2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 第65講 實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新加練半小時(shí) 教科版

第65講 實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新方法點(diǎn)撥(1)結(jié)合閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)，去理解電路，找出測量量與已知量間的關(guān)系(2)熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)方法等是解決創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵1某同學(xué)測量直流恒流電源的輸出電流I0和定值電阻Rx的阻值，電路如圖1所示圖1實(shí)驗(yàn)器材如下：直流恒流電源(電源輸出的直流電流I0保持不變，I0約為0.8A)；待測電阻Rx(阻值約為20)；滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為50)；電壓表V(量程15V，內(nèi)阻約為15k)；電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.2)；請回答下列問題(1)實(shí)驗(yàn)所用器材如圖2所示，圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實(shí)驗(yàn)電路的連接圖2(2)電路開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑動(dòng)到_處(選填“a”或“b”)，其理由是_；(3)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請?jiān)谌鐖D3所示的直角坐標(biāo)系上畫出UI圖像.12345電流表的示數(shù)I/A0.200.300.400.500.60電壓表的示數(shù)U/V13.912.110.27.606.1圖3(4)根據(jù)所畫UI圖像，可求得直流恒流電源輸出電流I0_A，待測電阻的阻值Rx_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)2(2018·湖北黃岡模擬)圖4中虛線框內(nèi)是由表頭G改裝成的一個(gè)電流表和一個(gè)電壓表的電路，其中接a、b時(shí)為電流表，接a、c時(shí)為電壓表已知表頭的滿偏電流為2mA、內(nèi)阻阻值范圍為180200，定值電阻R150，R21460，為確定改裝后電流表和電壓表的量程，實(shí)驗(yàn)小組將a、b兩個(gè)接線柱接入如圖所示的電路中，來測量表頭G的內(nèi)阻；圖4(1)實(shí)驗(yàn)室里，電流表A和滑動(dòng)變阻器R均有兩種規(guī)格：電流表：a.010mAb0600mA滑動(dòng)變阻器：a.020b01000則電流表應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_；(選填字母代號)(2)將選擇的器材接入電路；依照電路圖，補(bǔ)充完整圖5中的實(shí)物圖；圖5閉合S，以I1表示電流表A的示數(shù)，I2表示表頭G的示數(shù)，多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測量多組I1、I2數(shù)據(jù)(單位均為mA)，某同學(xué)以I1為縱軸，I2為橫軸，畫出I1I2圖線為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，該同學(xué)求出了圖線的斜率k5，則表頭內(nèi)阻Rg_，由表頭G改裝后的電流表量程為_mA，電壓表量程為_V.3(2017·北京海淀區(qū)模擬)利用如圖6所示的電路測量一個(gè)滿偏電流為300A，內(nèi)阻rg約為100的電流表的內(nèi)阻值，有如下的主要實(shí)驗(yàn)器材可供選擇：圖6A滑動(dòng)變阻器(阻值范圍020)B滑動(dòng)變阻器(阻值范圍01750)C滑動(dòng)變阻器(阻值范圍030k)D電源(電動(dòng)勢1.5V，內(nèi)阻0.5)E電源(電動(dòng)勢8V，內(nèi)阻2)F電源(電動(dòng)勢12V，內(nèi)阻3)(1)為了使測量盡量精確，在上述可供選擇的器材中，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用_，電源E應(yīng)選用_(選填器材前面的字母序號)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的主要步驟有：A斷開S2，閉合S1B調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度C閉合S2D調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二E記下此時(shí)R的阻值為190則待測電流表的內(nèi)阻rg的測量值為_，該測量值_此電流表內(nèi)阻的真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)4(2017·福建漳州八校模擬)發(fā)光二極管(LED)是由鎵(Ga)、砷(As)與磷(P)等的化合物制成的一種能夠發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件，通常用在電路及儀器中作為指示燈，或組成文字或數(shù)字顯示，其顯著的特點(diǎn)就是具有單向?qū)щ娦云潆娐贩柸鐖D7甲所示，正常使用時(shí)帶“”號的一端應(yīng)接在電源的正極，帶“”號的一端應(yīng)接在電源的負(fù)極某課外活動(dòng)小組用實(shí)驗(yàn)方法測得某型號發(fā)光二極管兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示圖7實(shí)驗(yàn)序號12345678910U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0I/mA00.92.34.36.812.019.024.030.037.0(1)有如圖乙、丙兩個(gè)可供選擇的電路，應(yīng)選圖_(填“乙”或“丙”)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差主要是由_引起的(2)請?jiān)趫D8的坐標(biāo)紙上用描點(diǎn)法畫出該型號發(fā)光二極管的伏安特性曲線圖8(3)若該型號發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5V的穩(wěn)壓電源供電，則需要在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻R才能使其處于最佳工作狀態(tài)，請根據(jù)所畫出的該型號二極管的伏安特性曲線進(jìn)行分析，串聯(lián)的電阻R的阻值為_.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案精析1(1)如圖所示(2)a開關(guān)S閉合后，流過電流表的電流不會(huì)超過電流表的量程(3)如圖所示(4)0.870.9219222(1)aa(2)如圖所示200010mA(10mA)015V(15V)3(1)CE(2)95小于解析(1)在半偏法測電流表的內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，滑動(dòng)變阻器阻值范圍盡量選擇較大的，電源電壓盡量選擇較大的，故滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用C，電源E應(yīng)選用E，如果選擇了F，由于它的電壓太大，當(dāng)變阻器的電阻達(dá)到最大時(shí)電路中的最小電流I400A，超過電流表滿偏電流；(2)當(dāng)電流表滿偏時(shí)，說明干路電流為300A，若使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二，即200A時(shí)，通過電阻箱R的電流就為100A，由于電流表與電阻箱的電流之比為21，則它們的電阻之比為12，所以電流表的內(nèi)阻為95；該測量值小于此電流表內(nèi)阻的真實(shí)值，因?yàn)閷?shí)際干路的電流會(huì)比300A稍大一些，故通過電阻箱的電流會(huì)比100A稍大一些，所以它的電阻就會(huì)稍小一些4(1)丙電壓表分流(2)見解析圖(3)116(112120均可)解析(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)接成分壓式電路，而電流表內(nèi)阻未知，故電流表用內(nèi)、外接都可以，故題圖丙正確，題圖丙電路圖中，電壓表與二極管并聯(lián)，會(huì)因分流引起誤差；(2)如圖所示(3)根據(jù)UI圖線，當(dāng)二極管的工作電壓為2.5V時(shí)，工作電流約為21.5mA，串聯(lián)電阻上分到的電壓應(yīng)為2.5V，故應(yīng)串聯(lián)的電阻為：R116.(112120都算正確)6