《(全國(guó)通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 微專題63 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新加練半小時(shí)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國(guó)通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 微專題63 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新加練半小時(shí)(含解析)(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新
[方法點(diǎn)撥] (1)結(jié)合閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn),去理解電路,找出測(cè)量量與已知量間的關(guān)系.(2)熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)方法等是解決創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵.
1.(2018·湖北省黃岡市模擬)圖1中虛線框內(nèi)是由表頭G改裝成的一個(gè)電流表和一個(gè)電壓表的電路,其中接a、b時(shí)為電流表,接a、c時(shí)為電壓表.已知表頭的滿偏電流為2mA、內(nèi)阻阻值范圍為180~200Ω,定值電阻R1=50Ω,R2=1460Ω,為確定改裝后電流表和電壓表的量程,實(shí)驗(yàn)小組將a、b兩個(gè)接線柱接入如圖1所示的電路中,來(lái)測(cè)量表頭G的內(nèi)阻;
圖1
(1)實(shí)驗(yàn)室里,電流表A和滑動(dòng)變阻器R均有兩種規(guī)格:
2、
電流表:a.0~10mA b.0~600mA
滑動(dòng)變阻器:a.0~20Ω b.0~1000Ω
則電流表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________;(選填字母代號(hào))
(2)將選擇的器材接入電路;
①依照電路圖,補(bǔ)充完整圖2中的實(shí)物圖;
圖2
②閉合S,以I1表示電流表A的示數(shù),I2表示表頭G的示數(shù),多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)量多組I1、I2數(shù)據(jù)(單位均為mA),某同學(xué)以I1為縱軸,I2為橫軸,畫出I1-I2圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,該同學(xué)求出了圖線的斜率k=5,則表頭內(nèi)阻Rg=________Ω,由表頭G改裝后的電流表量程為________mA,電壓表量程為_
3、_______V.
2.(2018·廣東省汕頭市模擬)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用圖3甲所示的電路“探究并聯(lián)電路中各點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系”.已知R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,R4=40Ω,電源的電動(dòng)勢(shì)為E=10V,內(nèi)阻不計(jì),且電源負(fù)極端接地.
(1)由此可得a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差為Uab=________V,如果在a、b兩點(diǎn)間接一個(gè)電阻,則有電流從________點(diǎn)流向________點(diǎn).(填“a”或“b”)
圖3
(2)該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)又設(shè)計(jì)了圖乙的電路來(lái)測(cè)量電阻Rx的阻值,其中R為電阻箱,G為靈敏電流計(jì),請(qǐng)按圖乙的實(shí)驗(yàn)原理圖完成圖丙中實(shí)物電路的連線.
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),先調(diào)節(jié)電阻箱,使
4、電阻箱的阻值為R1.閉合開關(guān),反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流為零;斷開開關(guān),保持滑動(dòng)變阻器的滑片所處位置不變,交換電阻箱與待測(cè)電阻的位置.閉合開關(guān),然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱,使靈敏電流計(jì)的示數(shù)再次為零,記下此時(shí)電阻箱的阻值R2;則待測(cè)電阻的阻值為Rx=________.(用題中已知量的字母表示)
3.某同學(xué)測(cè)量直流恒流電源的輸出電流I0和定值電阻Rx的阻值,電路如圖4所示.
圖4
實(shí)驗(yàn)器材如下:
直流恒流電源(電源輸出的直流電流I0保持不變,I0約為0.8A);
待測(cè)電阻Rx(阻值約為20Ω);
滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為50Ω);
電壓表V(量程15V,內(nèi)阻
5、約為15kΩ);
電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω);
請(qǐng)回答下列問(wèn)題.
(1)實(shí)驗(yàn)所用器材如圖5所示,圖中部分電路已經(jīng)連接好,請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接.
圖5
(2)電路開關(guān)S閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑動(dòng)到____處(選填“a”或“b”),其理由是
________________________________________________________________________;
(3)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,請(qǐng)?jiān)谌鐖D6所示的直角坐標(biāo)系上畫出U—I圖象.
1
2
3
4
5
電流表的示數(shù)I/A
0.20
0.30
0.40
0.50
6、
0.60
電壓表的示數(shù)U/V
13.9
12.1
10.2
7.60
6.1
圖6
(4)根據(jù)所畫U-I圖象,可求得直流恒流電源輸出電流I0=________A,待測(cè)電阻的阻值Rx=________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
4.(2018·湖南省衡陽(yáng)市模擬)電導(dǎo)(G)是表示導(dǎo)體傳輸電流能力強(qiáng)弱的物理量,用通過(guò)導(dǎo)體的電流(I)與其兩端電壓(U)的比值表示,單位為西門子,符號(hào)為S.某實(shí)驗(yàn)小組利用提供的器材測(cè)量某金屬絲的電導(dǎo),器材如下:
A.待測(cè)金屬絲Rx(電導(dǎo)約為0.2S)
B.干電池兩節(jié)(E),內(nèi)阻較?。?
C.電壓表(V1),量程0~15V,內(nèi)阻約為5kΩ
7、;
D.毫安表(A1),量程0~10mA,內(nèi)阻約為300Ω;
E.電流表(A2),量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω;
F.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為5Ω;
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材,在圖7甲的虛線框中畫出電路圖,并標(biāo)出所選器材的字母或文字;
(2)請(qǐng)用筆畫代替導(dǎo)線,連接圖乙實(shí)物圖;
圖7
(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩個(gè)表的數(shù)據(jù)如表格所示,根據(jù)表格數(shù)據(jù)作圖,如圖丙所示(電表1、電表2為實(shí)驗(yàn)所選擇的電表).
