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1、(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題七 恒定電流 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練37
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(lái)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)
阻值約為100 Ω
滑動(dòng)變阻器(R2)
總阻值約為50 Ω
電源(E)
電動(dòng)勢(shì)1.5 V、內(nèi)阻很小
開(kāi)關(guān)(S)、電線若干
(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖,標(biāo)明所用器材
2、的代號(hào)
(2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組計(jì)算r1,則所用的表達(dá)式為r1=________,式中各代號(hào)的意義是:________.
[解析] (1)電流表的I1 max=10 mA,r1≈40 Ω,R1=100 Ω,R2=50 Ω
若滑動(dòng)變阻器用限流式接法,
I1 max= A=0.008 A=8 mA,Imax=10 mA,
電流的變化范圍很小,應(yīng)該用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法.
因?yàn)殡妷罕淼淖x數(shù)很小,Umax=0.43 V,不能用伏安法測(cè)量.根據(jù)并聯(lián)電路兩端的電壓相等,將兩電流表并聯(lián),如下圖所示.
(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻,測(cè)出多組兩電流表的讀數(shù),
由I1r1=I2r2,得
3、r1=,式中I1、I2分別表示通過(guò)電流表A1、A2的電流,r1、r2分別是它們的電阻.
[答案] 見(jiàn)解析
2.(2017·臨沂模擬)二極管具有獨(dú)特的單向?qū)щ娦?,?dāng)在二極管兩極之間所加正向電壓小于某值時(shí),二極管的電阻很大(1×106 Ω,甚至更大),而當(dāng)正向電壓超過(guò)某值時(shí),二極管的電阻隨兩端電壓的升高而急劇減小.為了探究二極管的導(dǎo)電特性:
(1)實(shí)驗(yàn)小組先用多用電表判斷二極管的極性.步驟如下
A.將多用電表置于歐姆表“×100”擋,短接紅、黑表筆,調(diào)整________,使指針指向表盤右側(cè)“0”位置;
B.將二極管串接在兩表筆之間,多用電表示數(shù)如圖甲中a所示;
C.將二極管兩極對(duì)調(diào),多
4、用電表示數(shù)如圖甲中b所示,則此時(shí)與紅表筆接觸的是二極管的________(填“正”或“負(fù)”)極.
(2)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表.
正向電壓
U/V
正向電流
I/mA
正向電壓
U/V
正向電流
I/mA
0.10
0
0.55
0.56
0.20
0
0.60
1.13
0.30
0
0.65
1.79
0.40
0.02
0.68
2.37
0.50
0.26
0.70
3.00
①由二極管的特性和表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電壓表示數(shù)為0~0.30 V時(shí),圖乙中開(kāi)關(guān)S一定接在位置________(填
5、“1”或“2”);
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中作出二極管的伏安特性曲線(要求保留所描的點(diǎn)跡),由圖線可知,二極管是________(填“線性”或“非線性”)元件.
(3)若此二極管為發(fā)光二極管,正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為3.00 mA,若用1.5 V的電源供電,則應(yīng)該給二極管________(填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)約________Ω的電阻.
[解析] (1)A.歐姆表選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零,即短接兩表筆,調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在表盤右側(cè)“0”位置;C.步驟B中歐姆表示數(shù)很大,而步驟C中示數(shù)很小,由題中所給條件知,當(dāng)示數(shù)很小時(shí)紅表筆所接為二極管負(fù)極.
(2)①題圖乙的設(shè)計(jì)為伏安法測(cè)電
6、阻的內(nèi)接法和外接法可以互換的電路,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接位置1時(shí)為電流表內(nèi)接法,接位置2時(shí)為電流表外接法.由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電壓表示數(shù)為0~0.3 V時(shí)電流表示數(shù)為0,故電流表為內(nèi)接法,開(kāi)關(guān)S接在位置1.
②描點(diǎn)作圖如圖所示,由圖線可知二極管是非線性元件.
(3)發(fā)光二極管正常工作時(shí)兩端電壓為0.7 V,電源電動(dòng)勢(shì)高于0.7 V,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻,阻值R== Ω≈267 Ω.
[答案] (1)A.歐姆調(diào)零旋鈕 C.負(fù)
(2)①1?、诜蔷€性 (3)串 267
3.某同學(xué)欲測(cè)定一個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.給定器材如下:
A.待測(cè)電池E
B.電流表G(量程10 mA,內(nèi)阻約40 Ω)
C.電流
7、表A(量程0.6 A,內(nèi)阻為10 Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R′(5 Ω,1 A)
E.電阻箱R(0~999.9 Ω)
F.低壓電源
G.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線
(1)因?yàn)殡娏鞅鞧內(nèi)阻的準(zhǔn)確值未知,所以他先用如圖(a)所示的電路測(cè)量其內(nèi)阻rG.已知圖中電流表A的內(nèi)阻為rA.讀出電流表A、電流表G的讀數(shù)分別為IA、IG,則rG=________.(用給定的字母的表示)
(2)若電流表G內(nèi)阻的測(cè)量值rG=40.0 Ω.現(xiàn)采用圖(b)所示的電路測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的-R圖象如圖(c)所示,則圖線斜率表示的物理意義是______________________ _______
8、___________________________________________.
(3)根據(jù)圖象求出該電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V、內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果保留整數(shù))
[解析] (1)電流表G和電流表A并聯(lián),兩端電壓相等,根據(jù)歐姆定律得IGrG=IArA,解得rG=rA.
(2)根據(jù)電路圖,由閉合電路歐姆定律可得
E=I(r+rG+R),則=+R,由題圖所示圖象可知,圖象的斜率k=.
(3)圖象的函數(shù)表達(dá)式為=+R,由圖象可知:縱軸截距b==10,圖象斜率k====,解得,電源電動(dòng)勢(shì)E=6 V,內(nèi)阻r=20 Ω.
[答案] (1)rA
(2)電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù)或
9、
(3)6 20
4.(2016·全國(guó)卷Ⅰ)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng),要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過(guò)60 ℃時(shí),系統(tǒng)報(bào)警.提供的器材有:熱敏電阻,報(bào)警器(內(nèi)阻很小,流過(guò)的電流超過(guò)Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警),電阻箱(最大阻值為999.9 Ω),直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2000 Ω),單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干.
在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié).已知U約為18 V,Ic約為10 mA;流過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)20 mA時(shí),報(bào)警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60 ℃時(shí)阻值為650.0 Ω.
(1)完成待調(diào)
10、節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線.
(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”).
(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng):
①電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,這一阻值為_(kāi)_______Ω;滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是
________________________________________________________________________.
②將開(kāi)關(guān)向________(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至________.
(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將開(kāi)關(guān)向另一端閉合,報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用.
[解析] (1)見(jiàn)答案.
(2)由R== Ω=1800 Ω可知,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2.
(3)①電阻箱的電阻值應(yīng)調(diào)為熱敏電阻在60 ℃時(shí)的阻值,即650.0 Ω.滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于b端,使開(kāi)關(guān)接通后回路中電流最小,以保護(hù)報(bào)警器,即防止因過(guò)載而損壞報(bào)警器.
②應(yīng)將開(kāi)關(guān)向c端閉合,然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié).
[答案] (1)連線如圖所示
(2)R2
(3)①650.0 b 接通電源后,流過(guò)報(bào)警器的電流會(huì)超過(guò)20 mA,報(bào)警器可能損壞 ②c 報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警