专题十七、电学创新实验1(013高考山东理综第21(2)题）（2）霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压H，这个现象称为霍尔效应,U称为霍尔电压，且满足,式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量H时,应将电压表的“+”接线柱与_(填“M”或“N”)端通过导线相连。已知薄片厚度d0.40mm，该同学保持磁感应强度=010T不变,改变电流I的大小,测量相应的U值，记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内(见答题卡）画出U图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_0-3V-T-1（保留2位有效数字）。该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路,S1、S均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流从Q端流入，端流出，应将S1掷向_(填“a”或“b”), S2掷向_（填“c”或“d”）。 为了保证测量安全,该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件_和_(填器件代号）之间。答案：M 如图所示。 .5 b c S E解析:若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,由左手定则，空穴所受洛伦兹力方向指向M，M侧电势高，用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与端通过导线相连。由可知UH-图线的斜率等于K/，由H-I图线可求得图线的斜率等于038,由KBd0.38可得：霍尔系数K150-3VA-1T-1。为使电流从Q端流入,P端流出，应将S1掷向“”,S掷向 “”。 为了保证测量安全,可以将一合适的定值电阻与电源串联连接在电路中。在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件1 和E之间。2(13高考福建理综第19(）题)（)（12分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表的V量程选用V,内阻为6.k；电压表2量程选用15,内阻约为30k；为保护电阻;直流电源电动势约为12V,内阻不计。根据图甲，用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关,调节变阻器R,读出电压表V1、2的示教U1、U2。 (）某次测量时,电压表V1示数如图丙,则1= V.可算出通过硅光电池的反向电流大小为 A(保留两位小数)。（）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压UX 和通过反向电流I(表中“”表示反向）,并在坐标纸上建立IX-U坐标系，标出了与表中前5组X、IX数据对应的5个坐标点。请你标出余下的个坐标点，并绘出I-UX图线。()由IX-UX图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,X与成_（填“线性”或“非线性”）关系。答案：连线如图。（i)40 0.23()绘出I-UX图线如图所示。(ii）非线性解析：电压表V示数U1=1.4V，内阻为RV6.0,由欧姆定律可知通过的电流为=U1RV=0.23A。根据表中数据标出余下的4个坐标点,用描点法平滑曲线绘出I-UX图线如图所示。由I-UX图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时,IX与UX成非线性关系。3.（17分） （2013高考四川理综第8题）（1）（分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球和B,A球放在可移动的绝座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。 实验时,先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力，随其距离的_而增大,随其所带电荷量_而增大。 此同学在探究中应用的科学方法是_(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)8.（)减小 增大 控制变量法。（8分）（203全国新课标理综1第题）某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“l”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电压表:里程5,内阻十儿千欧;滑动变阻器:最大阻值5k导线若干。回答下列问题:()将多用电表挡位调到电阻“lk”挡，再将红表笔和黑表笔 ,调零点(2）将图(（)中多用电表的红表笔和 （填“1”或“2)端相连,黑表笔连接另一端。(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 和 。(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为2.0k和4.0 V。从测量数据可知，电压表的内阻为 k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d）所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 9. V,电阻“lk”挡内部电路的总电阻为.0 。【命题意图】本题考查多用电表、闭合电路欧姆定律等基础知识点,意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案:(1)短接 （） (3）5.0 3.（4)120(5）.0 .0解析:()多用电表选档后,要将两表笔短接后，欧姆调零。()多用电表内部电池的正极相连的是黑表笔，所以多用电表的红表笔和端相连，黑表笔连接另一端。(3）多用电表的读数为15.0k,电压表的读数为3.0V 。(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表的读数等于电压表内阻，即电压表内阻为.0k。（5）根据(3)中测量数据可知电阻“lk”挡内部电路的总电阻为r=1.k。根据（4）中测量数据。由闭合电路欧姆定律, EU+U2r,代入数据得: E=4.00+4.00r/100;解得：E= 90V。5. （013全国新课标理综II第23题)（7分）某同学用量程为1mA、内阻为20的表头按照图(a)所示电路改装成量程分别为1V和A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题:（）根据图（)所示的电路，在图（b)所示的实物图上连线。（2）开关S闭合时，多用电表用于测量 （填“电流”、“ 电压”或“电阻”）;开关断开时,多用电表用于测量 （填“电流”、“ 电压”或“电阻”)。（3）表笔应为 色（填“红”或“黑”）。（4)定值电阻的阻值 ，R= .(结果取3位有效数字)，(7分)【答案】（1)连线如图所示。(2分)（2)电流(分）电压(1分）。（3)黑(1分)(4）0（1分)880（1分)【命题意图】 本题主要考查多用电表的原理、使用和电流表电压表的原理和改装,意在考查考生应用相关电路知识分析解决问题能力。【解题思路】(1）根据图a的电路图连线。(2）开关S闭合时，电阻R1与电流表并联，多用电表用于测量电流。开关S断开时，电阻与电流表串联，多用电表用于测量电压。(3)根据电流表、电压表电流从电表正接线柱进,从电表负接线柱出，表笔A出,表笔A应为黑色,表笔B应为红色。()开关断开时，由串联电路知识,g(R2+Rg）=U，解得R280；开关S闭合时,由并联电路知识，Ig(+Rg)=（- g)R1,解得R11.0。【易错点拨】解答此题的易错点是：没有分清开关闭合和断开状态是串联电路还是并联电路,不能正确应用串联电路或并联电路的相关规律解答。6（2013高考上海物理第6题）(3分）演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针_(填：“有”或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动,电流指针_(填：“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针_(填：“有”或“无”)偏转。答案：有 无 无解析：首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动,线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转。然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动，线圈中磁通量不变化,电流指针无偏转。最后将线圈水平放置,使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化,电流指针无偏转。(21高考江苏物理第0题）(分）为探究小灯泡的电功率P和电压的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流，利用P=UI得到电功率。 实验所使用的小灯泡规格为“3.V,8W”,电源为1V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10。（)准备使用的实物电路如题10-1图所示。 请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线）（2)现有10、2和50的定值电阻，电路中的电阻R应选_的定值电阻。（3）测量结束后,应先断开开关，拆除_两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。 （4)小明处理数据后将P、2描点在坐标纸上,并作出了一条直线，如题102图所示。 请指出图象中不恰当的地方。答案：()(见右图） (2)10()电池(4）图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.解析：探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小灯泡的电压从零开始逐渐增大，应该设计成分压电路。电路中的电阻R1为保护电阻，应选10的定值电阻。测量结束后,应先断开开关，拆除电池两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大,小灯泡的电阻随电压的增大而增大,P随U2变化关系不是直线,应该把横坐标的标度取的大一些，图线为向下弯曲的，图线不应画为直线。