《(課標(biāo)通用)高考物理二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題提分技巧 熱點(diǎn)16 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課標(biāo)通用)高考物理二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題提分技巧 熱點(diǎn)16 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、熱點(diǎn)16 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
(建議用時(shí):30分鐘)
1.利用如圖所示的電路可以較為準(zhǔn)確地測(cè)量未知電源的電動(dòng)勢(shì).圖中Ex為待測(cè)電源,ES為標(biāo)準(zhǔn)電源(ES的電動(dòng)勢(shì)已準(zhǔn)確測(cè)出),E為工作電源,為電路提供電流.G為零刻度在中央的靈敏電流計(jì),AB為一根粗細(xì)均勻的電阻絲,C、D為AB上的兩個(gè)活動(dòng)接觸點(diǎn),可以在電阻絲上移動(dòng).與電阻絲AB平行放置的還有一把刻度尺(刻度尺未畫(huà)出),可以測(cè)出C、D之間的長(zhǎng)度.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)按圖連接好電路,將K1處于斷開(kāi)狀態(tài),K2處于兩個(gè)觸點(diǎn)都不接的狀態(tài).
(2)先閉合K1,調(diào)整RP至合適位置.
(3)將K2置于1位置,調(diào)整C、D觸點(diǎn)的位置,使電流計(jì)指針指向零刻度,記
2、下____________________.
(4)將K2置于2位置,重新調(diào)整C、D位置,使____________________,并記下________________.
(5)斷開(kāi)K1,計(jì)算待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為Ex=______.
解析 (3)由題意知應(yīng)記下C、D間的長(zhǎng)度L1.
(4)應(yīng)重新調(diào)整C、D位置,使電流計(jì)指針指向零刻度并記下此時(shí)C、D間的長(zhǎng)度L2.
(5)根據(jù)電阻定律有R1=ρ,R2=ρ,
由電路特點(diǎn)可得I==,
聯(lián)立可得=,Ex=ES.
答案 (3)C、D間的長(zhǎng)度L1 (4)電流計(jì)指針指向零刻度 C、D間的長(zhǎng)度L2 (5)ES
2.(2019·陜西咸陽(yáng)
3、模擬)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC).正溫度系數(shù)電阻器(PTC)在溫度升高時(shí)電阻值增大,負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC)在溫度升高時(shí)電阻值減小,熱敏電阻的這種特性,常常應(yīng)用在控制電路中.某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過(guò)熱敏電阻Rx(常溫下阻值約為10.0 Ω)的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn).
A.電流表A1(量程0~100 mA,內(nèi)阻約1 Ω)
B.電流表A2(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約0.3 Ω)
C.電壓表V1(量程0~3.0 V,內(nèi)阻約3 kΩ)
D.電壓表V2(量程0~15.0 V,內(nèi)阻約10 kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為10 Ω)
F.滑
4、動(dòng)變阻器R′(最大阻值為500 Ω)
G.電源E(電動(dòng)勢(shì)15 V,內(nèi)阻可忽略)
H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開(kāi)始逐漸增大,請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材,應(yīng)選擇的器材為電流表________;電壓表________;滑動(dòng)變阻器________.(只需填寫(xiě)器材前面的字母即可)
(2)請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材,在虛線框內(nèi)畫(huà)出該小組設(shè)計(jì)的電路圖.
(3)該小組測(cè)出熱敏電阻R1的U-I圖線如圖甲中曲線Ⅰ所示.請(qǐng)分析說(shuō)明該熱敏電阻是________.(選填“PTC”或“NTC”)
(4)該小組又通過(guò)查閱資料得出了熱
5、敏電阻R2的UI圖線如圖甲中曲線Ⅱ所示.然后又將熱敏電阻R1、R2分別與某電池連成如圖乙所示電路,測(cè)得通過(guò)R1和R2的電流分別為0.30 A和0.60 A, 則該電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V,內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
解析 (1)由于實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào),所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法,變阻器應(yīng)選擇阻值較小的E以方便調(diào)節(jié);根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)為15 V可知電壓表應(yīng)選D;常溫下當(dāng)I=0.6 A時(shí)U=IR=6 V<15 V,由此可見(jiàn),為了得到多組數(shù)據(jù),電流表應(yīng)選B.
(2)由于熱敏電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,所以電流表應(yīng)用外接法,又變阻器采用分壓式接法,電路圖如圖所示.
6、
(3)根據(jù)U=RI,可知圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率等于待測(cè)電阻的阻值大小,從圖線Ⅰ可知線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸增大,所以電阻隨電壓(溫度)的增大而增大,即該電阻是正溫度系數(shù)電阻器,所以該熱敏電阻是PTC.
