2019-2020年高考物理一轮复习 课时提升练23 电学设计性实验

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1、2019-2020年高考物理一轮复习课时提升练23电学设计性实验1．(xx·滁州模拟)有一根圆台状匀质合金棒如图7312甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：甲图7312(1)测量该合金棒电阻的实物电路如图7312乙所示(相关器材的参数已在图中标出)，该合金棒的电阻约为几欧姆．图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数学表示)．乙图7312(2)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝5.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为

2、L、直径分别为d和D的圆台状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________.【解析】　(1)合金棒的电阻为几欧，所以<，应外接，故⑥连接不当(2)Rd＝　RD＝R＝＝【答案】　　(1)⑥　(2)2．欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a．无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程；b．有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．现备有如下器材：A．待测电流表A1(量程3mA，内阻约为50

3、Ω)B．电压表V(量程3V，内阻未知)C．电流表A2(量程15mA，内阻为10Ω)D．保护电阻R＝120ΩE．直流电源E(电动势2V，内阻忽略不计)F．滑动变阻器(总阻值10Ω，额定电流0.5A)G．开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择________、________(填字母代号)．(2)请画出符合要求的实验电路图．【解析】　根据题中给出的备用器材，选择内阻已知的电流表A2作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联．由于电流表两端电压最大只有0.15V，滑动变阻器

4、最大电阻只有10Ω，所以选择分压电路，电路图如图所示．【答案】　(1)C　D　(2)见解析3．如图7313甲所示的电路中，A、V均为理想电表，R0为阻值未知的定值电阻．改变滑动变阻器R的阻值，将得到的A、V示数绘制成UI图线如图7313乙．图象中U轴的初始坐标为U0，I轴的初始坐标为零；图线与U轴的交点为U1，与I轴的交点为I1.实验中电流表的最大示数为Im.回答下列问题：　　　　甲　　　　　　　　　　　乙图7313(1)电源的电动势E＝__________，内阻r＝__________.(2)当滑动变阻器的

5、阻值R＝__________，定值电阻R0消耗的功率最大，最大值为__________．(3)定值电阻的阻值为R0＝__________.【解析】　结合电路图和闭合电路欧姆定律，U＝E－Ir，在UI图象中，图线与U轴的交点即为电动势；图线斜率的绝对值即为电源内阻的大小．定值电阻R0消耗的功率P＝I2R0，当R＝0时，I最大，P最大为ImU1－I.根据闭合电路欧姆定律E＝Im(r＋R0)，整理得R0＝－.【答案】　(1)U1　　(2)0　ImU1－I　(3)－4．当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而

6、变化．某同学为研究这一现象，按照自己设计的实验电路图测量小灯泡的电流I和电压U，得到如下表所示的数据.I(A)0.120.220.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)请你根据上表数据的特点，在虚线框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(0～10Ω)、电源、小灯泡、开关和导线若干．(2)在图7314所示坐标纸上画出小灯泡的UⅠ曲线，并定性分析灯丝的电阻与灯泡发光亮度的变化关

7、系：_______________(3)如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电源两端，利用上面的UⅠ曲线可求出小灯泡的实际功率是________________W，电源效率为________．(结果保留2位有效数字)图7314【解析】　电压取值范围大，应采用分压式接法，灯丝电阻较小，采用电流表外接法．由图象得灯丝电阻随发光亮度的增加而增大．在UⅠ图象中作电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的伏安特性图线，两图线交点为(0.35A,0.8V)，故P＝UI＝0.8×0.35W＝0.28W

8、，η＝×100%＝53%.【答案】　(1)如图甲所示　(2)如图乙所示　灯丝电阻随发光亮度的增加而增大(3)0.28　53%　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙5．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用的器材的代号和规格如下：甲图7315电流表A1(量程250mA，内阻r1＝5Ω)电流表A2(量程300mA，内阻r2约为5Ω)待测电阻Rx(阻值约为100Ω)滑动变阻器R