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- 2021-05-13 发布
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2020高考物理二轮复习---电学实验专题突破
1.(12分)某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,________,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=________.
(2)甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的-图线,则电源电动势E=________V,电阻R2=________Ω.
(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了相应的-图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做
法比较,由于电压表测得的数据范围________(选填“较大”、“较小”或“相同”),所以________同学的做法更恰当些
1. (1)将S2切换到b(2分) R(2分)(2)1.43(或10/7) (2分) 1.2(2分) (3)较小(2分) 甲(2分)
2 (12分)(1)一个小灯泡的额定电压为6.3V,额定电流约为0.3A,用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线,实验电路图所示。
电源E1:电动势为8.0V,内阻不计;
电源E2:电动势为12.0V,内阻不计;
电压表V:量程为0—10V,内阻约为10kΩ
电流表A1:量程为0—3A,内阻约为0.1Ω;
电流表A2:量程为0—300mA,内阻约为1Ω;
滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1.0A;
开关S,导线若干。
实验中电源应该选用 ;电流表应该选用
(2)用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻。
根据实验测得的一系列数据,画出U-I图,被测干电池的电动势为______V,内阻为______Ω。
2.(12分) (1)E1; A2
(2)1.5,0.5
(每空3分)
3 现要测量一节电动势约为2V,内阻在0.1〜0. 3 Ω
之间的旧蓄电池的电动势和内阻。除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:
A. 电压表V(量程0〜3V,内阻10 kΩ
B. 电流表A1,(量程0〜0.6A,内阻0.3 Ω)
C. 电流表A2(量程0〜3A,内阻0.05Ω
D. 定值电阻R1,(阻值1Ω,额定功率0.5 W)
E. 定值电阻R2(阻值10Ω,额定功率0.1 W)
F. 滑动变阻器R3(阻值范围0〜1OΩ,额定电流1A)
G. 滑动变阻器R4(阻值范围0〜100Ω,额定电流0.5 A)
小李设计的电路如图甲所示。利用该电路,小李在实验中正确操作,测出了多组数据,作出了图乙所示的电压表示数U与电流表示数I之同的关系图象。
①在小李设计的电路中,定值电阻选的是_______,为使实验误差较小,电流表应选_______,滑动变阻器应选 _______(只填器材序号字母);
②利用图乙测出的蓄电池电动势E=_______V,内阻r=_______Ω。(结果保留到小数点后两位)
3
4.(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“5V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
A.直流电源(电动势约为6V,内阻可不计)
B.直流电流表(量程0—3A,内阻0.1Ω以下)
C.直流电流表(量程0—600mA,内阻约为5Ω)
D.直流电压表(量程0—6V,内阻约为15kΩ)
E.直流电压表(量程0—3V,内阻约为10kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)
G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
(1)实验中电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 (均用序号字母表示)。
(2)请按题目要求画出实验电路图
(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如下图所示。现把实验中使用的小灯泡接到如图所示的电路中,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=9Ω,此时灯泡的实际功率为 W。(结果保留两位有效数字)
4答案:(1) C D F
(2)
(3) 0.74----0.94
5.在“测电源电动势和内阻”的实验中,可用下列器材完成实验:一节干电池E、量程3V的电压表V、量程为0.6A的电流表A(具有一定的内阻)、滑线变阻器(0—10)、滑线变阻器(0—200)、开关S、导线若干。
① 为方便实验调节能较准确地进行测量,滑线变阻器应选用
② 该同学根据实验记录的数据,画出的U—I图像。通过分析可知其中 (填a或b)图像表示电压表V示数随电流表A示数变化的关系。
③ 根据图像求得电动势E= V,内阻r= (均保留两位有效数字)
④.测得电源电动势值_________真实值,测得内阻值________真实值(填 “大于”、 “等于”或“小于”)
5.(共10分)①R1 (2分) ②b (2分)
③1.47~1.49V (2分) 0.58~0.75(2分)
④小于 小于 (2分)
6.(12分)一个研究性学习小组测量一段紧密绕制的电炉丝的电阻率,已知绕制电炉丝的金属丝的总长度L为4.00m,总电阻约为12Ω。
0 cm
1
2
3
4
5
(1)如图所示,小组成员用毫米刻度尺测量出了电炉丝的宽度,还需要___________,就可以计算出金属丝的直径。
(2)欲用“伏安法”测定这段电炉丝的电阻,要求测量结果尽量准确.下列器材中电流表应选用的是 ,滑动变阻器应选用的是 .(在横线上填写所选器材的符号)
A.电池组E(6V,内阻很小)
B.电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表V(0~6V,内阻6kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(0~1000Ω,1A)
G.电键、导线
(3)在右面的方框内画出应采用的电路图.
(4)写出用已知物理量和直接测量量表示的电阻率的表达式并说明表达式中所用字母的含义: ____________________________________________
6.(12分)(1)数出电炉丝的匝数;(2分)
(2)A2, R1;(4分)
(3)如图所示;(3分)
(4),其中ρ为电阻率,U为电炉丝两端的电压,I为通过电炉丝的电流,L为金属丝总长度,n是电炉丝的匝数,是电炉丝的宽度。(3分)
7
(2)(8分)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势 和内阻的实验中,串联了一只2.2的电阻Ro,实验电路如图1所示。
①
连好电路后,当该同学闭合开关,发现电流表示数为0,电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路,他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接a、b;b、c;d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是_______________________________________。
②根据电路在图2中用画线代替导线把实物连接起来。
③排除故障后,该同学顺利完成实验,并根据实验记录数据画出了U—I图象求得:电池的电动势为_____________V,内阻为___________。
7
8
.要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表 F.开关K1、K2,导线若干
有一位同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率,操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是 Ω。
V
A
E
K1
乙
V
k1
k2
R
E
丙
K1
K2
R
丁
(2)为了更精确地测出此电压表的内阻,该同学设计了如图乙和丙所示的两种实验电路图,你认为其中较合理的电路图是 ,其理由是 。
(3)在图丁中,根据你选择的电路图把实物连接好。
(4)用你选择的电路图进行实验时,请简述实验步骤: ;
(5)用上述所测量的物理量表示电压表的内阻= .
8.(1)3 000
(2)丙
乙图中电流表的示数太小,误差太大.丙图中R的值与电压表阻值接近,误差小.
