2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)13 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新.doc
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課時(shí)作業(yè) 13電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新12018陜西寶雞一模在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,為了安全、準(zhǔn)確、方便地測出電阻絲的電阻Rx,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路圖來完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材如下:A待測金屬絲(Rx約5 )B電壓表V(量程為01 V,內(nèi)阻RV1 k)C電流表A(量程為00.6 A,內(nèi)阻RA1 )D定值電阻R1(阻值R10.5 k)E定值電阻R2(阻值R22 k)F滑動(dòng)變阻器R3(010 )G滑動(dòng)變阻器R4(01 000 )H電源(電動(dòng)勢為3 V,內(nèi)阻很小)I開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(選填器材前面字母);(2)用圖中電路測量該金屬絲的電阻,若某次測量中,電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,該金屬絲電阻的表達(dá)式為:Rx_(用測出或已知的物理量的符號表示)解析:(1)電源的電動(dòng)勢為3 V,而電壓表V的量程為01 V,內(nèi)阻RV1 k,必須通過串聯(lián)電阻來擴(kuò)大量程,因此定值電阻應(yīng)選用R2(阻值R22 k),從而達(dá)到03 V量程,待測金屬絲阻值Rx約5 ,且滑動(dòng)變阻器是限流式接法,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R3(010 )(2)電壓表的讀數(shù)為U,那么金屬絲與電流表兩端的總電壓為3U,由于電流表的讀數(shù)為I,則金屬絲電阻RxRA.答案:(1)EF(2)RA2某同學(xué)用伏安法測量待測電阻的阻值現(xiàn)有器材為:待測電阻R(阻值約為5 )電源(電動(dòng)勢3 V)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010 )電流表(量程0.6 A,3 A)電壓表(量程3 V,15 V)開關(guān),導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求在測量電路中將電流表外接,滑動(dòng)變阻器起限流作用回答下列問題:(1)按照實(shí)驗(yàn)要求在圖(a)中畫出實(shí)物連線圖(2)若已按實(shí)驗(yàn)要求接線,閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)始終約為3 V,電流表的示數(shù)始終接近0.寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個(gè)原因:_.(3)在連線正確后,閉合開關(guān)電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示由圖可知,電壓表讀數(shù)為_ V,電流表讀數(shù)為_ A由此可得待測電阻的阻值為_ (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析:(1)因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢為3 V,則電壓表的量程選用3 V,根據(jù)歐姆定律知,電流的最大值大約0.6 A,則電流表量程選擇0.6 A,根據(jù)實(shí)物圖進(jìn)行連線(2)閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)始終約為3 V,電流表的示數(shù)始終接近0,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是待測電阻R斷路,由于電壓表內(nèi)阻非常大,導(dǎo)致電流表電流接近0,電壓表電壓測得是電源電壓(3)由圖可知,電壓表的讀數(shù)為2.20 V,電流表的讀數(shù)為0.48 A,根據(jù)歐姆定律得,待測電阻R 4.58 .答案:(1)如圖所示(2)待測電阻R斷路(3)2.200.484.5832018湖南重點(diǎn)中學(xué)模擬用下列器材組裝成一個(gè)電路,使其既能測量出電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,又能描繪小燈泡的伏安特性曲線A電壓表V1(量程6 V,內(nèi)阻很大)B電壓表V2(量程4 V,內(nèi)阻很大)C電流表(量程3 A,內(nèi)阻很小)D滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 ,額定電流4 A)E小燈泡L(2 A,7 W)F電池組(電動(dòng)勢E,內(nèi)阻r)G開關(guān)一只,導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減小(1)請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲中補(bǔ)充完整(2)每一次操作后,同時(shí)記錄電流表、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(I,U1)、(I,U2),標(biāo)到UI坐標(biāo)中,經(jīng)過多次測量,最后描繪出兩條圖線,如圖乙所示,則電池組的電動(dòng)勢E_ V,內(nèi)阻r_ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在UI圖象中兩條圖線在P點(diǎn)相交,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為_ ,電池組的效率為_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析:(1)電路圖如右圖所示(2)由縱軸的截距可以求出電源的電動(dòng)勢E5.5 V,UI圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻的大小,可以求出r|1.0 .(3)交點(diǎn)處兩個(gè)電壓表的示數(shù)相同,故滑動(dòng)變阻器的電阻為0,由題圖乙可知,交點(diǎn)處對應(yīng)的電源的輸出功率為P1IU23.5 W7 W,電源的總功率PIE25.5 W11 W,電池組的效率100%100%64%.