(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題七 恒定電流 綜合技能演練7-1-7

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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 綜合技能演練7-1-7 1.(2017·湖南八中模擬)用下列器材組裝成一個電路,使其既能測量出電池組的電動勢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6V,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.滑動變阻器R(最大阻值10 Ω,額定電流4 A) E.小燈泡L(2 A,7 W) F.電池組(電動勢E,內(nèi)阻r) G.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干 實驗時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,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)計的實驗

2、電路圖在圖甲中補充完整. (2)每一次操作后,同時記錄電流表、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),組成兩個坐標(biāo)點(I,U1)、(I,U2),標(biāo)到U-I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,則電池組的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). (3)在U-I圖象中兩條圖線在P點相交,此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為________Ω,電池組的效率為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). [解析] (1)電路圖見答案圖所示. (2)由縱軸的截距可以求出電源的電動勢E=5.5 V,U-I圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻的大小,可以求出r

3、== Ω=1.0 Ω. (3)交點處兩個電壓表的示數(shù)相同,故滑動變阻器的電阻為0,由題圖乙可知,交點處對應(yīng)的電源的輸出功率為P1=IU=2×3.5 W=7 W,電源的總功率P=IE=2×5.5 W=11 W,電池組的效率η=×100%=×100%=64%. [答案] (1)電路圖如圖所示 (2)5.5 1.0 (3)0 64% 2.(2018·浙江五校聯(lián)考)某興趣小組的同學(xué)將一個光伏電池(俗稱太陽能電池)在正常光照環(huán)境下給標(biāo)有“1.5 V 0.2 A”的小燈泡供電,發(fā)現(xiàn)燈泡并不發(fā)光,檢查燈泡、線路均沒有故障.甲、乙同學(xué)對此現(xiàn)象的原因進行了猜想與分析后,均認為電池內(nèi)阻可能太大.為了驗證

4、猜想,甲同學(xué)用歐姆表直接連接電池的兩極,歐姆表的示數(shù)為30 Ω;乙同學(xué)則先將靈敏電流表(內(nèi)阻可忽略)單獨連接電池的兩極,測得電流為0.74 mA,后將電壓表(內(nèi)阻約數(shù)十千歐)單獨連接電池的兩極,測得電壓為1.48 V,再計算r== Ω=2×103 Ω. (1)根據(jù)甲、乙兩同學(xué)測量所得數(shù)值判斷,此光伏電池的內(nèi)阻Rg大小應(yīng)(  ) A.略大于2 kΩ B.等于2 kΩ C.略小于2 kΩ D.等于30 Ω E.小于30 Ω (2)你若是興趣小組中的一員,為測定光伏電池的電動勢和內(nèi)阻,在上述甲、乙兩同學(xué)測量結(jié)果的基礎(chǔ)上,請設(shè)計一個合理且具備操作性的實驗電路圖.提供的實驗器材有: A.

5、電流表A1(量程為0.6 A,內(nèi)阻為1 Ω) B.靈敏電流表A2(量程為1 mA,內(nèi)阻為100 Ω) C.靈敏電流表A3(量程為25 mA,內(nèi)阻為20 Ω) D.滑動變阻器R1(最大阻值約10 Ω) E.滑動變阻器R2(最大阻值約2 kΩ) F.電阻箱R3(0~9999 Ω) G.導(dǎo)線若干、開關(guān) 在下面虛線框中畫出實驗電路圖,所需的相應(yīng)器件是________. (3)作圖法是常用的實驗數(shù)據(jù)處理手段,在直角坐標(biāo)系中對數(shù)軸賦予適當(dāng)?shù)奈锢砹浚陀锌赡軘M合成直線狀的實驗圖線.在(2)小題你所設(shè)計的方案中,若能擬合出直線狀的實驗圖線,y軸應(yīng)賦予的物理量是________,x軸應(yīng)賦予的

6、物理量是________;物理量“內(nèi)阻r”將直接出現(xiàn)在直線的________上(填“斜率”“數(shù)軸截距”或“斜率和數(shù)軸截距”). [解析] (1)甲同學(xué)直接將歐姆表與電池連接是錯誤的;乙同學(xué)的做法正確,但是由于用電壓表測量出的讀數(shù)1.48 V略小于電源電動勢,即電源電動勢應(yīng)該略大于1.48 V,則電源的內(nèi)阻應(yīng)該略大于2 kΩ,故選A. (2)電路圖如圖所示. 電池的短路電流為0.74 mA,故電流表選B;選擇電阻箱F以及導(dǎo)線、開關(guān)G. (3)根據(jù)歐姆定律E=I(Rx+r),解得=Rx+,則若能擬合出直線狀的實驗圖線,y軸應(yīng)賦予的物理量是,x軸應(yīng)賦予的物理量是Rx;物理量“內(nèi)阻r”將直

