押题精选19 电学实验与创新 -2021年高考物理108所名校押题精选

押题精选19 电学实验与创新 1．国标规定自来水在 时电阻率应大于．某同学利用图甲电路测量 自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞 活塞电阻可忽略 ，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：电源 电动势约为3V，内阻可忽略 ，电压表 量程为3V，内阻很大 ，电压表 量程为3V，内阻很大 ，定值电阻 阻值 ），定值电阻 （阻值 ），电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺，实验步骤如下： A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L C．把S拨到1位置，记录电压表 示数 D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表 示数与电压表 示数相同，记录电阻箱的阻值R E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R F.断开S，整理好器材 （1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则______ mm； （2）玻璃管内水柱的电阻的表达式为Rx______ 用R1、R2、R表示 ； （3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象，则坐标轴的物理量分别为______； （4）本实验中若电压表 内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将______ 填“偏大”、“不变”或“偏小” ． 【答案】30.00 纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的 偏大 【详解】［1］游标卡尺的主尺读数为3.0cm=30mm，20分度游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为30.00mm； ［2］设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为 ，总电压 当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为 ，总电压 由于两次总电压相等，都等于电源电动势E，可得 ， 解得玻璃管内水柱的电阻的表达式 ［3］由电阻定律 电阻箱阻值R = 所以纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的 ； ［4］若电压表V2内阻不是很大，则把S拨到2位置时，此时电路电流大于 ，实际总电压将大于 = +U 所以测量的 将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大． 2．物理社找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力F变化的图像如图(a)所示，图线与纵轴的交点为R0，斜率为k。社员们按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E，内阻r；灵敏毫安表的量程为Im，内阻Rg；R1是可变电阻。A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘杆，将其两端接在A、B接线柱上。通过光滑绝缘杆可将重物吊起。不计敏感电阻丝的重力，现完成下列操作步骤： 步骤一：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1使毫安表指针指在_____(填“零刻度”或“满刻度”)处； 步骤二：滑杆下吊上已知重力的重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ，写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________； 步骤三：保持可变电阻R1接入电路阻值不变，读出此时毫安表示数I； 步骤四：换用不同已知重力的物体，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值，写出电流值I与重物重力G之间的关系式：I=_________(用E、R0、k、Rg、r、θ、R1表示) 步骤五：将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘，由上面分析可知该刻度盘是________的。(填“均匀”或“不均匀”） 该吊秤改装后由于长时间不用，电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，为了能用原来的重力刻度盘正常测量重力，需要进行怎么的操作：__________________________ 【答案】满刻度 不均匀 不挂重物，调节R1，使电流表指针达到满刻度处（或重新进行步骤一） 【详解】[1]由图可知，当不挂重物，即拉力为零时，金属丝对应电阻最小，所以应调节可变电阻R1使毫安表指针指在电流满刻度处。 [2]由受力平衡，对结点进行受力分析，可得 [3]由题图可知 由闭合电路欧姆定律可得 可知 [4]由表达式可知，I与G是非线性关系，因此刻度不均匀。 [5]该吊秤改装后由于长时间不用，电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，为了能用原来的重力刻度盘正常测量重力，需要进行如下的操作：不挂重物，调节R1，使电流表指针达到满刻度处（或重新进行步骤一）。 3．感冒发热是冬春季节常见的疾病，用电子体温计测量体温既方便又安全。电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温度转化为电学量。某同学想利用一热敏电阻和一数字电压表制作一个电子体温计。 (1)该同学用多用电表