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1、(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題七 恒定電流 綜合技能演練7-1-5
1.(2018·福建聯(lián)考)有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“4 V 2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)電珠的I-U圖線.有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5 V,內(nèi)阻10 kΩ)
B.電壓表(0~10 V,內(nèi)阻20 kΩ)
C.電流表(0~0.3 A,內(nèi)阻1 Ω)
D.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻0.4 Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(5 Ω,1 A)
F.滑動(dòng)變阻器(500 Ω,0.2 A)
(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________,電流表應(yīng)選用________.(用序號(hào)字母表示)
(2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要
2、求電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________.(用序號(hào)字母表示)
(3)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖,并把下圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖.
[解析] (1)因小電珠的額定電壓為4 V,為保證安全,選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4 V,但不能大太多,量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確,故選用0~5 V的電壓表,故選A;由P=UI得,小電珠的額定電流I==0.5 A,故應(yīng)選擇0~0.6 A量程的電流表,故選D.
(2)由題意可知,電壓從零開始變化,并要求多測幾組數(shù)據(jù),故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法,而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器,故選E.
(3)小電珠內(nèi)
3、阻R==8 Ω,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小電珠內(nèi)阻,應(yīng)采用電流表外接法,故電路圖和實(shí)物連接圖如圖所示.
[答案] (1)A D (2)E (3)見解析圖
2.(2017·常州期末)某學(xué)習(xí)小組欲探究小燈泡(“3 V、1.5 W”)的伏安特性,可提供的實(shí)驗(yàn)器材如下:
A.電池組:電動(dòng)勢約4.5 V,內(nèi)阻可不計(jì)
B.雙量程的電壓表:V1:量程為0~3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ;V2:量程為0~15 V、內(nèi)阻約為15 kΩ
C.雙量程的電流表:A1:量程為0~0.6 A、內(nèi)阻約為1 Ω;A2:量程為0~3 A、內(nèi)阻約為0.1 Ω
D.滑動(dòng)變阻器R:阻值范圍0~10 Ω、允許通過最大電流為2 A
4、E.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
在盡量提高測量精度的情況下,請(qǐng)回答下列問題:
(1)根據(jù)以上器材,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物圖連接成完整電路;
(2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片應(yīng)移到________端(選填“A”或“B”);
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到電壓、電流數(shù)據(jù)如下表,請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的坐標(biāo)紙上畫出小燈泡的U-I圖線.
組數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0
0.28
0.58
0.92
1.50
2.00
3.00
I/A
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.45
0.49
(4)根據(jù)圖線可估得小燈泡在常溫下的電阻
5、約為________Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
[解析] (1)因待測燈泡的阻值較小,故采用電流表外接;滑動(dòng)變阻器用分壓電路;連接如圖所示:
(2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片應(yīng)移到A端;
(3)小燈泡的U-I圖線如圖;
(4)作出過O點(diǎn)的切線,如圖所示;常溫下的電阻圖線是過原點(diǎn)的切線的斜率,故R= Ω=2.8 Ω.
[答案] (1)見解析圖 (2)A (3)見解析圖
(4)2.8(2.7~3.0均正確)
3.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:
小燈泡L,規(guī)格“4.0 V,0.7 A”;
電流表A1,量程3 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω;
6、
電流表A2,量程0.6 A,內(nèi)阻r2=0.2 Ω;
電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻rV=9 kΩ;
標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1 Ω;
標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3 kΩ;
滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10 Ω;
學(xué)生電源E,電動(dòng)勢6 V,內(nèi)阻不計(jì);
開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來進(jìn)行測量,當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)L的電阻為________Ω.
(2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來進(jìn)行測量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是________V.
(3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電
7、路.請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材,在圖2所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào).
[解析] (1)由圖乙可得電壓表的示數(shù)為2.30 V,根據(jù)歐姆定律I=解得燈泡的電阻R=,代入數(shù)據(jù)可得R=5 Ω.(2)由于電壓表與電阻R2串聯(lián),則通過二者的電流相等,即=,解得加在燈泡上的電壓U=4 V.(3)由于電流表A2的量程小于小燈泡的額定電流,而電流表A1的量程太大,則需要擴(kuò)大電流表A2的量程,即選用一個(gè)阻值較小的電阻R1與電流表A2并聯(lián).
[答案] (1)5 (2)4 (3)如下圖所示
4.某同學(xué)利用如圖所示電路測量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化.實(shí)驗(yàn)中使用
8、的器材為:電池E(內(nèi)阻很小)、開關(guān)S1和S2、電容器C(約100 μF)、電阻R1(約200 kΩ)、電阻R2(1 kΩ)、電壓表V(量程6 V)、秒表、導(dǎo)線若干.
(1)按圖甲所示的電路原理將圖乙中實(shí)物圖連線.
(2)先閉合開關(guān)S2,再斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1,同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí).若某時(shí)刻電壓表的示數(shù)如圖丙所示,電壓表的讀數(shù)為________V(保留2位小數(shù)).
(3)該同學(xué)每隔10 s記錄一次電壓表的讀數(shù)U,記錄的數(shù)據(jù)如表所示.在給出的坐標(biāo)紙上繪出U-t圖線,已知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大,該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的表中的時(shí)間是________s.
時(shí)間t/s
10.0
20.0
9、
30.0
40.0
50.0
60.0
電壓U/V
2.14
3.45
4.23
4.51
5.00
5.18
(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路的作用是__________________.
[解析] (1)根據(jù)電路圖,實(shí)物圖連線如圖所示.
(2)電壓表的量程為6 V,分度值為0.1 V,所以讀數(shù)為3.60 V.
(3)先描點(diǎn),然后用圓滑的曲線將所描的點(diǎn)連接起來,如圖所示.
從數(shù)據(jù)中可得出,電壓表示數(shù)變化得越來越慢,而從40 s到50 s之間數(shù)據(jù)變化又突然快了,所以該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)表中的時(shí)間為40 s.
(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路,先閉合開關(guān)S2,再斷開開關(guān)S2,使電容器上所帶電荷量釋放干凈,不影響實(shí)驗(yàn).
[答案] (1)見解析圖 (2)3.60 V
(3)圖象見解析圖 40 s
(4)使每次實(shí)驗(yàn)前電容器兩極板上的電荷相中和