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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 7-4實(shí)驗(yàn)(二)同步檢測(cè)試題 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)通過盡可能多的點(diǎn)畫一條直線，并使不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè) 解析：電壓表內(nèi)阻應(yīng)選阻值大的，對(duì)電流表內(nèi)阻沒有特別要求，B項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：B 2. 圖27－1 (多選題)用如圖27－1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；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(　　) A．V1與A1　　　　　　 B．V1與A2 C．V2與A1 D．V2與A2 解析：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． 答案：AB 3．多用電表表頭的示意圖如圖27－2所示．在正確操作的情況下： 圖27－2 (1)若選擇開關(guān)的位置如灰箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為________． (2)若選擇開關(guān)的位置如白箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為________． (3)若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為________． (4)若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小，那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該依次為：________，________，________. (5)全部測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到________或者_(dá)_______． (6)無論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量(限于直流)，電流都應(yīng)該從________色表筆經(jīng)________插孔流入電表． 答案：(1)直流電壓　1.18 V (2)直流電流　48 mA (3)電阻　1.7 kΩ (4)改用“1 k”倍率，重新調(diào)零　將紅、黑表筆分別接觸被測(cè)電阻的兩根引線　讀出指針?biāo)缚潭?，再乘以倍率，得測(cè)量值 (5)OFF　交流電壓500 V擋位置 (6)紅　正極 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27－3甲所示． 圖27－3 (1)用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖27－3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27－3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)值作出UI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.(取三位有效數(shù)字) 解析：(1)測(cè)量電路的實(shí)物連接圖如圖27－4甲所示． 圖27－4 (2)按照實(shí)驗(yàn)值作出的UI圖線如圖27－4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)見圖27－4甲 (2)UI圖線見圖27－4乙　1.48　0.364 B組　能力提升 5．圖27－5為多用表歐姆擋的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300 μA， 圖27－5 內(nèi)阻rg＝100 Ω，調(diào)零電阻最大阻值R＝50 kΩ，串聯(lián)的固定電阻R0＝50 Ω，電池電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V，用它測(cè)量電阻Rx，能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是(　　) A．30～80 kΩ B．3～8 kΩ C．300～800 kΩ D．3 000～8 000 kΩ 解析：當(dāng)紅、黑表筆短接調(diào)零時(shí) Ig＝， R＋rg＋R0＝＝ Ω＝5 000 Ω. 當(dāng)指針指中間(中值電阻)時(shí)，設(shè)被測(cè)電阻阻值為Rx，則 ＝， Rx＝5 000 Ω. 使用歐姆表讀數(shù)時(shí)在中值電阻5 kΩ左右讀數(shù)最為準(zhǔn)確，所以能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是3 kΩ～8 kΩ.故B項(xiàng)正確． 答案：B 6．[xx貴州省六盤水市六校聯(lián)考] 如圖27－6甲是某研究小組設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，R為阻值可調(diào)節(jié)的電阻箱，R0為定值電阻，K為單刀雙擲開關(guān)，電流表量程適當(dāng)、內(nèi)阻忽略不計(jì)，用該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量直流電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r. 甲 乙 圖27－6 (1)讀出圖乙中電阻箱的阻值R＝________ Ω. (2)根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路，用筆畫線代表導(dǎo)線將圖乙儀器連接好． (3)將單刀雙擲開關(guān)K分別打到a、空置兩種狀態(tài)下并保持電阻箱阻值(已知)不變，閉合開關(guān)K1時(shí)電流表的讀數(shù)分別為Ia、I0，則直流電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________(用符號(hào)表示) 答案：(1)110　 (2)如圖27－7所示　 圖27－7 (3) 7．某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖27－8甲所示電路測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖27－8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27－8 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 V(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 8．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27－9所示的實(shí)物電路． 圖27－9 (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”、“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 C組　難點(diǎn)突破 9．某同學(xué)對(duì)紐扣鋰電池的特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．