(3)实物图连接如右图所示。
(4)闭合开关K1,再闭合开关K2,读得电压表示数U1;再断开开关K2,读得电压表示数U2.(其他表述正确也可)
(5)R.
9.(12分)为了用伏安法测量待测电阻的阻值(约为3000Ω),除被测电阻R外,还有如图所示的实验仪器:
A.直流电源,电压12V,内阻不计;
B.电压表,量程0-3-15V,内阻10kΩ;
C.电流表,量程0-0.6-3A,内阻20Ω;
D.毫安表,量程5mA,内阻200Ω;
E.滑动变阻器,阻值0-50Ω;
F.电键一只、导线若干。
在上述仪器中,电压表的量程应选择___________V,电流表应选用(用字母表示)______________,请在方框内画出电路原理图,并用笔画线作为导线,在实物图中将你选用的仪器连接起来。
9.15V(3分) D(3分)
电路图(3分) 实物连接(3分)
10
.(9分)一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图所示的电路图。请回答下列问题:
(1)请将图中的实物连线按电路图补充完整。
(2)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(3)在电路图中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图中的 ▲ (选填a、b、c、d、e、f)处接触不良。
Q
V
- 3 15
- 0.6 3
A
(4)实验测得表格中的7组数据。请在坐标纸上作出该元件的I-U图线。
▲▲
(5)为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻,甲同学利用该点的坐标I、U,由求得。乙同学作出该点的切线,求出切线的斜率k,由求得。其中 ▲ (选填“甲”、“乙”)同学的方法正确。
序号
电压/V
电流/A
1
0.00
0.00
2
0.40
0.02
3
0.80
0.05
4
1.20
0.12
5
1.60
0.20
6
2.00
0.31
7
2.40
0.44
0
I/A
U/V
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.4
1.6
0.8
1.2
2.0
2.4
▲▲▲▲▲▲
Q
V
- 3 15
- 0.6 3
A
10
.(1)如图(2分)
(2)小于(2分)
(3)f(1分)
(4)如图(2分)
(5)甲(2分)
11
3)某同学设计了如图的测量电路来没量电压表的内阻RV。图中两个固定电阻的阻值均为R,S2,S2是开关,E是电源(内阻可忽略)。
①按电路原理图将图中的实物图连线;
②该同学按照如下步骤进行实验:开关S1保持断开,合上开关S2,此时电压表的读数为U1;再合上开关S1,电压表的读数变为U2,电压表内阻RV= 。(用U1、U2和R表示)
11
12
II.(10分)有一标有“6V,0.5A”的小型直流电动机,转子是由铜导线绕制的线圈组成,阻值约为0.5。为了测量电动机正常工作时的输出功率,应先测量电动机线圈的电阻。现提供的器材除导线和开关外还有:
A.直流电源E:8V(内阻不计)
B.直流电流表A1:0~3A(内阻约为0.1 )
C.直流电流表A2:0~0.6A(内阻约为0.5 )
D.直流电压表V1:0~15V(内阻约为15k)
E.直流电压表V2:0~3V(内阻约为5k)
F.滑动变阻器R1:0~5,2A
G.保持电阻R2:3
(1)已知测量电动机线圈的电阻时,电动机应保持不转动,则需要选用的电流表是 ,电压表是 。(填选项字母)
(2)画出能较准确地测出电动机线圈电阻的电路图。电动
机用表示。
12
13
Ⅱ.(12分)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
10
(1)从图中读出金属丝的直径为 mm。
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,
还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻很小;
B.电流表A1:量程0~0.6 A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:量程0~3.0 A,内阻0.025Ω;
D.电压表V:量程0~3 V,内阻3 kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;
G.开关、导线等。
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是 ,应该选用的滑动变阻器是 。(填序号)
13(3)根据所选的器材,在方框中画出实验电路图。
(1)0.520; (2)B;E (3)
14(2)(12分)有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用:
A.电压表V1(0~5V,内阻约10kΩ) B.电压表V2(0~10V,内阻约20kΩ)
C.电流表A1(0~0.3A,内阻约1Ω) D.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A) F.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A)
G.学生电源(直流6V)、开关及导线
①为了调节方便,测量尽可能准确,实验中应选用电压表_________,电流表_________,滑动变阻器__________________。(填器材的前方选项符号,如A,B)
②为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据;请在下面的方框中画出实验电路图。
③某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线,如上图所示,若用电动势为4.0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是_________W。(保留二位有效数字)
14 (2)①A D E ( 每空2分 ) ②(3分)
③0.42 W(0.02 W)(3分)
15 III. (8分)实验室中有一量程不准确的电压表V1,某课外探究小组为了测量该电压表的实际量程Um设计了图甲所示的电路。所用器材有:
量程不准的电压表V1,量程标称为O〜15V,内阻r1=20. OkΩ;
标准电压表V2,量程0〜3V,内阻r2=2.5kΩ;
标准电阻R2,阻值13.0 kΩ;
滑动变阻器R1,总电阻为200.0Ω
电源电动势E=20. 0V,内阻不计;
开关S 导线若干。
根据图甲和探究小组内A、B两位同学的操作过程,请你回答:
(2) A同学闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑动端,使电压表V1满偏,读出此时电压表V2的示数为U2,计算出V1的量程表达式为Um=_________
(3) B同学测景时,V1并未调到满偏,两电压表的示数如图乙所示,从图中读出V1的示数U1=_______ V, V2的示数U2=_______V;由读出的数据计算出Um=_______V。
(计算结果保留3位有效数字)
15 Ⅲ.(8分) (1)=(或=6.2 ) (3分)
(2)10.0V (1分) (10V也给分),1.78V(1.77~1.79) (1分),16.6V(16.5 ~16.7)(3分)
16 II(10分)从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.
电流表A1,量程1mA,内阻rA1≈50Ω
电流表A2,量程300μA,内阻rA2≈300Ω
电流表A3,量程100μA,内阻rA3≈500Ω
电压表V1,量程10V,内阻rV1=15kΩ
电压表V2,量程3V,内阻rV2=10kΩ
滑动变阻器R,全阻值50Ω,额定电流为1A
电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略
开关及导线若干
⑴测量电路中电流表应选 ,电压表应选 ,(填代号)
⑵在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图。
⑶在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式Rx= ,表达式中各符号表示的意义是 。
16 II.(10分) (1)A2(1分) V2(1分) ;
(2)如图(4分);
(3)(3分), U2表示电压表V2的示数,.
