《2018届高考物理二轮复习第八章恒定电流提能增分练三以测电阻为核心的电学实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考物理二轮复习第八章恒定电流提能增分练三以测电阻为核心的电学实验（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1提能增分练提能增分练( (三三) ) 以测电阻为核心的电学实验以测电阻为核心的电学实验1(2017长春外国语学校质检)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则对应读数分别是_、_、_。(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为 010 ，电流表内阻约几欧，电压表内阻约 20 k。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E4.5 V，内阻很小，则图丁电路图中_(填电路图下的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_。(填“大”或“小”)(3)若实验所用的电流表
2、内阻的准确值RA是已知的，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图丁中的_电路(填电路图下的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx_(用题中字母代号表示)。解析：(1)螺旋测微器固定部分刻度为 0.5 mm，可动部分刻度可估读为 38.00.01 mm0.380 mm，故总示数为：0.5 mm0.380 mm0.880 mm；电流表量程为 0.6 A，则最小刻度为 0.02 A，则读数为 0.42 A；电压表量程为 3 V，最小刻度为 0.1 V，则读数为2.30 V。(2)因电源不能在大功率下长时间使用，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由电表读数可知，待测电阻
3、的内阻约为 5 ，故采用电流表外接法误差较小，故选A；在实验中电压表示数准确，但电流表测量的是干路电流，故电流表示数偏大，由欧姆定律知，得出的结果偏小。(3)因已知电流表内阻的准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻；故应选B；待测电阻及电流表总电阻R ，则待测电阻RxRRA RA。U IU I答案：(1)0.880 mm 0.42 A 2.30 V (2)A 小(3)B RAU I2(2017黑龙江省大庆实验中学质检)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：2A直流电源(电动势约为 5 V，内阻可不计)B直流电流表(量
4、程 03 A，内阻约为 0.1 )C直流电流表(量程 0600 mA，内阻约为 5 )D直流电压表(量程 015 V，内阻约为 15 k)E直流电压表(量程 05 V，内阻约为 10 k)F滑动变阻器(量大阻值 10 ，允许通过的最大电流为 2 A)G滑动变阻器(最大阻值 1 k，允许通过的最大电流为 0.5 A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。(1)实验中电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_(均用序号字母表示)。(2)请按要求将图 1 中所示的器材完成实验电路连接。(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图 2 所示。现把实验中使用的小灯泡接到如图 3
5、 所示的电路中，其中电源电动势E4 V，内阻r1 ，定值电阻R9 ，此时灯泡的实际功率为_W。(结果保留两位有效数字)解析：(1)小灯泡的额定电压为 5 V，因此电压表选择量程大于等于 5 V 的即可，故选E；而小灯泡的额定电流I 0.5 A；故电流表应选择 C；由实验要求可知本实验应采用P U分压接法，故滑动变阻器选择 F。(2)本实验采用分压接法；同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近，电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故电流表选用外接法；实物图如图所示。3(3)将定值电阻等效电源内阻，作出等效电源的伏安特性曲线如图所示；与小灯泡的伏安特性曲线的交点为小灯泡的工作点，由图可知，此时小灯泡的电压为
6、1.2 V；电流为0.28 A；则小灯泡的功率PUI1.20.28 W0.34 W。答案：(1)C E F (2)见解析图 (3)0.343某物理兴趣小组要精确测量一只电流表 G(量程为 1 mA、内阻约为 100 )的内阻。实验室中可供选择的器材有：电流表 A1：量程为 3 mA，内阻约为 200 ；电流表 A2：量程为 0.6 A，内阻约为 0.1 ；定值电阻R1：阻值为 10 ；定值电阻R2：阻值为 60 ；滑动变阻器R3：最大电阻 20 ，额定电流 1.5 A；直流电源：电动势 1.5 V，内阻 0.5 ；开关，导线若干。(1)为了精确测量电流表 G 的内阻，你认为该小组同学应选择的电
7、流表为_、定值电阻为_。 (填写器材的符号)(2)在方框中画出你设计的实验电路图。(3)按照你设计的电路进行实验，若测得电流表 A 的示数为I1，电流表 G 的示数为I2，则电流表 G 的内阻的表达式为 rg_。(4)请列出你所知道的测量电阻的方法：4_。 (至少写出两种)解析：(1)因待测电流表的最大电流只有 1 mA，故电流表可选择 A1；定值电阻应选择和待测电流表阻值较接近的R2。(2)电路图如图所示。(3)根据欧姆定律可得，电流表 G 的内阻的表达式为rg。I1I2R2 I2(4)测量电阻的方法：伏安法、欧姆表法、半偏法、替代法、电桥法等。答案：(1)A1 R2 (2)见解析图 (3)
