（新課標(biāo)）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題七 恒定電流 綜合技能演練7-1-7.doc
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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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲中補(bǔ)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(diǎn)(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(diǎn)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＝＝ Ω＝1.0 Ω. (3)交點(diǎn)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(diǎn)處對應(yīng)的電源的輸出功率為P1＝IU＝23.5 W＝7 W，電源的總功率P＝IE＝25.5 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(jìn)行了猜想與分析后，均認(rèn)為電池內(nèi)阻可能太大．為了驗(yàn)證猜想，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(dú)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(dú)連接電池的兩極，測得電壓為1.48 V，再計算r＝＝ Ω＝2103 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(shí)驗(yàn)電路圖．提供的實(shí)驗(yàn)器材有： A．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(shí)驗(yàn)電路圖，所需的相應(yīng)器件是________． (3)作圖法是常用的實(shí)驗(yàn)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?，就有可能擬合成直線狀的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)圖線，y軸應(yīng)賦予的物理量是________，x軸應(yīng)賦予的物理量是________；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(shí)驗(yàn)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(shí)值小．E的測量值比真實(shí)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(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路，閉合開關(guān)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(xiàn)(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) －R0 4．(2017河南鄭州質(zhì)量預(yù)測)實(shí)驗(yàn)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(hù)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程如下： ①實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(hù)電阻的阻值Rx＝________，考慮到電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)中待測電阻的測量值與真實(shí)值相比________(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(shí)驗(yàn)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(shí)際通過待測電阻Rx的電流，Rx的真實(shí)值為Rx0＝，其中I下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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