高考物理题《电磁学实验》高频考点特训(2019年必看版)(九)

时间:2019-03-16 01:48:36

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1、实验题   如图甲(a)所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,右边如图甲(b)是它的侧面图,这4个电阻如图乙(a)连接成电路如图乙(b)所示,试回答:

(1)开始时,金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足的关系为:          (2分)
(2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化:             4分)
(3)电阻变化后,电路A、B两点中_____ (2分)点电势较高。它为什么能测血压?
答:                                                              (2分)


参考答案:(1)R1R4=R2R3   (2)R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小
(3)A(2分); R1、R4电阻增大,导致A、B两端电压增大,所以A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压.    


本题解析:(1)由图可求,通过R1的电流为,电压U1= , 通过R3的电流为,电压U3= ,电压表无示数,说明A、B两点等势,即U1=U3,联立以上各式得R1R4=R2R3。
(2)O点加压后,金属片发生形变,由于四个电阻是固定在金属片上的 ,所以R1、R4被拉长, 即R1、R4的长度变长,横截面积减小,由电阻定律, 得到R1、R4的电阻增大;   R2、R3被拉宽,即R2、R3的长度变短,横截面积增大,由电阻定律, 得到R2、R3电阻减小。 (4分)
(3) R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小,根据U=IR得到R1消耗的电压大,电压降得多,所以B点电势低,同理得到R3消耗的电压小,电压降得少,所以A点电势高, 即A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压. (2分)


本题难度:一般



2、实验题  某同学要测定一电源的电动势和内电阻,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用表示),一只电阻箱(阻值用表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)该同学设计实验的原理表达式是                (用表示);
(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到          (填“最大值”、“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为          Ω;
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的—R图像,则由图像可求得,该电源的电动势
          V,内阻r=           Ω(结果均保留两位有效数字)。


参考答案:(1)E= I(R+r)(2)最大值  21 (3)E=6.3V, r= 2.5


本题解析:(1)由图可知,本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势,故表达式应为
(2)为了保证电路中的安全,电阻箱应从最大值开始慢慢减小,故开始时应调到最大值;
由图可知,电阻箱接入电阻应为21Ω;
(3)由闭合电路欧姆定律可知:
由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为图象的斜率为,由图可知,斜率大小为
故E=6.3V;r=2.5Ω; 
考点:测定电源的电动势和内阻.
点评:本题采用安阻法测电源的电动势,本方法的关键在于能列出电流与滑动变阻器的关系,再结合图象求出电动势和内电阻.


本题难度:一般



3、实验题  在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验中,实验室中有下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁
C.直流电源
D.多用电表
E.开关、导线若干
上述器材在本实验中不用的是          (填器材料序号),本实验中还需用到的器材有                       


参考答案:BC;低压交流电源


本题解析:变压器线圈两端的电压与匝数的关系:;所以需要知道原副线圈的匝数,可拆变压器就能满足条件.故A必用.变压器的原理是互感现象的应用,是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,所以不需要外界的磁场,故B不必用到.变压器的原理是互感现象的应用,是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,如果原线圈中通的是直流电源,则副线圈中不会有感应电流产生,故C不必用到,需要用到低压交流电源.变压器线圈两端的电压与匝数的关系:,需要测电压,所以需要一个测电压的仪器.故D必用.做电学实验,当然需要用到开关、导线,故E必用.上述器材在本实验中不必用到的是:BC,本实验中还需用到的器材有:低压交流电源
考点:探究变压器电压与匝数的关系
点评:做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验时,需要按照原理去找实验器材


本题难度:一般



4、实验题  (9分)采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差。某研究性学习小组对此进行探究实验,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G。

(1)请你补充实验步骤:
①闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA    φB(选填“>”、“<”或“


参考答案:


本题解析:


本题难度:一般



5、实验题  (1)某电阻丝R的额定电压为3V,为测量其电阻值, 1某同学先用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ ▲ ”档位(选填“×100”或“×1”),然后进行   ▲   ,再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如右图所示,则此段电阻丝的电阻为 ▲  Ω.

(2)现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)
B:电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C:电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)
D:电压表V2(量程15.0V,内阻约5kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)
H:电键、导线若干。
为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填器材前面的字母)
电流表__ ▲___.电压表___ ▲_____.滑动变阻器_____ ▲_____.
(3)下列给出的测量电路中,最合适的电路是­­­­_   ▲ __。

A               B                 C                D
(4)由于电表的内阻会给实验结果带来影响,为了精确测量该电阻的阻值,在上面实验中先测出  ▲  表(选填“电压”、或“电流”)的内阻。


参考答案:(1)        1               欧姆调零              12     
(2)       A                     C               E     
(3)       B                (4)      电压            


本题解析:1)根据多用电表欧姆挡读数=指针指示值×倍率确定如何换倍率.
(2)估算电阻上最大电压和最大电流,选择电表量程.根据该电阻与变阻器最大电阻的关系选择变阻器.
(3)根据该电阻与两电表内阻的倍数关系选择电流表的接法,根据变阻器最大电阻与该电阻的关系选择分压式或限流式.
(4)要精确测量该电阻的阻值,若电流表外接,要先测出电压表内阻;若电流表内接,要先测出电流表内阻.
解:(1)多用电表指针的偏转角度太大,指示值太小,要使指针指在中央附近,指示值变大,根据欧姆挡读数=指示值×倍率可知,应换用倍率小的挡位,用×1挡.
换挡后,要重新进行欧姆调零.此段电阻丝的电阻为12Ω.
(2)电阻丝R的额定电压为3V,故电压表选C.
该电阻中最大电流约为Imax=A=250mA,故电流表选A.
此段电阻丝的电阻约为12Ω,比较小,变阻器选E,采用分压式接法.
(3)由于,采用电流外接法,故选B.
(4)由图测量值R测=,为了精确测量该电阻的阻值,实验中要先测出电压表的内阻.
故本题答案是:
(1)×1    欧姆调零    12
(2)A    C    E
(3)B   
(4)电压


本题难度:一般




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