【文档说明】【三维设计】2017届高三物理二轮复习（通用版）课前诊断——电学创新实验 Word版含解析.doc，共(7)页，347.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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课前诊断——电学创新实验考点一实验原理的拓展与创新1.考查安培力相关因素探究](2016·全国丙卷)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两

导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(1)在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．

换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是________(填入正确选项前的标号)。解析：(1)实验电路连线如图所示。(2)为使金属棒获得更大的速度，则金属棒运动时需要更大的加速度，根据牛顿第二定律有a＝BILm，所以增

加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。故选项A、C正确，选项B错误。答案：(1)见解析(2)AC2．考查自动控制电路设计与调整](2016·全国乙卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系

统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)，滑动变阻

器R2(最大阻值为2000Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18V，Ic约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60℃

时阻值为650.0Ω。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________

Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_____________________________________________________________。②将开关向________(填“c”

或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系

统即可正常使用。解析：(1)电路图连接如图。(2)报警器开始报警时，对整个回路有U＝Ic(R滑＋R热)代入数据可得R滑＝1150.0Ω，因此滑动变阻器应选择R2。(3)①在调节过程中，电阻箱起到等效替代热敏

电阻的作用，电阻箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值，即为650.0Ω。滑动变阻器在电路中为限流接法，滑片应置于b端附近，若置于另一端a时，闭合开关，则电路中的电流I＝18650.0A≈27.7mA，超过报警器最大电流20mA，

报警器可能损坏。②开关应先向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警为止。答案：(1)连线见解析图(2)R2(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏②c报警器开始报警3．考查

用半偏法测电表内阻](2015·全国卷Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表○V(量程3V，内阻约为3000Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω)，滑动变阻

器R1(最大阻值100Ω，额定电流2A)，电源E(电动势6V，内阻不计)，开关两个，导线若干。(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)根据设计的电路，写出实

验步骤：_________________________________________________________________________________________________________________。(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′

，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV(填“＞”“＝”或“＜”)，主要理由是______________________________________________________________

__________________________________。解析：(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S

1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏

状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RV′＞RV(其他合理说法同样给分)。答案：见解析考点二实验器材的等效与替换4.考查测量导电液体的电阻率]某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多

种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200Ω·m)。如图甲所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，左、右两侧带有接线柱，容器内表面长a＝

40cm，宽b＝20cm，高c＝10cm，将水样注满容器后，用多用电表粗测水样电阻约为2750Ω。(1)为精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：A．电流表(量程5mA，电阻RA为50Ω)B．电压表(量程15V，电阻RV约为10kΩ)C．滑动变阻

器(0～20Ω，额定电流1A)D．电源(12V，内阻约10Ω)E．开关一只、导线若干请在图乙实物图中完成电路连接。(2)正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，测出一系列数据如下表所示，请在如图丙所示的坐标纸中作出U-I关系图线。U/V2.0

3.86.88.010.211.6I/mA0.731.362.202.893.664.15(3)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率约为________Ω·m。据此可知，所得水样________(填“达标”或“不达标”)。解析：(1)因为要精确测量电阻值，需

要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值比待测电阻小得多，所以连线时滑动变阻器要用分压式接法；又电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图1所示。(3)由图线斜率可知，总电阻为2791Ω，又R＝R总－RA＝2741Ω

，根据电阻定律R＝ρlS，代入数据得ρ≈137Ω·m<200Ω·m，故不达标。答案：(1)如图1所示(2)如图2所示(3)137(134～140均可)不达标5．考查电子元件的伏安特性及测量电池的电动势和内阻

](2015·广东高考)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3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。(1)使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为___

_____Ω，据此应选择图中的________(填“b”或“c”)电路进行实验。(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(d)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＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图(e)所示，闭合S1

和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V。利用图(d)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)。解析：(1)用多用电表的欧姆挡

测电阻时，电阻值＝示数×倍率，故X的读数为10Ω×1＝10Ω，由于RXRA＜RVRX，或RX≪RV，故用伏安法测元件X的电阻时，电流表应外接，故选b电路进行实验。(2)滑片P从左向右滑动过程中，元件X两端的电压越来越大，电流越来越大，故电流表示数逐渐增大。(3)由U-I图线可知Y是非线性元件。

(4)由(3)中的U-I图线，可知线性元件的电阻RX＝10Ω，当S1、S2都闭合时，回路中的电流I1＝U1RX＝0.3A，当S1闭合，S2断开时，回路中的电流I2＝U2RX＝0.1A，根据闭合电路欧姆定律，得E＝I1(RX＋r)，E＝I2(RX＋R＋r)，联立两式

并代入数据解得E≈3.2V，r＝0.50Ω。答案：(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.506．考查描绘二极管的伏安特性曲线](2016·合肥联考)某同学发现很多教辅用书中提到的二极管正接电阻均是某一定值，而他又

注意到人教版高中《物理》教材中写到“二极管是非线性元件，它的电阻与通过的电流大小有关”。他为了探求真知，找来一个LED蓝光二极管：(1)他首先利用多用电表对它的正接时电阻进行粗略测量，如图甲所示，下面说法中正确的是()A．欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端B．双手捏住两表笔金属杆，测量值

将偏大C．若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零D．若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω(2)为了正确描绘出该二极管正接时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：直流电源

E：(电动势为3V，内阻不计)电流传感器○A：(量程－10mA～＋10mA，相当于理想电流表，能较为精确测出通过二极管的电流)电压表○V：(量程1V，内阻为1kΩ)定值电阻R0：阻值为2kΩ滑动变阻器R1：(0～10Ω)滑动变阻器R2

：(0～1000kΩ)开关、导线若干①实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)；②请在图乙方框中画出实验电路原理图；③实验记录的8组数据如下表所示，其中7组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上

，请标出余下一组数据的对应点，并画出I-U图像；LED蓝光二极管正向伏安特性曲线测试数据表I(mA)00.100.310.610.781.203.105.00U(V)00.610.961.522.03

2.352.642.75④由所绘制图像可知，他选用的LED蓝光二极管是________(选填“线性”或“非线性”)电学元件。解析：(1)由于欧姆表的A表笔内部接电源的正极，故欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端，选项A正确；由于人体

是导体，双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小，故B错误；若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，故为使指针指中央刻度附近，则应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零，选项C正确；欧姆表刻度是左密右疏，选择“×10”倍率测量时发现指针位于15与20正中间，即测量值小于

175Ω，选项D错误。(2)①实验中滑动变阻器应选阻值较小的R1；②电路图如图所示；③图线用平滑曲线连接各点；④由所绘制图像可知，他选用的LED蓝光二极管是非线性电学元件。答案：(1)AC(2)①R1②③见解析图④非线性