I2表示电流A2的示数。rV2表示电压表V2的内阻。(1分)
17 III.为了测量一节干电池的电动势和内阻,某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值,出现上述情况的原因是__________________________.改进方法是____________________________.改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图乙所示的图象,由图象可知,这个电池的电动势为E=________V,内阻r=________ Ω.
17(3) (2分) III.滑动变阻器阻值太大,有效使用的部分短,(2分) 选择阻值更小的滑动变阻器 (2分) E=__1.48______V,(2分)r=_2.4__ Ω. (2分)
18Ⅱ.电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电,取下四块电池,分别标为A、B、C、D,测量它们的电动势和内阻。
⑴用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势。测量电池A时,多用电表的指针如图甲所示,其读数为 V。
E
乙
S
O
R/Ω
/A-1
5
10
-5
-10
1.0
1.5
A
C
B
D
0.5
丙
⑵用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r,图中R0为保护电阻,其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R,测出对应的电流I,根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线,如图丙。由图线C可知电池C的电动势E= V;内阻r= Ω。
⑶分析图丙可知,电池 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优。
18Ⅱ.⑴ 11.0 (答“11”也算对) ⑵ 12, 1 ⑶ C
每空3分
19
III、为了测定某积层电池的电动势(约10-12V)和内电阻(小于2Ω),需要把一个量程为5V、内阻为4kΩ的直流电压表串接一个定值电阻,改装量程为15V的电压表。现用电阻箱(0~9999Ω)代替定值电阻,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电阻箱阻值调到 Ω
,然后与电压表串联,实验电路如图(D)所示。
(2)实验可供选择的器材,除了待测电源和电压表外,还有:
A.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
B.滑动变阻器(阻值为0~2kΩ,额定电流0.2A)
C.电流表(2.0mA,内阻约为10Ω)
D.电流表(3.0A,内阻约为0.2Ω)’
滑动变阻器应选 ,电流表应选 (用大写字母表示)。
(3)实验中得到多组电压U和电流I的值,并作U一I图像如图(E)所示,可知电池的电动势为 V,内电阻为 Ω。
19
20(2)(12分)某待测电阻Rx的阻值在80Ω~100Ω)之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材
A.电流表A1(量程50mA、内阻r1=10Ω) B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)
C.电流表A3(量程O.6A、内阻r3约为O.2Ω)
D.定值电阻R0=30Ω E.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)
F.电源E(电动势为4V) G.开关S、导线若干
①某同学设计了测量电阻尺鬈的一种实验电路原理如图甲所示,为保证测量时电流表读数不小于其量程的1/3,M、N两处的电流表应分别选用:M为_______;N为_______。(填器材选项前相应的英文字母)
②在下列实物图乙中已画出部分线路的连接,请你以笔画线代替导线,完成剩余的线路连接。
③若M、N电表的读数分别为IM、IN ,则Rx的计算式为Rx=______________。
+
-
+
-
+
-
-
+
+
-
Rx
R0x
20(2)①A B(共4分,每空2分)
②如图所示(4分)
③;(4分)
21(2).为了测量一电流表的内阻,给定器材有:
A.待测电流表(量程300μA,内阻r1约为l00Ω);
B.电压表(量程3V,内阻r2=3kΩ);
C.定值电阻R1=50Ω;
D.滑动变阻器R2(0~20Ω),允许通过的最大电流0.5A);
E.直流电源E(电动势4V,内阻不计)、开关S一个、导线若干.
① 要求测量时两块电表指针的偏转均超过其量程的一半。选用实验电路图是_______.
R1
R
E
S
A
R
R
E
S
B
R
R
E
S
C
R
R
E
S
D
② 根据上述选择的电路进行实验。当电路接通后,测得电压表读数为U,电流表读数为I,用已知和测量得的物理量表示电流表内阻r1=________(写出表达式)
21Ⅱ (1)B (2)
22(2)(12分)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5Ω的保护电阻R0,实验电路如图所示:
①连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是 。(2分)
②按电路原理图及用多用电表的电压档检查电路且把两表笔分别接c、d时的实物电路图以画线代导线连接起来。
③排除故障后,该同学顺利完成实验,测定下列数据,根据数据在下面坐标图中画出U—I图,由图知:电池的电动势为 ,内阻为 。
22(2).①R断路(2分)
②如图(4分)
③1.41-1.51V 3.0-3.2Ω(每空2分)
23(2)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所使用的电流表内阻约为几欧姆,电压表的内阻约为十几千欧。根据实验所测8组数据,在图甲所示I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图,并根据电路图在图乙中连线将实物图补充完整。
②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象,其中正确的是
③若将被测小灯泡与一定值电阻R和电源组成如图丙所示的电路,已知电源电动势为6.0 V,内阻为1.0Ω。现测得电路中的电流为0.40 A,则定值电阻R所消耗的电功率约为 W。
23
24(18分)。(1)用多用电表测量阻值约十几千欧的电阻Rx。S为电表的选择开关,P为欧姆挡调零旋钮。①从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:___________。(填步骤前的字母)
A.旋转S至欧姆挡“×lk”
B.旋转S至欧姆挡“×100”
C.旋转S至“OFF”,并拔出两表笔
D.将两表笔分别连接到Rx,的两端,读出阻值后,断开两表笔
E.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
② 按正确步骤测量时,指针指在图示位置,Rx的测量值为__________ kΩ。
(2)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是_________、________、__________。
①已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E = 4.5V,内阻很小。则以下电路图中__________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_________。
②若已知实验所用的电流表内阻的准确值,则准确测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的__________电路(填电路图下的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻___________( 用题中字母代号表示)。
24(1)①A、E、D、C(3分)(填“A、E、D”可得2分)②12 (3分)
(2)(共12分)0.996~0.999mm(2分)、0.42A(1分)、2.25~2.28V (1分)。
A (2分), 小 (2分),B (2分), (2分)
25(14分)做测一金属电阻丝的电阻Rx的实验。
(1)某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx,已知
电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用图甲电路测量,
则Rx的测量值比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
若Rx约为10Ω应采用 (选“甲”或“乙”)的电路,
误差会比较小。
(2)若该实验小组实验时,某次测量时电压表和电流
表的示数如图所示,则电流表示数为 A,电压
表示数为 V。
(3)该实验小组经过讨论,发现无论是用图甲或图乙测量,都不可避免产生电表内阻引起的系统测量误差,于是该实验小组又设计了如图所示的实验方案,利用该方案测量的主要实验步骤如下:
第一步:将开关S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器RP和RW,使电表