7、接出現(xiàn)在直線的數(shù)軸截距上. [答案] (1)A (2)電路見解析圖 B、F、G (3)電流表讀數(shù)的倒數(shù)(或電阻箱電阻Rx) 電阻箱電阻Rx 數(shù)軸截距 3.(2017·海淀期末)某科技小組的同學(xué)通過查找資料動手制作了一個電池. (1)甲同學(xué)選用圖1所示的電路圖測量該電池的電動勢和內(nèi)阻,在他測量與計算無誤的情況下,所得到的電源電動勢E的測量值比真實值小.E的測量值比真實值小的原因可能是________(填選項前的字母)造成的. A.電壓表的分流 B.電流表的分壓 (2)乙同學(xué)選用圖2所示的電路圖測量該電池的電動勢和內(nèi)阻,其中定值電阻的阻值為R0,根據(jù)實驗電路圖連接好電路,閉合開關(guān)

8、S,逐次改變電阻箱接入電路中電阻的阻值R,讀出與R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并作記錄.根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的-圖象,若已知圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則這個實驗中所測電池電動勢的測量值E=________,內(nèi)阻的測量值r=________. [解析] (1)電源的電動勢大小數(shù)值上等于外電路斷開時(即電流表示數(shù)為零時)的路端電壓,在圖1中,當(dāng)電流表示數(shù)為零時,由于電壓表的電阻并非無窮大,電源與電壓表構(gòu)成通路,電壓表的示數(shù)必然小于電源電動勢,故電源電動勢的測量值小于真實值,故產(chǎn)生誤差的原因是電壓表有一定的電阻,即電壓表的分流而引起的,選項A正確. (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U+I

9、(R0+r)=U+(R0+r),有=+·,故-圖象的斜率為k=,縱軸截距為b=,故電池電動勢E=,內(nèi)阻r=-R0. [答案] (1)A (2)?。璕0 4.(2017·河南鄭州質(zhì)量預(yù)測)實驗小組要測定一個電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,并測量保護電阻的阻值Rx.已知電池組的電動勢約為6 V,電池內(nèi)阻和待測電阻的阻值均約為幾十歐.可選用的實驗器材有: 電流表A1(量程0~30 mA) 電流表A2(量程0~100 mA) 電壓表V1和電壓表V2(量程均為0~6 V) 滑動變阻器R1(阻值0~5 Ω) 滑動變阻器R2(阻值0~300 Ω) 開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干 某同學(xué)設(shè)計的實驗過程如

10、下: ①實驗電路圖如圖甲所示,正確連接電路;將滑動變阻器R接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S; ②逐漸減小滑動變阻器R的阻值,測量并記錄多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)U1、U2、I. 根據(jù)上面信息,回答下列問題: (1)實驗中電流表應(yīng)選用________,滑動變阻器應(yīng)選用________. (2)如圖乙所示是根據(jù)步驟②的測量數(shù)據(jù)作出的U1-I圖象,由圖象可知,電源電動勢E=________V,電源內(nèi)阻r=________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字). (3)用U1、U2、I表示待測保護電阻的阻值Rx=________,考慮到電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響,實驗中待測電阻的測量值與真實值相比__

11、______(填“偏小”“偏大”或“相等”). [解析] (1)由題意可知,電動勢約為6 V,而電池內(nèi)阻和待測電阻的阻值均約為幾十歐,為了保證實驗的安全,電壓表應(yīng)該選取A2,由電路圖可知,滑動變阻器是用來調(diào)節(jié)電流的大小,R1的阻值小于待測電阻的阻值較多,故只能選取R2. (2)由圖象可知,圖線在縱軸上的截距表示電動勢大小,可知E=5.9 V,圖線的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大小,故r==25 Ω. (3)由部分電路的歐姆定律得Rx=,由于電壓表的分流作用,電流表的示數(shù)小于實際通過待測電阻Rx的電流,Rx的真實值為Rx0=,其中I

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