2020高考物理双一流冲刺专题大二轮冲刺练:第1部分+专题9+第2讲 电学(恒定电流)实验 下载本文

(2)电源的U-I图像是一条倾斜的直线,由图像可知,电源电动势E=4.5 V,电源内阻r=

ΔU4.5-2.5= Ω=1.0 Ω。两图像的交点坐标,即灯泡两端电压ULΔI2.0

=2.5 V,电路电流I=2.0 A,此时电源电动势E=Ir+UL+IR滑,即4.5 V=2.0 P出UI

A×1.0 Ω+2.5 V+2.0 A×R滑,则R滑=0;电池组的效率η=×100%=EI

P总UL2.5

×100%=E×100%=×100%≈56%。

4.5

答案 (1)如图所示 (2)0 56%

6.(2019·河南濮阳三模)如图所示为多用电表的原理示意图,已知表头G的满偏电流为2 mA、内阻为150 Ω,刻度盘上电阻刻度线正中央标有“30”。选择开关S旋到“2”时量程为0~10 mA,旋到“3”“4”“5”“6”时的量程未知,但测得R6=570 Ω,R7=900 Ω,E为两节新的干电池,内阻忽略。请回答下列问题:

(1)选择开关S旋到“6”时的量程为________。 A.0~15 A C.0~12 V

B.0~3 V D.0~15 V

(2)正确使用欧姆挡测量电阻时,滑动变阻器R3连入的阻值为________ Ω。 (3)电池用久后,电动势变小了,内阻变大了,但仍能欧姆调零,用此表去测电阻,则其测量值比真实值________。(填“偏小”“偏大”或“不变”)

解析 (1)开关S旋到“6”时为电压表,量程为:U=IgRg+I(R6+R7)=10×10

-3

×(570+900) V+2×10-3×150 V=15 V,故选D项。

E-IgRg3-2×10-3×150(2)由闭合电路欧姆定律可得:R3== Ω=270 Ω。 I10×10-3(3)电池用久了,电源电动势E变小内阻增大,欧姆表调零时,内阻变小,

ImR内EIm应用欧姆表测电阻时,I===,由于R内偏小,则电流I

R内+R测R内+R测R测

1+

R内偏小,欧姆表指针偏转角度较小,电阻测量值偏大。

答案 (1)D (2)270 (3)偏大

7.(2019·广东深圳联考)在测定电源电动势和内电阻的实验中,实验室提供了合适的实验器材。

(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验,其中定值电阻的作用是______________。由电压表读数U和电流表读数I,画出U-I图线如图乙所示,可得电源的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω。(结果保留2位有效数字)

(2)乙同学因为粗心,多连接了一根导线,如图甲中的虚线所示。由电压表的读数U和电流表的读数I,画出U-I图线如图丙所示。乙同学分析了图像出现异常的原因后,认为由图丙也可以达到实验目的,则由图丙可得电源的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω。(结果保留2位有效数字)

解析 (1)定值电阻在电路中主要起到保护电路的作用;根据U=E-Ir可知,图像与纵轴的交点表示电源电动势,故E=2.8 V,图像的斜率表示内电阻

2.8-1.6

r= Ω=0.60 Ω。

2.0

(2)由乙同学的电路接法可知,滑动变阻器的左右两部分并联后与定值电阻串联,则可知,在滑片移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻先增大后减小,则路端电压先增大后减小,所以出现题图丙所示的图像,则由图像可知,当电压为2.5 V时,电流为0.5 A,此时两部分电阻相等,则总电流为I1=1 A;而当电压为2.4 V时,电流分别对应0.33 A和0.87 A,则说明当电压为2.4 V时,干路电流为I2=(0.33+0.87)A=1.2 A;则根据闭合电路欧姆定律可得2.5=E-r,2.4=E-1.2r

解得E=3.0 V,r=0.50 Ω。

答案 (1)保护电路 2.8 0.60 (2)3.0 0.50

8.(2019·广东肇庆检测)现有一块直流电流计G,满偏电流为200 μA,内阻约为400 Ω,某同学想把它改装成量程为2 V的电压表,他首先根据下图示电路,用半偏法测定电流计G的内阻。

(1)为提高测量准确度,在以下器材中,电阻器应选用________;电池应选用________(选填器材前的字母)。

A.电池(电动势1.5 V,内阻不计) B.电池(电动势4.5 V,内阻不计) C.电阻箱(0~999.9 Ω) D.滑动变阻器(0~500 Ω)

E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1 kΩ) F.电位器(0~51 kΩ)

(2)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将R的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是________,最后记录R′的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)

A.闭合S1 B.闭合S2

C.调节R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 D.调节R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节R′的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半