读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数为U1、
I1。
①请你根据实验原理为该实验小组写出接下的第二步操作,并说明需要
记录的数据: ;
②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=________;
③简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差:
25
2610分)2020年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一.硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路,图中与A.串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验:
24题图
(1)闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表Al、A2的值I1,I2.为了作出此电池的U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U= (用题中所给字母表示);
(2)根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E= V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内阻r= Ω;
(3)若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内阻r= Ω.(计算结果保留两位有效数字)
26
27.(8分)
在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如图所示方式连接电路。电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零,请在下面的虚线框内画出该装置的电路图。
闭合开关后:
(1)若电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小电珠不亮,则断路的导线为 。
(2)若反复调节滑动变阻器,小电珠亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为 。
(3)实验中小电珠正常发光,此时不慎将小电珠短接,电压表将 ,电流表将____。
27.(8分)
(1)d (2)g (3)示数为零(无示数),烧毁
评分标准:电路图2分,(1)(2)(3)每小题2分,共8分。
28(10分)在测量电源的电动势E以及内阻r (电动势约2V,内阻约0.5Ω实验中,给出如下器材:
量程为1V的电压表,量程为0.5A的电流表(内阻较小),定值电阻Ro = 1. 6Ω,滑动变阻器R,开关S,导线若干。
(1) 四位同学设计了如上四个电路,实验电路应选为()
(2) 实验时当电流表的示数为I1时,电压表示数为U1;当电流表的示数为I2时,电压表示数为U2,则可求出电动势E的字母表达式为_____,内电阻r的字母表达式为_______
(3) 根据测量实验记录数据画出了电压表示数U随电流I的变化关系U—I图象,如图所示,由此可知电源电动势E=_____、内阻为r=______。
28
29(9分)某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势未知,内阻约为2);一个阻值未知的电阻R0;多用电表一只;电压表两只;电流表一只;滑动变阻器一只;开关一个,导线若干。
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为 V;
V1
V2
A
R
R0
S
E r
(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值。并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。
A
B
C
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是 ▲ ,可直接算出定值电阻R0的图是 ▲ 。
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是
A.由电压表V1、V2分流共同造成 B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成 D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成
29(共9分)
(1) 1.50 (2分)(2) A (2分)、 C (2分) (3)C(3分)
30(3)多用表调到欧姆档时,其内部等效电路下列哪个是正确的是
G
R0
+
-
E
G
R0
+
-
E
G
R0
+
-
R0
G
+
-
R0
E
(A)
(B)
(C)
(D)
(8 分) 实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:①待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ待测)一只,②电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一只,③电池组(电动势约为3V,内阻约1Ω),④滑动变阻器一个,⑤变阻箱(可以读出电阻值,0-9999Ω)一个,⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是 (填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和 (填上文字和符号);
(3)(单选题)选择下面坐标轴,作出相应的直线图线。
(A)U—I (B) U—1/I (C)1/U—R (D)U—R
(4)设直线图像的斜率为k、截距为b,请写出待测电压表内阻表达式Rv= 。
30 C ⑴(2分)乙 , ⑵(2分) 电阻箱的阻值R
(3)(2分)(单选)( C ) (4)(2分) b/k
31(10分)某研究小组,收集了废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈和数码相机、手机上用旧了的各种类型的电池,现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(阻值约为2 kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许的最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4 V,电阻RV约为4.0 kΩ)
B.电流表A1(量程100 mA,电阻RA1约为5 Ω)
C.电流表A2(量程2 mA,电阻RA2约为50 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额定电流1 A)
E.电阻箱R2(0~999.9 Ω,最小分度值0.1 Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,一位组员设计了如图所示的电路图,并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),若你是这位组员,请你简要说明选择电流表内接的理由 _。
本设计在器材选取中有一不妥之处,你认为应该怎样调
整 。
(2)在实验操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
①请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号);
②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量
间的函数关系式____________。
31(1) R0 远远大于RA1 (2分) 用A2替换A1(2分)
(2)①电路图(3分,出现任何一处错误不给分)
②=+·(3分)
32(9分)用伏安法测定两节干电池组成的电源电动势E和内电阻r,实验中共测出五组数据,如下表所示:
(1)在下面的方框内,画出测量电池组电动势E和内电阻r电路图;
(2)适当选择标度,在坐标纸上做出U-I图线;
(3)根据图线求出:电源电动势E= V,内电阻r= Ω。
32.⑴电路图略(3分)⑵图略(2分)⑶3.0±0.1V(2分) 0.50±0.05Ω(2分)
33(12分)一个研究性学习小组测量一段紧密绕制的电炉丝的电阻率,已知绕制电炉丝的金属丝的总长度L为4.00m,总电阻约为12Ω。
0 cm
1
2
3
4
5
(1)如图所示,小组成员用毫米刻度尺测量出了电炉丝的宽度,还需要___________,就可以计算出金属丝的直径。
(2)欲用“伏安法”测定这段电炉丝的电阻,要求测量结果尽量准确.下列器材中电流表应选用的是 ,滑动变阻器应选用的是 .(在横线上填写所选器材的符号)
A.电池组E(6V,内阻很小)
B.电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表V(0~6V,内阻6kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(0~1000Ω,1A)
G.电键、导线
(3)在右面的方框内画出应采用的电路图.
