专题13 电学创新型实验题-2023年高考物理实验题专项突破

专题13 电学创新型实验题 1.发展型实验的解答有两个要点： ①立足于相应的教材实验原型，向新物理量、新物理关系做转移分析； ②综合应用相关电学规律分析实验原理，如欧姆定律、电功率、电路的串并联规律、电磁感应定律、安培力等。 2.创新型实验的解答有三个要点： ①充分参考教材原实验的原理、器材、步骤及数据处理方法，遵循正确、安全、准确的基本实验原则。 ②立足实验要求，选用相关电学规律分析实验原理，如欧姆定律、电功率、电路的串并联规律、电磁感应定律、安培力等。 ③加强探究性思考，运用物理方法科学设计。 典例1：（2021·重庆·高考真题）某兴趣小组使用如图1电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P为电阻箱，是阻值为的定值电阻，E是太阳能电池，μA是电流表（量程，内阻） （1）实验中若电流表的指针位置如题图2所示，则电阻箱P两端的电压是______V。（保留3位有效数字） （2）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。不考虑电流表和电阻消耗的功率，由该曲线可知，M点对应的太阳能电池的输出功率是____。（保留3位有效数字） （3）在另一更大光照强度下，测得关系如图3中的曲线②所示。同样不考虑电流表和电阻消耗的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率______（选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为_____。（保留3位有效数字） 12．（2022·四川内江·三模）研究小组要测定某直流电动机正常工作时的机械功率，电动机铭牌上只有额定电压为10V，其它字迹不清楚。现实验室提供的器材有：电流表、电压表、滑动变阻器（阻值较小）、备用蓄电池，开关、若干导线、细线、重物等则： （1）在小组成员中设计了如图甲、乙两个测量电路，其中，比较合理的是___________（选填“甲”或“乙”）图。 （2）根据选取的电路图，在答题卡上完成丙图中用电动机提升重物的实物电路连接。___________ （3）闭合开关S前，应将丙图中的滑动变阻器的滑片P移到最___________（ 选填“左”或“右”）端，闭合开关S后移动滑动变阻器，使电压表和电流表都有明显的示数，但电动机并未转动，读出此时电压表和电流表的示数分别为2V、1A，继续移动滑动变阻器的滑片P，将电压表的示数调为10V，这时电流表的示数为0.4A，此时，电动机输出的机械功率为___________W，若重物重为8N，那么，重物上升的速度大小为___________。 1．（2022·云南昆明·一模）图甲为一个简易欧姆表的电路图，图乙为其表盘的标度，已知表盘中间的刻度值为“15”，单位为欧姆，图中所用器材如下∶ A．干电池（电动势E=1.5V，内阻r=1Ω）   B．电流表G （满偏电流Ig=lmA，内阻Rg=180Ω） C．电阻箱R0（最大阻值999.9Ω）          D．滑动变阻器R （最大阻值为2000Ω） E.开关一个，导线若干 根据实验电路和实验器材，完成以下问题∶ （1）开关S断开时，将a、b表笔短接进行欧姆调零，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为_____Ω，此时该欧姆表的倍率为_____ （ 选填“×1”“×10”“×100”或“×1000”）； （2）现在（1）中倍率情况下进行欧姆调零后测某一电阻阻值，指针正好指在“30”刻度线上如图乙所示，由于欧姆表使用了一段时间，电池电动势变为1.45V，内阻变大，则该待测电阻的实际阻值为_________Ω （3）闭合开关S，适当调整电阻箱R0的阻值，该欧姆表的倍率将_______（选填“变大”或“变小”）。 2．（2022·江苏·南京外国语学校模拟）某实验小组通过实验探究“电源输出功率P跟电源内电阻和负载的关系，以及在什么情况下电源输出功率最大”。实验室提供下列器材： A．干电池两节；    B．定值电阻（）；    C．电阻箱R（）； D．电压表（，内阻约为5kΩ）；  E.电流表（，内阻约为）；  F.开关1只，足量导线。 （1）为了让实验效果明显，将与两节干电池串联在一起当作“等效电源”。请根据实验要求设计好实验电路图并画在虚线框中。( ) （2）按电路图连接实际电路。逐次调节电阻箱R，记录每个测试点的U、I并算出P值（如表所示），根据表中数绘出图线（如图所示），则等效电源的电动势_______V，内阻________。 R（） I（A） U（V） P（W） （3）请根据上表数进一步绘出“等效电源”的输出功率P随电阻R的关系曲线（如图