1
2
3
4
5
6
7
電表1
0.05
0.10
0.20
0.25
0.30
0.40
0.50
電表2
0
8、.85
1.70
3.40
4.26
5.12
6.86
8.62
根據(jù)描點(diǎn),若用線性圖線反映變化規(guī)律,則該金屬絲的電導(dǎo)為________S.(保留兩位有效數(shù)字)
5.(2018·吉林省長(zhǎng)春市二模)實(shí)際的二極管正向電阻并不為零,反向電阻也不是無(wú)窮大,一興趣小組同學(xué)對(duì)某型號(hào)二極管做了如下研究:
圖8
(1)用多用電表的歐姆擋粗測(cè)二極管的正向電阻.
①測(cè)量時(shí)選擇開關(guān)旋到測(cè)電阻的“×10”倍率,多用電表的表盤如圖8所示,則電阻為________Ω;
②多用電表的紅表筆應(yīng)與二極管的________(填“正”或“負(fù)”)極相連;
(2)用電壓表和電流表的示數(shù)描繪該二極管加
9、正向0~1.5V電壓時(shí)的伏安特性曲線,可供選擇的器材如下:
電壓表V1(量程0~1.5V,內(nèi)阻約2000Ω)
電壓表V2(量程0~6V,內(nèi)阻約4000Ω)
電流表A1(量程0~0.6A,內(nèi)阻約10Ω)
電流表A2(量程0~40mA,內(nèi)阻約0.1Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(總電阻約為10Ω)
滑動(dòng)變阻器R2(總電阻約為100Ω)
電源E(電動(dòng)勢(shì)2V,內(nèi)阻不計(jì))
開關(guān)S,導(dǎo)線若干
①為調(diào)節(jié)方便,并有盡可能高的精度,請(qǐng)選擇合適的器材,電壓表____、電流表____、滑動(dòng)變阻器____;(填寫所選器材的符號(hào))
②在圖9甲虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖;
圖9
③該二極管加正向電壓的
10、伏安特性曲線如圖乙所示,現(xiàn)將阻值為50Ω的定值電阻與該二極管串聯(lián),并與一電動(dòng)勢(shì)為2V、內(nèi)阻不計(jì)的電源組成閉合電路,二極管上的電壓為正向電壓,則回路中的電流強(qiáng)度為________mA.
答案精析
1.(1)a a
(2)①如圖所示
②200 0~10(10) 0~15(15)
2.(1)2 a b (2)見(jiàn)解析圖 (3)
解析 (1)由電路圖可知,R4兩端的電壓為UR4==V=8V,則a點(diǎn)的電勢(shì)為Ua=8V;R3兩端的電壓為UR3==V=6V,則b點(diǎn)的電勢(shì)為Ub=6V,則Uab=Ua-Ub=2V;如果在a、b兩點(diǎn)間接一個(gè)電阻,則有電流從a點(diǎn)流向b點(diǎn).
(2)實(shí)物連接如圖所示
11、:
(3)先調(diào)節(jié)電阻箱,使電阻箱的阻值為R1.閉合開關(guān),反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流為零;若設(shè)滑動(dòng)變阻器左右兩邊的電阻分別為Ra和Rb,則應(yīng)該滿足=;保持滑動(dòng)變阻器的滑片所處位置不變,交換電阻箱與待測(cè)電阻的位置.閉合開關(guān),然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱,使靈敏電流計(jì)的示數(shù)再次為零,記下此時(shí)電阻箱的阻值為R2;則應(yīng)該滿足=,聯(lián)立兩式可知待測(cè)電阻的阻值為Rx=.
3.(1)如圖所示
(2)a 開關(guān)S閉合后,流過(guò)電流表的電流不會(huì)超過(guò)電流表的量程
(3)如圖所示
(4)0.87~0.92 19~22
4.(1)見(jiàn)解析圖 (2)見(jiàn)解析圖
(3)0.20(0.19~0
12、.21)
解析 (1)由于電壓表量程太大,導(dǎo)致誤差比較大,所以采用毫安表充當(dāng)電壓表,設(shè)計(jì)電路如圖所示.
(2)按照電路圖連接實(shí)物圖如圖所示.
(3)根據(jù)電導(dǎo)的定義可知該金屬絲電導(dǎo)的大小
G=S=0.20S.
5.(1)①130?、谪?fù)
(2)①V1 A2 R1 ②見(jiàn)解析圖?、?4.5
解析 (1)①表盤上的讀數(shù)為13,再乘倍率,所以電阻為130Ω;
②根據(jù)多用電表中兩表筆電流的流向?yàn)椤凹t進(jìn)黑出”,要測(cè)二極管的正向電阻時(shí),應(yīng)將紅表筆與二極管的負(fù)極相連.
(2)①待測(cè)二極管加正向0~1.5V電壓,所以電壓表應(yīng)選V1;由二極管加正向電壓的伏安特性曲線可知,當(dāng)電壓接近1.5V時(shí),電流達(dá)到最大接近40mA,故電流表應(yīng)選A2;為調(diào)節(jié)方便,并提高測(cè)量的精準(zhǔn)度,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選總阻值較小的即R1.
②二極管電阻Rx>,故采用電流表內(nèi)接法,電路圖如圖所示:
③將50Ω的定值電阻與電源等效為一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為2V、內(nèi)阻為50Ω的新電源.在二極管的I-U圖象上作出新電源的I-U圖線,交點(diǎn)縱坐標(biāo)即為電路中的電流,此時(shí)電流為14.5mA.
9