（江浙選考1）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 恒定電流 考點強化練23 電學(xué)實驗(1)

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1、考點強化練23　電學(xué)實驗(1) 1.在研究規(guī)格為“6 V　3 W”小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,要求小燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大。實驗提供的電流表量程為0.6 A、內(nèi)阻約1 Ω,電壓表量程為10 V、內(nèi)阻約2.0 kΩ。 (1)下列實驗電路圖,最合理的是　　　　;? (2)小燈泡接入電路前,某同學(xué)使用多用電表歐姆擋直接測量小燈泡的電阻,應(yīng)將選擇開關(guān)旋至　　　　擋(選填“×1”或“×10”)。? (3)某同學(xué)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示,則小燈泡的電阻值隨溫度的升高而　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。實驗過程中,小燈泡消耗的功率為0.6 W時,小燈泡兩端的電壓

2、是　　　　 V。? 2.在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準(zhǔn)。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。 (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,多次測量的平均值為0.395 mm; (2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為:電池組(電動勢為3 V,內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0~20 Ω,額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下表。 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50

3、 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖1中的　　　圖(選填“甲”或“乙”)。? 圖1 (3)圖2是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)所選的電路圖,補充完成圖2中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。 圖2 (4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖3所示,圖中已標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的3個坐標(biāo)點。請在圖3中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點,并描繪出U-I圖線

4、。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=　　　 Ω (保留兩位有效數(shù)字)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為　　　　(保留一位有效數(shù)字)。? 圖3 3.測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖甲所示,MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲,定值電阻R0=1.0 Ω,調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應(yīng)的PN長度x,繪制了U-I圖象如圖乙所示。 (1)由圖乙求得電池的電動勢E=　　　　 V,內(nèi)阻r=　　　　 Ω。? (2)實驗中由于電表內(nèi)阻的影響,電動勢測量值　　　　其真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)。? (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可繪出-x圖象,如圖丙所示。圖象斜率

5、為k,電阻絲橫截面積為S,可求得電阻絲的電阻率ρ=　　　　,電表內(nèi)阻對電阻率的測量　　　　(選填“有”或“沒有”)影響。? 4.(2018浙江諸暨牌頭中學(xué)高三上學(xué)期期中)小明同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,所用小燈泡規(guī)格為“2.5 V　0.3 A”。 (1)實驗電路如圖甲所示,請讀出某次實驗中電壓表和電流表的示數(shù)分別為　　　　 V、　　　　 A。? (2)實驗結(jié)束之后,他描繪了如圖乙的伏安特性曲線,老師一看就判定是錯誤的,老師判定的依據(jù)是　　　　。? 5.(2018浙江五校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考)為描繪小燈泡L(2.5 V　1.0 W)的伏安特性曲線,某同學(xué)根據(jù)如下可供選擇

6、的器材設(shè)計了如圖所示電路(電路還沒有完全接好)。 A.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω) B.電壓表(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ) C.滑動變阻器(200 Ω,0.3 A) D.滑動變阻器(5 Ω,2 A) E.電池組(電動勢約3 V,內(nèi)阻未知) F.開關(guān),帶夾子的導(dǎo)線若干 G.待測小燈泡 (1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇　　　(選填“C”或“D”),請以筆畫線代替導(dǎo)線將尚未連接好的電壓表連入電路中。? (2)在該同學(xué)連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前,請指出其中僅有的兩個不當(dāng)之處: Ⅰ.　;? Ⅱ.　。? (3)改正上述兩個不當(dāng)之處后,他在測量中發(fā)現(xiàn),無論如

7、何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值,其原因可能是導(dǎo)線　　　　(填圖中導(dǎo)線代號)沒有連接好。? 6.在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中, (1)某同學(xué)畫出了如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)此圖給出的信息可知,隨著小燈泡兩端電壓的升高,小燈泡的電阻　　　　。(選填“變大”“變小”或“不變”)? (2)如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V,內(nèi)阻為5 Ω的電源兩端,小燈泡消耗的功率是　　　　 W。(保留兩位有效數(shù)字)? 考點強化練23　電學(xué)實驗(1) 1.答案 (1)甲　(2)1　(3)增大　2.0 解析 (1)電壓從0開始變化,則控制電路用分

