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《2018届高三物理一轮复习 高频考点强化（六）电学中的设计性实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高频考点强化(六)电学中的设计性实验(45分钟 100分)1.(20分)(2017·泉州模拟)利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值,其中R1为电阻箱,R2为滑动变阻器。(1)根据图甲所示的电路,完成图乙实物图的连接。(2)请完善下列实验步骤:①闭合开关S1,先将S2拨向1,调节滑动变阻器R2的滑片,使电流表A有适当的读数,并记下其数值I;②将S2拨向2,保持 不变,调节________,使电流表A的读数仍为I;③电阻Rx的阻值等于__________。(3)电阻Rx的测量值与真实值可能不相等,若不考虑偶然误差的因素,则可能的原因是 ______________________
2、____________________。【解析】(1)如图所示:(2)在实验过程中,要始终保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节电阻箱R1的阻值与待测电阻Rx相等,则开关S2分别位于1和2时,电流表读数相等。(3)由于电阻箱R1的阻值不连续,因而可能导致电阻箱R1的阻值与待测电阻Rx的阻值并不完全相等。答案:(1)见解析 (2)②滑动变阻器R2的滑片位置 电阻箱R1 ③电阻箱R1的示数(3)电阻箱R1的阻值不连续2.(12分)(2017·唐山模拟)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,“-”号的一端接低电
3、势。某同学用实验方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示。导学号42722502U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0I/mA00.92.34.36.812.019.024.030.037.0(1)在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图。(除电源、开关、滑动变阻器外,实验用电压表V:内阻RV约为10kΩ;电流表mA:内阻RA约为100Ω)(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线。(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.5V,而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的。请根据所画出的伏安特性曲线上的信息,分析应该串联一
4、个阻值为________Ω的电阻再与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态。(结果保留二位有效数字)【解析】(1)测量二极管两端的电压U和通过它的电流I的关系,需要设计成滑动变阻器分压接法电路,由于二极管电阻较小,设计成电流表外接电路。(2)根据表中数据描点连线,如图所示。(3)根据画出的二极管伏安特性曲线,2.5V对应的电流为20mA,由欧姆定律,应该串联一个阻值R=Ω=25Ω的电阻。答案:(1)(2)见解析 (3)25(22～28都对)3.(12分)如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动
5、变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线。回答下列问题:(1)滑动触头向下移动时,电压表示数________(选填“增大”或“减小”)。(2)I0=______________A。(3)RL消耗的最大功率为__________W(保留一位有效数字)。【解题指导】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)恒流源就是输出电流恒定,不必追究恒流源的内部结构。(2)电阻上的电压、电流都要变化,要注意用二次函数求极值。【解析】(1)恒流源总电流不变,滑动触头向下移动,RL分得的电流增加,R上分得的电流减小,所以电压表读数减小。(2)从图乙
6、看出,电压表读数U=0时,电流为1.0A,此时滑动触头滑到最下端,恒流源短路,输出电流I0=1.0A。(3)从图乙得出U=20-20I,又因为P=UI,即P=-20I2+20I,当I=0.5A时,P有最大值5W。答案:(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)54.(16分)某同学用如图甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源),实验器材的规格如下:电流表A1:200μA,300Ω电流表A2:30mA,5Ω定值电阻R0:9700Ω滑动变阻器R:0～50Ω导学号42722503(1)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,读
7、出电流表A1和A2的示数I1和I2。多次改变滑动触头的位置,得到的数据如表所示:I1/μA120125130135140145I2/mA20.016.713.210.06.73.3在图乙所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标,画出所对应的I1-I2曲线。(2)利用所得曲线求得欧姆表内电源的电动势E=________V,欧姆表内阻r=________Ω。(3)将该欧姆表两个表笔短接,欧姆表的电流为I=________A。【解析】(1)将各点依次描出,连线如图所示。(2)由电路图
