内容正文:
专题06 电学实验大题综合
一、实验题
1.(2023·山东·高三专题练习)某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的规律,该灯泡在25℃时的电阻约为2.5Ω,所加电压为2V时的电阻约为4.0Ω。图甲中其它部分器材的参数如下:
电源(电动势为4V,内阻不计);
电压表(量程为3V时内阻约为,量程为15V时内阻约为);
电流表(量程为0.6A时内阻约为,量程为3A时内阻约为)。
(1)将图甲所示的实验电路补充完整,要求灯泡两端的电压自零开始调节;( )
(2)电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,调整滑动变阻器滑片位置,得到多组U、I数据,根据得到的U、I数据画出的图像如图乙所示,由图像可得灯泡在时的电阻为 Ω(保留两位有效数字),由于实验存在系统误差,该测量值比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等”);
(3)将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3V,内阻为2Ω的电源上,则每个小灯泡消耗的功率约为 W,电源的效率约为 (保留两位有效数字)。
2.(2023·山东·高三专题练习)某实验小组利用如图甲所示电路图测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材如下:
一节待测干电池(电动势约为1.5V)
电流表A1(满偏电流15mA,内阻r1=10Ω);
电流表A2(满偏电流90mA,内阻r2=5Ω);
滑动变阻器R1(0~30Ω);
滑动变阻器R2(0~500Ω);
定值电阻R3=90Ω;
开关S和导线若干。
(1)为了能比较准确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选 (选填“R1”或者“R2”);
(2)根据图甲所示电路图,在答题纸上将图乙中实物图连接起来,组成完整的电路 ;
(3)图丙为该同学根据实验数据作出的电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2的图线,由该图线可得被测干电池的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
3.(2023·山东泰安·统考模拟预测)某物理兴趣小组设计了一个如图所示的多用电表电路图。如图所示,已知表头G的满偏电流为Ig=30mA,内阻Rg=90Ω。定值电阻R1=10Ω。电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻箱R2和R3的调节范围都是0~999.9Ω。
(1)与多用电表B端相连的是 (填“红”或者“黑”)表笔。
(2)选择开关置于1位置,闭合开关S,电流表的量程为 ,保持S闭合,选择开关置于3位置,将其改装为量程60V的电压表,电阻箱R3应调节为 Ω。
(3)选择开关置于2位置,通过开关S的通断可以实现欧姆表“×1”与“×10”两种倍率,则 (填“闭合”或者“断开”)开关S,欧姆表为“×1”倍率。将欧姆表切换至“×10”倍率,红、黑表笔短接进行欧姆调零,将某一待测电阻接在红黑表笔之间,当表头G的指针偏转角度为满量程的时,待测电阻为 Ω。
4.(2023·山东济南·济南市历城第二中学校考模拟预测)现要组装一个酒精测试仪,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化而变化,规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如图乙所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”,醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B.直流电源(电动势为4V,内阻不计)
C.电压表(量程为3V,内阻非常大)
D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)
E.定值电阻(阻值为50Ω)
F.定值电阻(阻值为10Ω)
G.单刀双掷开关一个,导线若干
(1)为使电压表改装成酒精浓度测试表以判断是否酒驾,R应选用定值电阻 (填或);
(2)按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为30.0Ω,然后开关向 (填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为 mg/L;(保留小数点后一位)
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断 (填“变大”或“变小”)。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”;此浓度表刻度线上对应的浓度值是 (填“均匀”或“非均匀”)变化的;
③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用。
(3)在电压表刻度线上标注一段红色的长度以提醒酒驾的读数范围,该长度与电压表总刻度线长度的比例为1∶ 。(保留一位有效数字)
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,其测量结果