8、I1I2R2 I2(4)伏安法、欧姆表法(半偏法、替代法、电桥法等均可)4(2017长春外国语学校检测)某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现有如下器材：电源E(电动势为 4 V，电阻约为 1 )；电流表 A1(量程 5 mA，内阻约为 10 )；电流表 A2(量程 0.6 A，内阻约为 1 )；电压表 V1(量程 3 V，内阻约为 1 k)；电压表 V2(量程 15 V，内阻约为 3 k)；滑动变阻器R1(阻值 02 )；滑动变阻器R2(阻值 020 )；开关及导线若干。他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示：编号金属丝直径D/mm金属丝直径的二次方D2/mm2金属丝长度L/c
9、m电阻R/10.2800.078 4100.0016.3020.2800.078 450.008.1630.5600.313 6100.004.07(1)他在某次测量中，用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，此示数为_mm。5(2)图乙是他测量编号为 2 的电阻丝电阻的备选原理图，则该同学应选择电路_(选填“A”或“B”)进行测量。电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_。(3)请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R_(比例系数用k表示)，并求出比例系数k_m(结果保留两位有效数字)。解析：(1)螺旋测微器读数为D0.5 mm1.20.01 mm0.512 mm。(2)因
10、电阻丝电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故选 A；电路中的最大电流Im A0.5 A，电流表应选 A2，电源电压为 4 V，则电压表选 V1，滑动变阻器E R4 8.16选择比被测电阻大 25 倍的，故选R2。(3)由电阻定律R及S2得：R，用比例系数k则表示为Rk，将L S(D 2)4L D2L D2表格中的数据代入可得k1.3106 m。答案：(1)0.512 (2)A A2 V1 R2(3) 1.3106kL D25(2017遵义航天中学模拟)某学习小组的同学拟探究小灯泡 L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡 L，规格“4.0 V,0.7 A” ；电流表 A1，量程 3
11、 A，内阻约为 0.1 ；电流表 A2，量程 0.6 A，内阻r20.2 ；电压表 V，量程 3 V，内阻rV9 k；标准电阻R1，阻值 1 ；标准电阻R2，阻值 3 k；滑动变阻器R，阻值范围 010 ；学生电源E，电动势 6 V，内阻不计；开关 S 及导线若干。6(1)甲同学设计了如图 1 所示的电路来进行测量，当通过 L 的电流为 0.46 A 时，电压表的示数如图 2 所示，读数为_V，此时 L 的电阻为_。(2)乙同学又设计了如图 3 所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L 上的电压值是_V。(3)学习小组认为要想更准确地描绘出 L 完整的伏安特性曲线，需要重新设计电
12、路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图 4 所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。解析：(1)因为电压表的量程为 3 V，所以分度值为 0.1 V，故读数为 2.30 V，根据欧姆定律R5 。2.30 V 0.46 A(2)串联一个定值电阻，相当于增加了电压表的量程，因为电压表内阻和R2之比为31，故根据欧姆定律可得电压表两端的电压与电阻R2两端的电压之比为 31，因为电压表指针指在最大刻度，故电压表示数为 3 V，所以定值电阻R2两端的电压为 1 V，故 L 上的电压为 4.0 V。(3)电流表 A1的量程太大，误差太大，应使用电流表 A2，而 A2的量程小于小灯泡的
13、额定电流，所以需要将电流表 A2的量程增大，所以给电流表 A2并联一个分流电阻，实验电路图如图(a)或图(b)所示。答案：(1)2.30 5 (2)4.0(3)见解析图中的图(a)或图(b)6(2017四川成都七中检测)某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系，可用的器材如下：电源(电动势 3 V，内阻 1 )、电键、滑动变阻器(最大阻值 20 )、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。(1)实验中移动滑动变阻器滑片，记录数据并整理，得到了小灯泡的UI图像如图(a)7所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。(2)根据图(a)，在图(b)中把缺少的导线补全，连
14、接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。(3)若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑动变阻器滑片，发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是_W(本小题若需要作图，可画在图中)。解析：(1)根据欧姆定律R 结合题图(a)图线知，比值越来越大，所以小灯泡的电阻U I越来越大，即随电压增大而增大。(2)由于小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，电流表应采用外接法；由题图(a)知，实验中电流与电压从零逐渐增大，故滑动变阻器应采用分压式接法，实物图如图。(3)若把AB间的导线误接在AC之间，则当滑动变阻器滑片在滑动变阻器中间时，连入阻值最大R 5 ，此时小灯泡功率最小，把滑动变阻器与电源内阻看成为10 10 1010等效电源的内阻，其电动势为 3 V，内阻为 6 ，则短路电流I短 A0.5 A，在小灯3 6泡的UI图像中，连接U3 V 与I0.5 A 两点，画出表示电源的UI图像，如图，读出两图线的交点坐标为U0.88 V，I0.35 A，则小灯泡的最小功率为PUI0.31 W(0.300.34 均可)。8答案：(1)增大 (2)见解析图(3)0.31(0.300.34 均可) 图线见解析图
