2022高考物理：专题十二　实验与探究12210 Word版含解析.docVIP

精品 Word 可修改 欢迎下载 必威体育精装版 精品 Word 欢迎下载 可修改 精品 Word 可修改 欢迎下载 1．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等。 (1)使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1” (2)连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。 (3)图2(a)是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件________(填“X”或“Y”)是非线性元件。 (4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21 Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图2(b)所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V。利用图2(a)可算得E＝________V，r＝________Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)。 答案　(1)10.0　b　(2)增大　(3)Y　(4)3.2　0.50 解析　(1)测量值＝读数×倍率，故测量结果为10.0×1 Ω＝10.0 Ω，因Rx＝10.0 Ω＜ eq \r(RARV)≈eq \r(3000)Ω，Rx属于小电阻，故测量电路应采用电流表外接法。 (2)滑片P向右滑动时测量电路两端的电压增大，故电流表的示数也增大。 (3)非线性元件的U-I图线是曲线。 (4)由图2(a)可知U1＝3.00 V时I1＝0.30 A，U2＝1.00 V时I2＝0.10 A，根据闭合电路欧姆定律有E＝3.00＋0.30×r，E＝1.00＋0.10×(r＋21)，解得E＝3.15 V≈3.2 V，r＝0.50 Ω。 2．现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有： 多用电表(仅可使用欧姆挡)； 一个电池组E(电动势6 V)； 一个滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流1 A)； 两个相同的电流表○G(内阻Rg＝1000 Ω，满偏电流Ig＝100 μA)； 两个标准电阻(R1＝29000 Ω，R2＝0.1 Ω)； 一个开关S、导线若干。 (1)(多选)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10” A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C．如需进一步测量可换“×1” D．如需进一步测量可换“×1 k”挡，调零后测量 (2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。 答案　(1)AC　(2)如图所示 解析　(1)根据指针偏角很大可知待测电阻阻值很小，应换“×1”挡位，重新调零后测量，所以选项A、C正确。 (2)根据实验目的可知需测量待测电阻的电压、电流，为此需要将其中一个电流表○G改装成一个电压表(将电流表○G与R1串联，改装后量程为3 V)，将另一个电流表(将电流表○G与R2并联改装成一个电流表，量程为1 A)，然后用改装后的电表采用“伏安法”测电阻Rx，由于Rx阻值较小，所以采用电流表外接法。滑动变阻器采用“限流式”接法，可使电路能耗较小。设计电路见答图。 3．某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其他接触完好。维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。 (1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为________V，说明________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯泡)。 (2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯泡)。 答案　(1)11.5(11.2～11.8之间的值均可) 　蓄电池　(2)小灯 解析　(1)根据题意，应按照0～50 V刻度线读数，其最小刻度为1 V，读数时估读到下一位，则读数为11.5 V。所测电压应为蓄电池的端电压，略小于其标称值，说明蓄电池正常。 (2)断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表示数仍为蓄电池的端电压，表明小灯泡损坏，导致b、c间电路不通。 4．某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验。 点击观看解答视频 (1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×103 Ω，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)。 (2)为了更准确地测量该电压