(4)写出用已知物理量和直接测量量表示的电阻率的表达式并说明表达式中所用字母的含义: ____________________________________________
33(12分)(1)数出电炉丝的匝数;(2分)
(2)A2, R1;(4分)
(3)如图所示;(3分)
(4),其中ρ为电阻率,U为电炉丝两端的电压,I为通过电炉丝的电流,L为金属丝总长度,n是电炉丝的匝数,是电炉丝的宽度。(3分)
34(11分)某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。
(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。
(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_____________________________。
(3)现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。
34答案:(1)如图b(3分)
(2)由于RL1比RL2大得多,灯泡L2分得的电压很小,其实际功率很小,不能发光。(3分)
(3)如图c(5分)
35(9分)如图是一个多量程多用电表的简化电路图,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的档位。1、2两个档位为电流表档位,其中的大量程是小量程的10倍。
S
A
B
E
E
R1
1
2
3
4
5
6
R2
G
(1)关于此多用表,下列说法正确的是:( )
A.当转换开关S旋到位置4时,是电阻档
B.当转换开关S旋到位置6时,是电压档
C.当转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大
D.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔
(2) 已知表头G的满偏电流为,内阻为990,图中的电源E的电动势均为3.5 V,当把转换开关S旋到位置4,在AB之间接3500电阻时,表头G刚好半偏,该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误,则———,———。
35(1)ABD-----------3分;
(a)
1mA
2
B
A
R1
R2
G
0.1mA
0.9mA
1
A
B
R1
R2
G
10mA
0.1mA
9.9mA
(b)
(2)解答:
“该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误”,意味着之前已经将A、B短接调零了(即让表头满偏),在AB之间接3500电阻时,表头G刚好半偏,说明:当表头半偏时,改装后的电流表的总内阻,则转换开关S在2时(如图a),电流表的量程为
依题意, 转换开关S在1(如图b)时,电流表的量程为
由表头G的满偏电流为、内阻为990和并联电路电流分配规律
可解得11--------3分 99-------3分
36(8分)某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求多次测量尽可能减小实验误差,备有下列器材:
A.直流电源(6V,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻)
C.电流表A(,内阻未知)
D.滑动变阻器R(, 5A)
E.滑动变阻器Rˊ(,)
F.定值电阻R0(阻值)
G.开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。(画在方框内)
(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用 。(填写器材序号)
U/V
I/×10-1A
4
2
3
1
5
1
6
4
3
2
6
0
5
a
b
乙
R2
E
R1
A
B
甲
R3
•
(3)将上述电子元件R1 和另一电子元件R2接入如图所示的电路甲中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示。电源的电动势E=6.0V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为 ▲ ,R3接入电路的阻值为 (结果保留两位有效数字)。
37(9分)用伏安法测定两节干电池组成的电源电动势E和内电阻r,所提供的电压表、电流表是用相同规格的表头(500uA,600Ω)装配的,实验中共测出五组数据,如下表所示:
(1)在下面的方框内,画出测量电池组电动势E和内电阻r电路图;
(2)适当选择标度,在坐标纸上做出U-I图线;
(3)根据图线求出:电源电动势E= V,内电阻r= Ω。
37⑴电路图略(3分)⑵图略(2分)⑶3.0±0.1V(2分) 0.50±0.05Ω(2分)
38.(5分)酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,R和R0
为定值电阻,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,因此,显示仪表读数的指针与酒精气体浓度有了对应关系,如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A.U越大,表示越大c越大,c与U成正比
B.U越小,表示越小c越大,但是c与U成正比
C.U越小,表示c越小,c与U成反比
D.U越大,表示c越大,但是c与U不成正比
38 D 根据闭合电路的欧姆定律可得,如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,,两式联立得,故可得D项正确。
39.(10分)现要测量一电动势约为4.5V,内阻约为的电源的电动势和内阻,有下图中器材可供选用:电压表(0~6V)、电流表(0~200mA、内阻)、滑动变阻器R(最大阻值约)、定值电阻()一个、导线若干。
(乙)
(甲)
(1)把题目中所给定的实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器组成一个电路,如图甲所示,按照这样的电路进行实验,能够完成测量任务吗?答:___________。
若能,请说明理由;若不能,请将给定的电阻R0
利用起来,在空白处画出改进后的电路图,并说明你这样做的理由:______________________________________________。
(2)根据所给实物连线(乙图)。
(3)用测量值表示电动势与内电阻E=__________;r=___________。
39(1)不能,由给出的器材,若直接把电流表串联进电路中,电路中的最小电流为,即电流表不能直接串联在电路中,应将定值电阻R0与之并联来分流。(如右图)
(2)实物连线如图所示。
(3)由闭合电路的欧姆定律:,
改变变阻器阻值后有:,解得:.
40(10分)
小张通过互联网查得某二极管的伏安特性曲线如图甲所示.由图甲分析可知,当该二极管电压在0-0.5V时,电阻几乎为无穷大;当该二极管电压从0.5V升高到0.9V时,电阻从无穷大减小到三十几欧.
