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专题13 电学实验探究题
电学实验探究题是高考的必考内容,高考对于这部分知识点的命题形式是:根据实验原理,设计实验,正确处理实验数据,得出实验结论。将考查的知识点延伸到演示实验中,扩展到设计性、应用性等实验。需要学生能够将所学的实验原理和实验方法知识迁移到情境实验中去。
高考的命题特点是:主要是创新类电学实验。仪器的使用创新:根据题意找到实验在教材中的原型;装置的改造:运用改装的知识完成实验,测量电表的内阻时要充分利用待测电表自身的测量功能,不需要其它电表来测量自身的参数;数据的处理:电学实验最常考的就是图像法;电路设计:从题目给定的电路原理图入手分析,再根据所学的电学知识找到解题突破口。
主要考查的实验有:
2023年高考物理卷考试的知识点:测量电阻丝电阻的实验电路、实验步骤和注意事项,测量电阻丝电阻率的数据处理方法;
2022年高考物理卷考试的知识点:测量电阻丝电阻率的实验电路、实验步骤和注意事项;
2021年高考物理卷考试的知识点:多用电表测电阻的方法、操作步骤、注意事项和读数,伏安法测量未知电阻。
1.(2023·广东·统考高考真题)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有:电源(电动势恒定,内阻可忽略);毫安表mA(量程,内阻可忽略);电阻(阻值)、(阻值)、(阻值)和(阻值);开关和;装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池;导线若干。请完成下列实验操作和计算。
(1)电路连接
图(a)为实验原理图.在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,只有一端的导线还末连接,该导线应接到的 (填“左”或“右”)端接线柱
(2)盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高.在样品池中注满待测盐水
②闭合开关, 开关,毫安表的示数为,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流为
③ 开关,毫安表的示数为,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流为
④断开开关,测量并记录盐水的温度
(3)根据上述数据,计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为 ,进而可求得该温度时待测盐水的电导率。
2.(2022·广东·高考真题)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:
(1)装置安装和电路连接;如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。
(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。
③闭合S2,电压表的示数 (选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I2,则此时导电绳的电阻Rx = (用I1、I2和U表示)。
④断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值 (选填“有”或“无”)影响。
(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为 cm,即为机械臂弯曲后的长度。
3.(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔 ,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而 。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
②实验中记录的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值 。
4.(2023·广东汕头·汕头金山中学南区学校校考三模)某同学采用图甲所示的电路探究规格为“6 V 3 W”