【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)九知能優(yōu)化演練 新人教版選修3-1

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1、知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 1．在用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是(　　) A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯 B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表 C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過(guò)載 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖象時(shí)，應(yīng)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫(huà)一條直線，并使不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè) 解析：選B.電壓表內(nèi)阻應(yīng)選阻值大的，對(duì)電流表內(nèi)阻沒(méi)有特別要求，B錯(cuò)誤． 2．用如圖7－5－12所示的電路測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，若有兩只電壓表V1、V2量程相同，內(nèi)阻分別為RV1、RV2，且RV1＞RV2

2、；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻分別為RA1、RA2，且RA1＞RA2，在實(shí)驗(yàn)中，為了使E、r的測(cè)量值更精確一些，選擇的電表應(yīng)該是(　　) 圖7－5－12 A．V1與A1　　　　　　　　　　 B．V1與A2 C．V2與A1 D．V2與A2 解析：選AB.由于電壓表有分流作用，所以電阻越大分流作用越小，測(cè)量結(jié)果精確一些，故選項(xiàng)A、B正確． 3．(2020·合肥質(zhì)檢)某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20 Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖7－5－13所示．下列對(duì)該學(xué)生接線的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 圖7－5－13 A．滑動(dòng)變阻器不起

3、變阻作用 B．電流表接線有錯(cuò) C．電壓表量程選用不當(dāng) D．電壓表接線不妥 解析：選C.變阻器要起到變阻作用接入電路的兩根導(dǎo)線一條接在上面的金屬桿一端，另一條接在下面的接線柱上；電表接入電路，選好量程后，還應(yīng)注意正、負(fù)接線柱，圖中電流表接法不對(duì)；在實(shí)驗(yàn)中電壓表不應(yīng)并聯(lián)在電源兩端，因?yàn)殡婃I斷開(kāi)后，電壓表仍有讀數(shù)． 4．用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，提供的器材如圖7－5－14甲所示． 圖7－5－14 (1)用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖甲中的實(shí)物連線接成測(cè)量電路．(兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，圖中有部分線路已連好) (2)圖乙中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，按照這些實(shí)驗(yàn)

4、值作出U－I圖線，由此圖線求得的每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)E＝______V，每節(jié)電池的內(nèi)阻r＝______Ω.(取3位有效數(shù)字) 解析：(1)測(cè)量電路的實(shí)物連接圖如圖甲所示 (2)按照實(shí)驗(yàn)值作出的U－I圖線如圖乙所示．從圖象可以得出，圖線在U軸上的截距為2.96 V，則每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為：E＝×2.96 V＝1.48 V．圖線斜率的絕對(duì)值為：k＝≈0.727，即電源的內(nèi)阻為：r電＝0.727 Ω，每節(jié)電池的內(nèi)阻為：r＝r電＝0.364 Ω. 答案：(1)見(jiàn)解析圖　(2)U－I圖線見(jiàn)解析　1.48　0.364 5．(2020·汕頭模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖7－5－15甲所示電路測(cè)量電池組的電

5、動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖乙所示的R－圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可以得到：E＝______V，r＝______Ω. 圖7－5－15 解析：由E＝I(R＋r)得，R＝－r，則R－圖象的斜率即為電池組電動(dòng)勢(shì)的大小，即E＝2.4(或2.5)V，圖象縱軸截距的絕對(duì)值為電池組的內(nèi)阻r＝1 Ω. 答案：2.4(或2.5)　1 6．(2020·高考江蘇卷)在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7－5－16所示的實(shí)物電路． 圖7－5－16 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到______．(選填“最大值”

6、、“最小值”或“任意值”) (2)改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值R0＝10 Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是______．(選填“1”或“2”) 方案編號(hào) 電阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的—R圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______，內(nèi)阻r＝______.(用k、b和R0表示) 解析：(1)實(shí)驗(yàn)中電阻箱起到改變電路的總電阻和分壓作用，為了確保儀

7、器的安全，一般將電阻箱的電阻先調(diào)到最大值． (2)由于定值電阻R0＝10 Ω，若選用方案1，則電壓表的示數(shù)較小，示數(shù)變化范圍也很小，所以選用方案2. (3)由題意可得E＝(R0＋R＋r)，變形為＝R＋，由題意得斜率k＝，截距b＝，解得E＝，r＝－R0. 答案：(1)最大值　(2)2　(3)?。璕0 7．某同學(xué)對(duì)鈕扣鋰電池的特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．該類電池的內(nèi)阻約為1 kΩ～5 kΩ，電動(dòng)勢(shì)標(biāo)稱值為3 V．現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材： A．電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約20 kΩ B．電壓表V2：量程6 V，內(nèi)阻約10 kΩ C．定值電阻1 kΩ D．定值電阻20 kΩ E．滑動(dòng)變阻器一只(

8、0～50 kΩ)，待測(cè)鈕扣鋰電池，電鍵，導(dǎo)線若干． 圖7－5－17 (1)實(shí)驗(yàn)原理見(jiàn)圖7－5－17甲，請(qǐng)選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，在圖中的小虛線框里標(biāo)出所選取的器材編號(hào)． (2)該同學(xué)測(cè)量出路端電壓U和干路電流I，作出U－I曲線見(jiàn)圖乙，可知電池的短路電流是____mA，電動(dòng)勢(shì)是____V，內(nèi)阻為_(kāi)___kΩ. (3)當(dāng)路端電壓為1.5 V時(shí)，負(fù)載消耗的電功率為_(kāi)___mW. 解析：(1)因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)標(biāo)稱值為3 V，只能選電壓表V2測(cè)量路端總電壓，V1測(cè)量定值電阻的電壓計(jì)算電路中的電流，定值電阻選C. (2)U－I曲線在橫軸上的截距就是鈕扣鋰電池的短路電流2.64 mA，縱軸截距就是電動(dòng)勢(shì)2.94 V，斜率即為內(nèi)阻1.11 kΩ. (3)當(dāng)路端電壓為1.5 V時(shí)，負(fù)載電流可以從U－I曲線讀出，大小為1.29 mA，消耗的電功率為1.94 mW. 答案：(1)如圖所示 (2)2.64(2.60～2.65均可) 2．94(2.90～2.95均可) 1．11(1.08～1.15均可) (3)1.94(1.90～1.95均可)