該類電池的內(nèi)阻約為1～5 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(0～50 kΩ)，待測(cè)紐扣鋰電池，電鍵，導(dǎo)線若干． 圖27－10 (1)實(shí)驗(yàn)原理見圖27－10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UI曲線見圖27－10乙，可知電池的短路電流是________mA，電動(dòng)勢(shì)是________V，內(nèi)阻為________kΩ. (3)當(dāng)路端電壓為1.5 V時(shí)，負(fù)載消耗的電功率為________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)UI曲線在橫軸上的截距就是紐扣鋰電池的短路電流2.60 mA，縱軸截距就是電動(dòng)勢(shì)2.90 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UI曲線讀出，大小為1.26 mA，消耗的電功率為1.89 mW. 答案：(1)如圖27－11所示． 圖27－11 (2)2.60(2.58～2.62均可)　2.90(2.88～2.92均可)　1.11(1.09～1.13均可) (3)1.89(1.86～1.91均可) 名師心得　拱手相贈(zèng) 教學(xué)積累　資源共享 電阻的測(cè)量方法 測(cè)定金屬的電阻率和描繪小電珠的伏安特性曲線這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)量電阻．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量電阻成為高考命題的熱點(diǎn)和重點(diǎn)．這類問題考查形式多樣，變化無窮，但考查的原理均為歐姆定律R＝，重點(diǎn)都是在用各種方法尋找電壓U和電流I. 1．伏安法測(cè)電阻 (1)測(cè)量電阻的原理：R＝. (2)電流表的內(nèi)、外接法與測(cè)量結(jié)果. 比較項(xiàng) 外接法 內(nèi)接法 電路圖 適用條件 > < 測(cè)量結(jié)果 R測(cè)＝＝＝Rx 2.歐姆表測(cè)量電阻 (1)測(cè)量原理Ix＝，由于Ix隨Rx非線性變化，所以表盤上刻度是非均勻的． (2)測(cè)量步驟：選擋、調(diào)零、測(cè)量、歸位． (3)測(cè)量結(jié)果：讀出指針指示的讀數(shù)后必須再乘以旋鈕指示的擋位倍率． 3．替代法測(cè)電阻 (1)替代法的測(cè)量思路是等效的思想，可以是利用電流等效，也可以是利用電壓等效．替代法測(cè)量電阻精度高，不需要計(jì)算，方法簡(jiǎn)單，但必須有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻(一般給定的儀器中要有電阻箱)． (2)電路原理圖：如圖7－1所示． 圖7－1 (3)測(cè)量步驟：在圖中，S接1，記下電流值I，S接2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流值仍為I，則待測(cè)電阻Rx＝R. 【例1】　從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1.要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù). 器材代號(hào) 規(guī)格 電流表(A1) 量程10 mA，內(nèi)阻r1待測(cè)(約40 Ω) 電流表(A2) 量程500 μA，內(nèi)阻r2＝750 Ω 電壓表(V) 量程10 V，內(nèi)阻r3＝10 kΩ 電阻(R1) 阻值約100 Ω，作保護(hù)電阻用 滑動(dòng)變阻器(R2) 總阻值約50 Ω 電池(E) 電動(dòng)勢(shì)1.5 V，內(nèi)阻很小， 開關(guān)S 導(dǎo)線若干 (1)畫出電路圖，標(biāo)明利用器材的代號(hào)． (2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算r1，則所用的表達(dá)式r1＝________，式中各符號(hào)的意義是__________________________________________． 解析：分析題意知道需測(cè)量電流表A1的電阻，按常規(guī)思想應(yīng)用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測(cè)電流表兩端，但經(jīng)分析該電流表滿偏時(shí)兩端電壓僅為0.4 V，遠(yuǎn)小于10 V量程．這恰恰就是本題設(shè)計(jì)考核學(xué)生應(yīng)變能力的“陷阱\”．根據(jù)所列儀器的特點(diǎn)，電流表A2內(nèi)阻已知，由此可采用兩電流表并聯(lián)，因?yàn)閮呻娏鞅韮啥穗妷合嗟燃纯墒∪ル妷旱臏y(cè)量，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，由I1r1＝I2r2得r2＝. 答案：(1)如圖7－2所示 圖7－2 (2)　式中I1、I2分別表示通過電流表A1和A2的電流；r2是電流表A2的內(nèi)阻 測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法 1．用一只電流表和一只電阻箱測(cè)量 【例2】　在“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻\”的實(shí)驗(yàn)中，除待測(cè)電源(E、r)，足夠的連接導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室僅提供：一只量程合適的電流表A，一只電阻箱R，一個(gè)開關(guān)S. (1)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖； (2)寫出用測(cè)量值表示的電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式，并注明式中各物理量的含義． 解析：(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理如圖7－3所示． 圖7－3 (2)由歐姆定律E＝I(R＋r)可知，測(cè)出兩組電阻箱的不同值及其對(duì)應(yīng)的電流，由E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)可得：E＝，r＝. 式中I1、I2是電阻箱分別取R1和R2時(shí)電流表讀數(shù)． 答案：見解析 2．用兩只電壓表測(cè)量 【例3】　在“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻\”的實(shí)驗(yàn)中，除待測(cè)電源(E、r)，足夠的連接導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室僅提供：兩只量程合適的電壓表V1(內(nèi)阻為R1)、V2，一只單刀雙擲開關(guān)S. (1)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖； (2)寫出用測(cè)量值表示的電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式，并注明式中各物理量的含義． 解析：依題意可知，電壓表V1的內(nèi)阻已知，則可由電流—電壓變換法用V1測(cè)出它所在支路的電流，類似方法一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路如圖7－4所示． 圖7－4 設(shè)當(dāng)開關(guān)S與1接觸時(shí)，電壓表V1的讀數(shù)為U0；當(dāng)開關(guān)S與2接觸時(shí)，電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2，由歐姆定律得 U0＝E－，U1＋U2＝E－ 解得E＝，r＝ 答案：見解析