(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律,接R1時(shí)有E=U1+I(xiàn)1r,接R2時(shí)有E=U2+I(xiàn)2r,再根據(jù)U-I圖象可讀出I1=0.3 A時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓U1=8.0 V,當(dāng)I2=0.6 A時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓U2=6.0 V,聯(lián)立以上兩式解得E=10.0 V,r=6.67 Ω.
答案 (1)B D E (2)見(jiàn)解析圖 (3)PTC
(4)10.0(9.60~10.4均可) 6.67(6.00~8.00均可
7、)
3.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)汽車(chē)電熱器的電功率,此電熱器額定電壓為12 V.實(shí)驗(yàn)室備有下列器材.
A.輸出電壓為16 V的學(xué)生電源
B.量程為0~3 A的電流表,內(nèi)阻約0.1 Ω
C.量程為0~0.6 A的電流表,內(nèi)阻約0.5 Ω
D.量程為0~3 V的電壓表,內(nèi)阻約3 kΩ
E.量程為0~15 V的電壓表,內(nèi)阻約15 kΩ
F.0~10 Ω,額定電流為0.5 A的滑動(dòng)變阻器
G.0~10 Ω,額定電流為2 A的滑動(dòng)變阻器
H.導(dǎo)線,開(kāi)關(guān)
該同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄如下:
U/V
2.4
3.0
5.0
8.0
10.0
12.0
I/A
0.15
0.20
0
8、.30
0.40
0.45
0.50
(1)該電熱器的阻值是否恒定不變?答:________(選填“是”或“不是”).
(2)合理選擇實(shí)驗(yàn)器材:電流表選______,電壓表選______,滑動(dòng)變阻器選________.(填器材前的字母)
(3)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出電路圖.
(4)電熱器的額定功率為_(kāi)_______.(保留兩位有效數(shù)字)
解析 (1)由該同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)可知,電熱器的阻值不是恒定不變的.
(2)因?qū)嶒?yàn)中電熱器最大電壓為12 V,最大電流為0.5 A,故選擇量程為0~15 V的電壓表,量程為0~0.6 A的電流表;如果采用滑動(dòng)變阻器的限流接法,則當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到
9、最大時(shí),電熱器上的電壓仍然會(huì)大于2.4 V,所以采用分壓式接法,由于電熱器的最大電流為0.5 A,采用分壓式時(shí),滑動(dòng)變阻器的一部分處在干路,故滑動(dòng)變阻器能承受的最大電流必須大于0.5 A,故選滑動(dòng)變阻器G.
(3)由于電熱器的電阻在20 Ω左右,<,故采用電流表外接法,電路圖如圖所示.
(4)P=UI=12.0×0.5 W=6.0 W.
答案 (1)不是 (2)C E G (3)見(jiàn)解析圖 (4)6.0 W
4.實(shí)驗(yàn)室備有以下器材:電壓傳感器、電流傳感器、滑動(dòng)變阻器R1(阻值變化范圍0~20 Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(阻值變化范圍0~1 000 Ω)、電動(dòng)勢(shì)適當(dāng)?shù)碾娫?、小燈?4 V,2 W
10、)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)要完整地描繪小燈泡的UI曲線,請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)出所用滑動(dòng)變阻器的符號(hào).
(2)實(shí)驗(yàn)中描繪出的小燈泡UI曲線如圖甲所示,由圖可知,小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而________(選填“增大”“減小”或“不變”).
(3)如果用上述器材測(cè)量所給電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示,圖中R0是阻值為9 Ω的保護(hù)電阻,實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)并記錄在下表中,試在圖甲中畫(huà)出等效電源的UI圖象,由圖象可求出電源自身內(nèi)阻約為_(kāi)_______Ω.
序號(hào)
1
2
3
4
5
6
U/V
4.00
3.40
2.80
2.00
1.50
11、0.80
I/A
0.20
0.25
0.33
0.40
0.46
0.52
(4)若將上述小燈泡直接與電源和保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路,如圖丙所示,此時(shí)小燈泡消耗的電功率約為_(kāi)_______W.
解析 (1)描繪燈泡的伏安特性曲線,電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化,滑動(dòng)變壓器要采用分壓式接法,由于燈泡的阻值較小,電流傳感器應(yīng)采用外接法,電路圖如圖所示.
(2)由題圖甲所示的燈泡的U-I圖象可知,隨電壓和電流的增大,燈泡的實(shí)際功率增大,燈絲溫度升高,電壓與電流的比值增大,由此可知,燈泡燈絲電阻隨溫度升高而增大.
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出電源的U-I圖象如圖中直線所示,由圖示圖象可知,電源內(nèi)阻r=-R0= Ω-9 Ω=1 Ω.
(4)由上圖可知,燈泡直接與電源和保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路時(shí),燈泡兩端電壓約為2.1 V,電流約為0.39 A,燈泡的電功率為P=UI≈2.1×0.39 W≈0.82 W.
答案 (1)見(jiàn)解析圖 (2)增大 (3)見(jiàn)解析圖 1 (4)0.82