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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練 1.某同學(xué)為了研究一個(gè)小燈泡的燈絲電阻的U-I曲線,進(jìn)行了如下操作。 (1)他先用多用電表的歐姆擋“1”擋測(cè)量,在正確操作的情況下,表盤(pán)指針如圖甲所示,可讀得該小燈泡的燈絲電阻的阻值Rx=　　　 Ω。 (2)實(shí)驗(yàn)中所用的器材有: 電壓表(量程3 V,內(nèi)阻約為2 kΩ) 電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω) 滑動(dòng)變阻器(0~5 Ω,1 A) 電源、待測(cè)小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干 請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。 　　　　　　　　　　　　　　 甲 乙 (3)該同學(xué)已經(jīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖乙中描出了數(shù)據(jù)點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出小燈泡的U-I曲線。 (4)如果把這個(gè)小燈泡直接接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V、內(nèi)阻為2.0 Ω的電池兩端,則小燈泡的實(shí)際功率是　　　 W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 2.(xx江蘇南京、鹽城二模)某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 A.待測(cè)干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V,內(nèi)阻約幾歐姆 B.直流電壓表V1、V2,量程均為3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ C.定值電阻R0未知 D.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值Rm E.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān) (1)根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物連接圖,在圖乙方框中畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。 甲 乙 (2)實(shí)驗(yàn)之前,需要利用該電路圖測(cè)出定值電阻R0,方法是先把滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大阻值Rm,再閉合開(kāi)關(guān),電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20,則R0=　　　　　(用U10、U20、Rm表示)。 (3)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1-U2圖象如圖丙所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)E=　　　　,總內(nèi)阻r=　　　　(用k、a、R0表示)。 丙 3.(xx福建普通高中畢業(yè)班質(zhì)檢)在測(cè)量未知電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)中,可供選擇的器材有: 待測(cè)電阻Rx(阻值約300 Ω); 電流表A1(量程20 mA,內(nèi)阻約50 Ω); 電流表A2(量程50 mA,內(nèi)阻約10 Ω); 電阻箱R(0~999.9 Ω); 滑動(dòng)變阻器R1(20 Ω,2 A); 滑動(dòng)變阻器R2(1 750 Ω,0.3 A); 電源E(電動(dòng)勢(shì)6.0 V,內(nèi)阻不計(jì)); 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。 丙 某同學(xué)采用如下方案進(jìn)行測(cè)量: a.按圖甲連好電路,調(diào)節(jié)滑片P和R的阻值,使電流表指針指在合適位置,記下此時(shí)A1示數(shù)I1、A2示數(shù)I2和電阻箱阻值R0; b.將電流表A1改接到另一支路(如圖乙),保持電阻箱阻值R0不變,調(diào)節(jié)P,使A2示數(shù)仍為I2,記下此時(shí)A1示數(shù)I1; c.計(jì)算得到Rx的阻值。 (1)該同學(xué)按圖甲連成如圖丙所示的電路,請(qǐng)指出第　　　(填圖丙中表示導(dǎo)線的數(shù)字)條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。 (2)正確連線后,閉合S,將P從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)開(kāi)始時(shí)A2示數(shù)變化不大,當(dāng)臨近最右端時(shí)示數(shù)變化明顯,這是選擇了滑動(dòng)變阻器　　　(選填“R1”或“R2”)造成的。 (3)待測(cè)電阻Rx=　　　(用I1、I2、R0、I1的某些量表示);針對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案,下列說(shuō)法正確的是　　　(填選項(xiàng)前的字母)。 