8、壓,丙錯;又由于電壓表的內(nèi)阻為20 kΩ,遠大于待測阻值,則用安培表外接,乙錯,甲對; (2)小燈泡正常發(fā)光時的阻值為:R==12 Ω,故應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至×1; (3)由U-I圖象知,隨電壓增加,通過燈泡的電流變大,燈泡實際功率變大,燈泡溫度升高,由歐姆定律知,電壓與電流阻值變大,燈泡電阻值增大;由圖象知,電壓為2.0 V時通過燈泡的電流為0.3 A,燈泡的實際功率為0.6 W。 2.答案 (2)甲 (3) (4) 4.5 Ω(4.3~4.6)　1×10-6 Ω·m 解析 (2)由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5 Ω。則有Rx< Ω=10 Ω,屬于小電阻,用

9、外接法測量誤差小,實驗要描繪電阻的伏安特性曲線,要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié),所以應(yīng)該采用分壓接法,故選甲。 (3)注意連圖時連線起點和終點在接線柱上并且不能交叉,結(jié)合(2)可知應(yīng)該連接成外接分壓接法(甲),那么在連線時斷開開關(guān)且使Rx兩端的電壓為0。先連外接電路部分,再連分壓電路部分,此時滑片P必須置于變阻器的左端。實物圖如圖所示: (4)描繪出第2、4、6三個點后可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點誤差太大舍去,然后得出U-I圖線。如圖所示: 計算U-I圖象的斜率可得到電阻的阻值R= Ω≈4.5 Ω(4.3~4.6);根據(jù)電阻定律R=,得ρ=,代入數(shù)據(jù)可計算出ρ=1×10-6 Ω·m。

10、 3.答案 (1)1.49　0.45　(2)小于　(3)kS　沒有 解析 (1)由閉合電路歐姆定律可知:U=E-I(r+R0);則可知,圖乙中的圖象與縱坐標(biāo)間的交點表示電動勢,故E=1.50 V;圖象的斜率表示內(nèi)電阻,則r+R0= Ω=1.5 Ω,解得r=1.5 Ω-1. 0 Ω=0.5 Ω; (2)由圖示可知,伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法,由于電壓表分流作用,電流表測量值偏小,當(dāng)外電路短路時,電流測量值等于真實值,電源的U-I圖象如圖所示, 由圖象可知,電動勢測量值小于真實值,電源內(nèi)阻測量值小于真實值。 (3)根據(jù)歐姆定律可知,電阻R=;則可知k=;解得:ρ=kS

11、;若考慮電阻內(nèi)阻,則圖象的斜率不變,所以得出的電阻率沒有影響。 4.答案 (1)2.10　0.26　(2)電阻隨溫度升高而增大 解析 (1)電壓表量程為3 V,則最小分度為0.1 V,故其讀數(shù)為2.10 V;電流表量程為0.6 A,最小分度為0.02 A;故其讀數(shù)為0.26 A。 (2)U-I圖象中圖象的斜率表示電阻,而燈泡的電阻隨電壓的增大而增大;故圖象中的斜率應(yīng)增大。 5.答案 (1)D (2)連電路時沒有斷開開關(guān)　滑動變阻器的滑片沒有移至b端　(3)③ 解析 為方便實驗操作,在保證安全的前提下,應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器。連接電路時,應(yīng)斷開開關(guān),滑動變阻器采用分壓接法

12、時,滑片應(yīng)置于分壓電路分壓為零的位置?；瑒幼冏杵鞑捎梅謮航臃〞r,電壓與電流可以從零開始變化,如果滑動變阻器采用限流接法,電壓與電流不能從零開始變化。 (1)為方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選最大阻值較小的D。燈泡正常發(fā)光時的電阻R==6.25 Ω,即小燈泡的電阻遠小于電壓表內(nèi)阻,接近電流表內(nèi)阻,所以電流表應(yīng)采用外接法,電路圖如圖所示。 (2)由電路圖可知,在連接電路時,沒有斷開開關(guān);滑片沒有移到分壓電路分壓為零的位置即滑片沒有置于b端。 (3)實驗時,無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值,滑動變阻器被接成了限流接法,由電路圖可知,導(dǎo)線③沒有接好。 6.答案 (1)變大　(2)0.10 解析 (1)由于坐標(biāo)原點與圖象上某點連線的斜率倒數(shù)等于電阻,此圖給出的信息可知,隨著小燈泡兩端電壓的升高,小燈泡的電阻變大; (2)電源的電動勢為1.5 V,電流與路端電壓的關(guān)系式為:U=E-Ir=1.5-5I,在圖中作出電流與路端電壓的圖線,如圖 交點坐標(biāo)即為小燈泡的實際電壓和電流,故功率為P=UI=1×0.1 W=0.1 W。 7