析： 1．在历年高考实验题中，第2个实验题一般为电学实验(偶尔也会考查力学实验)，难度较大，且多数情况下不直接考查电学基本实验，而是考查实验的创新设计，因为设计型实验既考查学生的基本实验能力，又考查学生对物理规律的灵活应用能力． 2．复习本讲内容时，要注意以下几点： (1)熟悉各种实验器材的原理和使用方法． (2)熟知基础实验，能在基础实验的基础上创新实验过程．[来源:学,科,网] (3)熟悉物理规律，能根据现有的器材设计实验，达到实验目的． 1．某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻Rt(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为Rt＝a＋kt，a＞0，k＞0)．设计电路如图所示，并按如下步骤进行操作： (1)按电路图连接好实验器材； (2)将滑动变阻器滑片P滑到a端，单刀双掷开关S掷于c端，调节滑片P使电流表满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路； (3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计的示数下降5 ℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关，请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I＝__________(用题目中给定的符号)； (4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表，根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在________侧(填“左”或“右”)，刻度线分布是否均匀？________(填“是”或“否”)． 2．实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值，小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表． A．满偏电流为Ig＝500 μA、内阻为Rg＝1 000 Ω的电流计G B．内阻可忽略不计的电动势为1.5 V的干电池E C．可调范围在0～99.99 Ω的电阻箱R1 D．可调范围在0～999.9 Ω的电阻箱R2 E．可调范围在0～100 Ω的滑动变阻器R3 F．可调范围在0～1 000 Ω的滑动变阻器R4 G．开关和导线若干． 请回答下列问题： (1)小勇通过分析可知，该电流计的内阻过大，导致误差较大，因此小勇首先将该电流计G改装成量程为3 mA的电流表，则电流计G应________(选填“串联”或“并联”)电阻箱________(选填“R1”或“R2”)，且应把电阻箱调至________Ω； (2)完成操作(1)后、小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表，使指针位于表盘中央刻度时，对应被测电阻的阻值为500 Ω，请将设计的电路补充完整，并标出相应符号，其中A为________(选填“红”或“黑”)表笔； (3)利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计G的读数为200 μA，则该电阻的阻值约为________Ω.(结果取整数) 3．某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为11～13 V，内阻小于3 Ω，由于直流电压表量程只有3 V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替)，改装为量程为15 V的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程： (1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空： 第一步：按电路图连接实物 第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零 第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V 第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为________ V 第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15 V的电压表． (2)实验可供选择的器材有： A．电压表(量程为3 V，内阻约2 kΩ) B．电流表(量程为3 A，内阻约0.1 Ω) C．电阻箱(阻值范围0～9 999 Ω) D．电阻箱(阻值范围0～999 Ω) E．滑动变阻器(阻值为0～20 Ω，额定电流2 A) F．滑动变阻器(阻值为0～20 kΩ) 则电阻箱应选________，滑动变阻器应选________． (3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U­I图线如图丙所示，可知电池的电动势为________ V，内阻为________ Ω. 4．甲图是乙图所示多用电表欧姆×1 k挡的工作电池，外壳上印着标称电动势9 V，但A、B两极极性没有标示． [来源:学,科,网] (1)实验小组甲同学选择多用电表