(1)为了确定二极管的正、负极,小张用多用电表进行了以下探测:用电阻“×100”挡,对二极管的两个 电极进行正、反向测量,当指针偏转角度较大时,黑表笔连接的是二极管的 极。(填“正”或者“负”)
(2)若将满足图甲中伏安特性的一只二极管与电源(电动势E=2V,内阻不计)和电阻(R0=100Ω)串联,如图乙所示,当开关S闭合时,二极管消耗的功率为 W。(结果保留一位有效数字)
(3)小张使用下列所有器材,准确地描绘出了该二极管(符号)的正向伏安特性曲线。图丙仅画出了他设计的部分电路图,请你补全完成该实验的电路图,并标明各元件的符号。
i. 待测二极管D一只;
ii.电压表V(量程0-3V,内阻约10kΩ);
iii. 电流表A(量程0-30A,内阻约30Ω);
iv. 滑动变阻器R(0-15Ω,额定电流1A);
v. 电源E(电动势3V,内阻不计);
vi. 单刀双掷开关S1;
vii. 单刀开关S,及导线若干。
40
40
41Ⅱ(8分)
某实验室提供的实验器材如下:
A.一节干电池E(电动势1.5V,内阻约0.5Ω)
B.一块电压表V(量程0~1V,内阻约1kΩ)
C.一块电流表mA(量程0~4mA,内阻在40Ω~90Ω之间)
D.一个定值电阻R0(电阻200Ω,允许的最大电流为0.5A)
E.一个滑动变阻器R(最大电阻10Ω,允许的最大电流为1A)
F.一个单刀单掷开关S,导线若干
为了扩大其中的电流表mA的量程,需要先测出电流表的内阻。为此,某同学根据提供的器材设计了一种利用伏安法进行测量的较为合理的电路,并在试验中正确操作,测出了几组数据,做出了电压表的示数U和电流表的示数I的关系图线(如图甲)。
(1)请你根据提供的器材和该同学的测量数据在图乙的虚线框中画出该同学设计的实验电路图(需标注各元件的符号);
(2)该同学测出的mA表的内阻 Ω。(结果保留3位有效数字)
I/mA
U/V
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
0.40
1.2
2.0
2.8
3.6
4.0
甲 乙
41Ⅱ(1)图略
(2) 50.0~85.0
42(10分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用如图所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有:量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0,量程标定为5.0mA;
标准电流表A2,内阻r2=45.0,量程1.0mA;
标准电阻R1,阻阻10.0;
滑动变阻器R,总电阻为300.0;
电源E,电动势3.0V,内阻不计;
保护电阻R2;开关S;导线。
回答下列问题:
(1)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。
(2)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im= 。
(3)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图所示,从图中读数A1的示数I1= ,A2的示数I2= ;由读出的数据计算得Im= 。
42
43
图3
R1
R0
S
V1
V2
44(8分)某同学对钮扣锂电池的特性进行了实验探究。该类电池的内阻约为1kΩ,电动势标称值为3V.为了测出其电动势和内阻,现有以下实验器材:
(a)电压表V1:量程3V,内阻约100kΩ
(b)电压表V2:量程4V,内阻约10MΩ
(c)定值电阻1kΩ
(d)定值电阻30kΩ
(e)滑动变阻器一只(0~20kΩ) ,待测钮
扣电池,电键,导线若干.
①实验原理如图3,因为没有电流表,将电压表V1与R0并联,算出通过R0的电流来代替电流表,为了使实验能较精确的测量,定值电阻R0选 (添写器材前面的编号)。
②该同学测量出路端电压U和电流I,作出U-I图线如图4,可知电池电动势是 V,电池的内阻为 Ω。
③当路端电压为1.5V时,外电路消耗的电功率为 mW
图4
44 ①(c)(2分)
②(2.90 V ~2.98 V)V,(2分)(1.08 kΩ~1.15 kΩ)Ω(2分)
③(1.87 mW~2.03 mW均可)mW。(2分)
45(9分)现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻RA已经测出,阻值为5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.
实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ω
本实验选用哪一种规格的定值电阻最好________.
该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了图乙所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=______ V,内阻r=______ Ω.
45(9分) c , 10 45
46.(8分)如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:
器材
规格
待测电阻RX
阻值在900至1000之间
电源E
具有一定内阻,电动势约9.0V
电压表V1(测量值用U1表示)
量程2.0V,内阻r1=1000Ω
电压表V2(测量值用U2表示)
量程5.0V,内阻r2=2500Ω
电流表A(测量值用I表示)
量程3.0A,内阻r=0.10Ω
滑动变阻器R
最大阻值约100Ω,额定电流0.5A
开关s导线若干
为了能正常进行测量并可能减小误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。
请在方框内画出电路原理图并标明所用器材的符号;
待测电阻的表达式RX= (用表中规定的字母表示)。
46(8分)
47(8分)图示为用伏安法测量电阻的原理图.图中,为电压表,内阻为4000 Ω;为电流表,内阻为50 Ω;E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关.
(1)当开关闭合后电压表读数U=1.6 V,电流表读数I=2.0 mA.若将Rx=作为测量值,所得结果的百分误差是__________.
(2)若将电流表改为内接,开关闭合后,重新测得电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是________.
(百分误差=×100%)
47(1)20% ; (2)5%
48(10分)一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图所示的电路图。请回答下列问题:
(1)请将图中的实物连线按电路图补充完整。
(2)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值 (选填“大于”、
“等于”或“小于”)真实值。
(3)在电路图中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样
移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。原因可能是
图中的 (选填a、b、c、d、e、f)处接触不良。
(4)实验测得表格中的7组数据。请在坐标纸上作出该元件的I-U图
线。
(5)为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻,甲同学利用该点的坐标I、U,由求得。乙同学作出该点的切线,求出切线的斜率k,由求得。其中 (选
填“甲”、“乙”)同学的方法正确。
序号
电压/V
电流/A
1
0.00
0.00
2
0.40
0.02
3
0.80
0.05
4
1.20
0.12
5
1.60
0.20
6
2.00
0.31
7
2.40
0.44
0
I/A
U/V
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.4
1.6
0.8
1.2
2.0
2.4
48(1)如图(2分)(2)小于(2分)(3)f(2分)(4)如图(2分)
(5)甲(2分)
49(9分)如图所示,图甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现测量该材料的电阻率。
(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R= 。
(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻
A、电流表:量程为0.03A,内阻约为0.1
B、电压表:量程为3V,内阻约为3
C、滑动变阻器:最大阻值为20,额定电流1A
D、低压直流电源:电压4V,内阻忽略
E、电键S,导线若干
(3)如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L,直径为,则该材料的电阻率= (用测出的物理量的符号表示)。
49
50(9分) 如图右图所示电路是测量电流表内阻的实物连接图,实
验的操作步骤如下:
①将电阻箱R的电阻调到零;
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使得电流表达到满偏电流;
③保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的电阻,使电流表的示数为/2;
④读出电阻箱的电阻值,可以认为电流表的内阻=.