A.電流表A1的內(nèi)阻不會(huì)造成系統(tǒng)誤差 B.電流表A2的內(nèi)阻會(huì)造成系統(tǒng)誤差 4.(xx貴州八校聯(lián)考)在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V,內(nèi)阻約為0.30 Ω;電壓表V(0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);電流表A(內(nèi)阻為0.80 Ω,量程為0.6 A);滑動(dòng)變阻器R(10 Ω,2 A)。為了更準(zhǔn)確地測(cè)出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。請(qǐng)?jiān)诮o出的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值,得到如圖所示的U-I圖線,由圖可得出該電源電動(dòng)勢(shì)E=　　　 V,內(nèi)阻r=　　　 Ω。(結(jié)果保留兩位小數(shù)) 5.(xx河南洛陽(yáng)高三第二次統(tǒng)考)實(shí)際電流表都有內(nèi)阻,為了測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻rg,提供的器材如下: ①待測(cè)電流表G1(0~5 mA,內(nèi)阻約300 Ω) ②電流表G2(0~15 mA,內(nèi)阻約100 Ω) ③定值電阻R1(R1=150 Ω) ④滑動(dòng)變阻器R2(0~20 Ω) ⑤電源(電動(dòng)勢(shì)3 V) ⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 (1)為了使測(cè)量結(jié)果盡量精確,設(shè)計(jì)并在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路圖; (2)對(duì)照所畫(huà)電路圖連接如圖所示的實(shí)物圖; (3)閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2;則待測(cè)電流表的內(nèi)阻可表示為rg=　　　　　　。 參考答案 1.答案:(1)2.0　(2)如圖丙所示 丙 (3)如圖丁所示 丁 (4)0.28(0.25~0.32都正確) 解析:(1)根據(jù)多用電表的讀數(shù)規(guī)則最小分度為0.5 Ω,可知Rx=2.0 Ω。(2)小燈泡內(nèi)阻很小,采用電流表外接時(shí)誤差較小,電壓表與小燈泡并聯(lián)測(cè)電壓,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。(3)用平滑的曲線將所有的點(diǎn)連接,遠(yuǎn)離曲線的點(diǎn)舍去。(4)作出小燈泡直接接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V、內(nèi)阻為2.0 Ω的電池兩端時(shí)的U-I圖線如圖所示,其與原U-I曲線的交點(diǎn)即為小燈泡實(shí)際工作時(shí)的電流和電壓值,可得出小燈泡的實(shí)際功率為0.28 W。 2.答案:(1)見(jiàn)解析圖　(2)Rm　(3) 解析:(1)根據(jù)如題圖甲所示的實(shí)物連接圖畫(huà)原理圖要注意兩個(gè)電壓表所測(cè)部分,V1測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓,V2測(cè)路端電壓。 (2)由電路連接關(guān)系可知,所以有R0=Rm。 (3)由閉合電路歐姆定律可知E=U2+r,整理可得U1=U2-E,所以有k=,可得r=。由題圖可知:當(dāng)U1=0時(shí)U2=a,即可得E=a=a。 3.答案:(1)6　(2)R2　(3)R0　A 解析:(1)第6條導(dǎo)線應(yīng)該接滑動(dòng)變阻器上邊的接線柱;(2)因待測(cè)電阻阻值約300 Ω,和電阻箱并聯(lián)以后的電阻在150 Ω左右,如果滑動(dòng)變阻器阻值選擇的過(guò)大(此題中的R2=1 750 Ω),則開(kāi)始的階段待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)后的阻值也在100 Ω左右,這樣的話在待測(cè)電阻上的分壓將是很小的,等到滑動(dòng)端到最右端時(shí),分壓突然可達(dá)到電源電壓,故發(fā)生此情況的原因就是滑動(dòng)變阻器阻值選擇的過(guò)大,即選了R2;(3)在甲電路中,根據(jù)歐姆定律可得(I2-I1)R0=I1Rx;在乙電路中,根據(jù)歐姆定律可得(I2-I1)Rx=I1R0;聯(lián)立兩式可解得Rx=R0;若考慮電流表A1的內(nèi)阻r,則上述表達(dá)式可列成(I2-I1)R0=I1(Rx+r),(I2-I1)(Rx+r)=I1R0;同樣可解得Rx=R0,故電流表A1的內(nèi)阻不會(huì)造成系統(tǒng)誤差,選項(xiàng)A正確;因?yàn)閮纱问沟猛ㄟ^(guò)電流表A2的電流相同,即并聯(lián)支路兩端的電壓相同,故電流表A2的內(nèi)阻也不會(huì)造成系統(tǒng)誤差,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 4.答案:見(jiàn)解析圖　1.50　0.20 解析:(1)因電流表的內(nèi)阻是已知的,故可采用電流表外接電路,電路如圖所示;(2)由題圖可知E=1.50 V,r=-rA= Ω-0.80 Ω=0.20 Ω。 5.答案:(1)電路圖見(jiàn)解析　(2)實(shí)物圖見(jiàn)解析　(3) 解析:(1)電路圖如圖所示; (2)實(shí)物圖如圖所示; (3)待測(cè)電流表的內(nèi)阻rg=。