2019届高考物理复习实验题层级拔高练三提升实验设计和探究归纳能力难度题全力争取

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1、层级拔高练（三）提升实验设计和探究归纳能力（难度题，全力争取）1．(2018·郑州第二次质量预测)LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为5V的LED灯泡正常工作时的电阻，已知该灯泡正常工作时电阻大约为500Ω，其电学符号与小灯泡电学符号相同。实验室提供的器材有：A．电流表A1(量程为60mA，内阻RA1约为1Ω，读数记为I1)B．电流表A2(量程为3mA，内阻RA2＝20Ω，读数记为I2)C．电压表V(量程0～15V，内阻RV＝1kΩ，读数记为U)D．定值电阻R1＝980ΩE．定值电阻R2＝198

2、0ΩF．滑动变阻器R(0～20Ω)G．蓄电池E(电动势为24V，内阻很小)H．开关S，导线若干(1)部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________。(填写器材前的字母编号)(2)将电路图补充完整。(3)写出测量LED灯电阻的表达式Rx＝________(用已知量和测量量表示)，调节滑动变阻器滑片的位置，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果即为LED灯正常工作时的电阻。解析：(1)要精确测定额定电

3、压为5V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流。由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用来测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表，改装的电压表内阻应至少为＝Ω≈1667Ω，电流表A2的内阻为20Ω，则定值电阻应选E；LED灯正常工作时的电流约为A＝10mA，电流表A1的量程较大，不能精确测量电流；电压表内阻已知，对应满偏电流为A＝158mA，故用电压表测量电流更为准确。由以上分析可知，电表1为C，电表2为B，定值电阻为E。(2)因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，

4、所以滑动变阻器采用分压式接法。电路图如图所示：(3)根据闭合电路欧姆定律知，LED灯两端的电压为I2(R2＋RA2)，通过LED灯的电流为－I2，所以LED灯的电阻Rx＝，改装后的电压表内阻为2000Ω，则当I2＝2.5mA时，LED灯两端的电压为5V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。答案：(1)C　B　E　(2)见解析图　(3)　I2　2.5mA2．(2018·湖北华大新高考联盟质量测评)某同学利用如图(a)所示电路研究玩具电动机的能量转化，实验中使用的器材为：玩具电动机、滑动变阻器、电压表V1、电压表V2、电

5、流表A、电源E、开关S、导线若干。(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线补充完整。(2)将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关S，调节滑动变阻器，某时刻某电压表的示数如图(c)所示，该电压表的读数为________V。(3)当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，依次记录电流表的示数I和电压表V1、电压表V2的示数U1、U2，并在同一坐标纸上描绘出UI图线，如图(d)所示，其中AB、CD为直线，DB为曲线。8(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω，玩具电动机的内阻rM＝

6、________Ω，工作点B对应的电动机输出功率P出＝________W(结果均保留3位有效数字)。解析：(1)按照电路原理图连接实物图，如图所示。(2)电压表的最小刻度为0.1V，估读到最小刻度的下一位，故读数为2.20V。(4)由图像可知，AB段反映的是路端电压与干路电流的关系，故线段与纵轴的交点为电源的电动势，即E＝3.00V；图像的斜率等于内阻，即r＝Ω＝5.00Ω；CDB段是电动机上的电压和电流的关系，而CD段是直线，即电动机没有转动，可视为纯电阻电路，所以其内阻rM＝Ω＝4.00Ω。加在玩具电动机上的最大电压是1.

7、60V，电流是0.280A，工作点B对应的电动机输出功率为P出＝1.60×0.280W－0.2802×4.00W＝0.134W。答案：(1)见解析图　(2)2.20　(4)3.00　5.00　4.00　0.1343．图1为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景。8用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台上的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F(从电脑中直接读出)。所得数据记录在下列表格中：拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69标尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.

8、0061.0362.00(1)根据所测数据，在图2坐标纸上作出F与x的关系图像。(2)由图像求出该弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧的原长为________cm。(均保留三位有效数字)(3)为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图3所示的甲