(1)已知电流表的量程是50mA,内阻约是40W.可供选择的滑动变阻器有:
(A)阻值0-10W,额定电流2A
(B)阻值0-50W,额定电流1.5A;可供选择的电阻箱R有:
(C)阻值0-99.9W
(D)阻值0-999W.为了比较准确地测量出电流表的内阻,应选用的滑动变阻器
是________;电阻箱R是________.(填仪器前的字母代号)
(2)本实验中电流表的测量值与电流表内阻的真实值相比,有( )
A.> B.<
C.= D.可能大于,也可能小于
(3)如果提高电池的电动势,用此电路测出的电流表的内阻的误差将______(填“增大”、“减小”或“不变”)
50
51(11分)
由金属丝制成的电阻阻值会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,亲自动手
实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线。可供选择的实验器材有:
A.待测电阻器Rx(2.5V, 1.2W)
B.电流表(0~0.6A , 内阻为1Ω)
C.电压表(0~3V, 内阻未知)
D.滑动变阻器 ( 0~10Ω, 额定电流1A)
E.电源 (E=3V , 内阻r=1 Ω)
F.定值电阻R0 (阻值5 Ω )
G.开关一个和导线若干
(1)实验时,该同学采用电流表内接法,并且电阻器两端电压从零开始变化,请在答题纸的方框内画出实验电路图。
(2)按照正确的电路图,该同学测得实验数据如下:
I/A
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.48
U/V
0.25
0.40
0.60
0.90
1.25
1.85
2.50
3.00
UR/V
其中,I是电流表的示数,U是电压表的示数,UR是电阻器两端的实际电压。请通过计算补全表格中的空格,然后在答题纸上方格图中画出电阻器的伏安特性曲线。
(3)该同学将本实验中的电阻器Rx以及给定的定值电阻R0二者串联起来,接在本实验提供的电源两端,则电阻器的实际功率是 W。(结果保留2位小数)
52(7分)用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.为了消除系统误差,某研究性学习小组设计了如图所示的测量电路.
(1)请完成下列操作过程:
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2合向a,然后
闭合开关S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽
量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。
第二步:保持滑动变阻器 滑动触头位置不变,单刀双掷开关S2
合向b,调节滑动变阻器____,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
(选填“R1”或“R2”)
(2)根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx= 。
(7分)
(1),(每空2分)
(2)(3分)
53(9分)
某同学利用电压表和电阻箱测定电池的电动势E和内阻r,使用器材包括:定值电阻R0一个,量程小于电源电动势的电压表(视为理想电压表)一个,开关一个,导线若干,实物电路如图1所示。
(1)实验前,应先将电阻箱的电阻调到 (选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),然后再闭合开关;
(2)实验中,电阻箱的阻值为R,电阻箱两端的电压为U,则与满足的关系式是 ;(用题中已知和待测物理量的字母表示)
(3)多次改变电阻箱的阻值R,测出对应的电压U,算出和的值,绘出图线如图2所示。根据图线可求得,该电源的电动势E= V,内阻 r= Ω。(保留两位有效数字)
53
54(10分)为了测定某电池的电动势(约10V~11V)和电阻(小于2Ω),需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空。
第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合电键
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为 V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为15V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有:
A.某电池(电动势约10V~11V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为5V,内阻约5KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20KΩ,额定电流0.2A)
电阻箱应选 ,滑动变阻器应选 (用大写字母表示)。
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U—I图线如图丙所示,可知电池的电动势为 V,内电阻为 Ω。(保留3位有效数字)。
54(10分,每空2分)(1)1.5(2)D,E(3)10.5,1.71
55(10分)利用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻,提供的器材有:
A.干电池两节(每节电动势约1.5V,内阻未知) B.直流电压表V1、V2(内阻很大)
C. 直流电流表A(内阻可以忽略不计) D.定值电阻R(阻值未知,但不小于5Ω)
E.滑动变阻器 F.导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录到了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
U/V
2.62
2.48
2.34
2.20
2.06
1.92
I/A
0.08
0.12
0.19
0.20
0.24
0.28
试利用表格中的数据在所给的坐标图中作出U—I图,由图像可知,该同学测得两节干电池总的电动势为 V,总内阻为 Ω。由计算得到的数据可以判断能够正确读数的电压表应该为表 (填“V1”或“V2”)
(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记录下两个电压表示数,该同学利用记录的数据,以表V2示数U2为横坐标,表V1示数U1
为纵坐标作图像,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,纵轴截距为b,则两节干电池总的电动势大小为 ,两节干电池总的内阻 (填“可以”或“不可以”)求出。
如果该同学希望通过利用图像的截距直接得到电源的电动势,保持U1为纵坐标不变,应该选用 作为横坐标作图。
V2
0
2.90
3.40
55(1)(图像略) 2.90 3.50 V1 (图像2分,每空1分)
(2) 不可以 U1—U2 (前两空每空2分,最后1空1分)
56 (9分)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题
(1)根据电路图,将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路
(2) 该同学根据实验数据画出的小灯泡I—U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为________.
(3) 根据I—U图线,可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为________.(
保留两位有效数字)。
(4) 已知小灯泡灯丝在27T时电阻是1.5Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R = K(273 +t) ,k为比例常数。根据I—U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为________0C
56
57(9分)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据。
器材(代号)
规格
电流表(A1)
量程10mA、内阻r1待测(约40Ω)
电流表(A2)
量程500μA、内阻r2=750Ω
电压表(V)
量程10V、内阻r3=10kΩ
电阻(R1)
阻值约为100Ω、做保护电阻用
滑动变阻器(R2)
总阻值约为20Ω、额定电流60mA
电源(E)
电动势1.5V、内阻很小
开关(S2)、电线若干
(1)在答题卡上画出电路图,标明所用器材的代号。
(2)若用测量数据来计算r1,则所用的表达式为r1= ,
式中各符号的意义是: 。
57(1)
(2) r1= I1是通过A1的电流,I2是通过A2的电流,r2是A2的阻值
58(10分)某同学欲将满偏电流Ig=100μA、内阻未知的电流表改装成量程较大的毫安表,并对改装表进行校对.
(1)该同学采用“半偏法”利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=6 V)时,先闭合开关S1,调节电位器R,使电流表指针偏转到满刻度:再闭合开关S2,保持R不变,调节电阻箱R′,使电流表指针偏转到满刻度的_______:接着读出此时R′的阻值为198.则该同学测出的电流表的内阻为Rg=____Ω.
(2)若要将该电流表改装成量程为10 mA的电流表,需给它________(填“串联”或“并联”)一个阻值为R0=______Ω的电阻.
(3)把改装好的电流表与标淮电流表串联在电路中进行校对.由于(1)中对电流表内阻测定存在系统误差,若改装好的电流表的测量值为I1,标准电流表的测量值为I2,则I1______I2(选填“>”、“=”或“<”).
58(1)一半,198;(2)并联,2;(3)<。(每空2分,共10分)
59Ⅰ、一只小灯泡,标有“3 V、0.6 W”字样.现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻Rx.(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12 V,内阻为1Ω;电流表内阻为1Ω;电压表的内阻为l0 kΩ).