答案:(1)電路圖如解析圖所示(2)5.51.0(3)064%42018湖北武漢模擬現(xiàn)要測量電壓表的內(nèi)阻和電源的電動(dòng)勢,提供的器材有:電源(電動(dòng)勢約為6 V,內(nèi)阻不計(jì)),電壓表V1(量程02.5 V,內(nèi)阻約為2.5 k),電壓表V2(量程03 V,內(nèi)阻約為10 k),電阻箱R0(最大阻值為9 999.9 ),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為3 k),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500 ),單刀雙擲開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干(1)在圖(a)中完成實(shí)驗(yàn)電路原理圖的連線;(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器_(選填“R1”或“R2”);(3)按照下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):閉合開關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器和電阻箱連入電路的阻值調(diào)至最大;閉合開關(guān),將電阻箱調(diào)到6 k,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至適當(dāng)?shù)奈恢?,此時(shí)電壓表V1的示數(shù)為1.60 V,電壓表V2的示數(shù)為2.40 V;保持滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不變,再將電阻箱調(diào)到2 k,此時(shí)電壓表V1的示數(shù)如圖(b)所示,其示數(shù)為_V,電壓表V2的示數(shù)為1.40 V.(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算得到電源的電動(dòng)勢為_ V,電壓表V1的內(nèi)阻為_ k,電壓表V2的內(nèi)阻為_ k.解析:(1)由于兩個(gè)電壓表的量程都小于電源的電動(dòng)勢,兩個(gè)電壓表串聯(lián)后的總電壓仍然小于電源的電動(dòng)勢,故應(yīng)該用滑動(dòng)變阻器作為保護(hù)電阻如果只是測量電動(dòng)勢,可以采用如圖甲所示的電路,但是要想計(jì)算電壓表V1、電壓表V2各自的內(nèi)阻,需要將電路改進(jìn),設(shè)計(jì)的電路有圖乙、圖丙所示的兩種;而通過電壓表V1的最大電流約為1 mA,通過電壓表V2的最大電流約為0.3 mA,故設(shè)計(jì)的電路應(yīng)該選擇圖乙(2)根據(jù)(1)中電路圖的連接,因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻較大,故滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)該大于電壓表V1的內(nèi)阻,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇R1.(3)題圖(b)所示的電壓表的最小刻度為0.1 V,故估讀到0.01 V,其讀數(shù)為2.10 V.(4)對圖乙,設(shè)電壓表V1和電壓表V2的內(nèi)阻分別為r1、r2,示數(shù)分別為U1、U2,滑動(dòng)變阻器的電阻調(diào)到r,由閉合電路的歐姆定律,得EU1U2()r,EU1U2()r,其中R016 k,R022 k,對電壓表V1和電壓表V2所在的電路,由串并聯(lián)規(guī)律得,代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得E5.60 V,r12.5 k,r210 k.答案:(1)如圖乙所示(2)R1(3)2.10(4)5.602.5105要測量靈敏電流表G1的內(nèi)阻Rg1,實(shí)驗(yàn)室可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下:待測電流表G1(05 mA,內(nèi)阻約為300 );電流表G2(010 mA,內(nèi)阻約為100 );定值電阻R1(阻值為300 );定值電阻R2(阻值為10 );滑動(dòng)變阻器R3(阻值為01 000 );滑動(dòng)變阻器R4(阻值為020 );干電池(E3 V,內(nèi)阻不計(jì));開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中要求電流能從零開始調(diào)節(jié),定值電阻和滑動(dòng)變阻器應(yīng)分別選擇_(填寫器材前的序號)請?jiān)谔摼€框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖(2)按電路圖連接實(shí)物后,進(jìn)行多次測量,記錄電流表G1、G2的讀數(shù)I1、I2,以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線如圖甲所示寫出待測電流表的內(nèi)阻的表達(dá)式Rg1_(用I2I1圖線的斜率k及定值電阻的符號表示)(3)若實(shí)驗(yàn)中測得Rg1320 ,利用圖乙所示電路可將電流表G1改裝成量程為015 mA和050 mA的雙量程電流表,由題給條件和數(shù)據(jù),計(jì)算并聯(lián)電阻的阻值RA_,RB_.解析:(1)由于待測電流表G1量程小于電流表G2的量程,根據(jù)歐姆定律可知應(yīng)將與待測電流表內(nèi)阻接近的定值電阻R1與其并聯(lián),所以定值電阻應(yīng)選;由于滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大阻值越小調(diào)節(jié)越方便,所以應(yīng)選擇最大阻值較小的.(2)根據(jù)歐姆定律應(yīng)有I2I1IR1I1I1kI1,即斜率k,解得Rg1(k1)R1;(3)量程為015 mA時(shí)有:15 mAI1IABI1I1(1),代入數(shù)據(jù)整理可得RARB160 ;量程為050 mA時(shí)有:50 mAI1IAI1I1(1),代入數(shù)據(jù)整理可得9RA320 RB,聯(lián)立解得RA48 ,RB112 .答案:(1)、電路圖如圖所示(2)(k1)R1(3)48112- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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