(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用_________(填“内接”或“外接")法.滑动变阻器的连接方式应采用___________
(填“分压式”或“限流式”)接法。
(2)用笔画线代替导线将实物图连成完整的电路(图中有两根导线已经接好).开始时,滑动变阻器的滑片应该移到最_______端(填“左”或“右”).
(3)若小灯泡发光较暗时的电阻为R,你根据所学的知识可判断出R与Rx的大小关系为:R_____Rx (填“>”、“=”或“<”)
Ⅱ、现有一特殊的电池,其电动势E约为9 V,内阻r在35Ω~55Ω范围内,最大允许电流为50 mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计,R为电阻箱,阻值范围为0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护作用。
(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格,本实验应选用___________.
A.10Ω,2.5 W B.50Ω,1.0 W C.150Ω,1.0 W D.1 500Ω,5.0 W
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线.则根据该同学所作的图线可知图像的横坐标与纵坐标的比值表示___________________________.
(3)根据乙图所作出的图像求得该电池的电动势E为________V,内电阻r为______Ω.
59Ⅰ、(1)外接 分压式 (每空1分) (2)左 图略(5分) (3)<(2分)
Ⅱ、(1)C (2分) (2)回路中的电流(2分) (3)10 50(每空2分)
60 (11分)某中学研究性学习小组、通过实验研究小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变化的问题。实验室提供的器材有:
待测小灯泡L(标有2.5 V字样);
电压表V1 (0〜3 V,3kΩ);
电压表 V2 (0〜15 V,12kΩ);
电流表 A1 ( 0-0.6 A;0.1Ω );
电海表 A2 ( 0 〜3 A,0.05Ω );
电池组E(E=4.5V,r=8Ω);
滑动变阻器R1,(0〜200Ω);
滑动变阻器R2(0〜10Ω),
开关S;导线若干、
学习小组的同学,根据侧得的数据作出了小灯泡的U-I图像如图所示利用该图像解答以下问题:
①请在虚线框内画出测量电路图(在图中明确标出选用的各元件的符号);
②小灯泡在1.5 V电压下的电阻是:____Ω ,实际功率是____ W(结果都保留两位有效数字)
③将该小灯泡用导线直接接在一节电动势E=1.5V、内阻r=2.5Ω的干电池上,则小灯泡消耗的电功率是_____W。(结果保留两位有效数字)
60(3)①如图(4分,分压,电流表外接各2分,画成分压但电流表内接给2分,画成限流 0分,器材选错0分);②3.3 (3.2~3.4) (2分),0.69(0.67~0.71)(2分);③0.22 (0.20~0.24)(3分)。
L
V1
A1
S
E
R2
61图l是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关.RA1
A2
E
r
S
R1
R
b
c
a
图1
为滑动变阻器,固定电阻Rl和A1内阻之和为l0000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),A2为理想电流表。
①在闭合开关S前,将滑动变阻器的
滑动端c移动至_____(填“a端”、“中
央”或“b端”)。
②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑
动端c至某一位置,读出电流表A1和
A2的示数I1和I2。多次改变滑动端c的
位置,得到的数据为
I1(mA)
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2(mA)
480
400
320
232
140
68
在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线。
③利用所得曲线求得电源的电动势E=_____V,内阻r=____Ω。(保留2位有效数字)
I1/mA
0.160
0.150
0.140
0.130
0.120
0.110
0
100
200
300
400
500
I2/mA
图3
④该电路中电源输出的短路电流Im= A。
61(2)①b(2分)
②如右图(4分)
③1.49,0.60(每空3分)
④2.4(3分)
62
(10分)(1)若多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻Rx时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过大,为了较准确地进行测量,应换到_____档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是_________ ,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图甲,则该电阻的阻值是______Ω。
(2)现要用伏安法进一步测量上一小题中的待测电阻Rx,可供使用的器材如下:
图甲
A.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.6 Ω
B.电流表A2,量程100m A,内阻约10 Ω
C.电压表V1,量程15 V,内阻约15 kΩ
D.电压表V2,量程3 V,内阻约3 kΩ
E.滑动变阻器R1,全电阻5 Ω
F.滑动变阻器R2,全电阻200Ω
G.两节干电池,内阻很小
H.电键S、导线若干
要求测量结果尽量准确,实验操作方便。
①所选电流表为______(填“A1”或“A2”),所选电压表为_________(填“V1”或“V2”),所选滑动变阻器为______(填“R1”或“R2”)。
②在虚线框内画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将图乙中实物连接成测量电路。
V
A
+
—
+
—
Rx
图乙
62答案:(1)×1(1分),欧姆档调零(1分),22(1分)
(2)①A2,V2,R1(每空1分);②如图所示(电路图2分,实物连线2分)
Rx
V
A
+
—
+
—
63(10分)有两个完全相同,但刻度盘上仅有刻度而没有标度值的电压表,电压表的内阻约为5000Ω。现打算用如图(a)所示的电路测量它们的内阻。其中:E为电动势12V、内阻可忽略不计的电源;R1是调节范围为0~9999Ω的电阻箱;R2是调节范围为0~1000Ω的滑动变阻器;S为电键。
①闭合电键S之前,滑动滑动变阻器的滑片P应滑到变阻器的___________端。(填“a”或“b”)。
②闭合电键之后,适当调节滑动变阻器滑片P和电阻箱的旋钮,当电阻箱调节成如图(b)所示的情景时,两电压表指针的位置如图(c)所示,由此可知,此时电阻箱的阻值为___________Ω,(2分)这两个电压表的内阻均为___________Ω。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
+
-
+
-
V
+
-
V
a
b
E
R2
R1
P
S
(a)
(b)
(c)
③由各个器材的参数和各图所示的情景可知,这两个电压表的量程在下面提供的四个选项中最多不会超过选项___________。
A.6V B.9V C.14V D.18V
63答案:① a(2分);② 2547(2分),5094(3分);③ C(3分)
64(11分)某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。
(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。
(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_____________________________。
(3)现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。
64(11分)
答案:(1)如图b(3分)
(2)由于RL1比RL2大得多,灯泡L2分得的电压很小,其实际功率很小,不能发光。(3分)
(3)如图c(5分)
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