(京津鲁琼专用)2020版高考物理复习实验题热点巧练热点16电学创新实验(含解析)

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1、热点16 电学创新实验(建议用时:20分钟)1.某同学在实验室测汽车电热器的电功率,此电热器额定电压为12V.实验室备有下列器材.A.输出电压为16V的学生电源B.量程为0~3A的电流表,内阻约0.1ΩC.量程为0~0.6A的电流表,内阻约0.5ΩD.量程为0~3V的电压表,内阻约3kΩE.量程为0~15V的电压表,内阻约15kΩF.0~10Ω,额定电流为0.5A的滑动变阻器G.0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器H.导线,开关该同学测量的数据记录如下:U/V2.43.05.08.010.012.0I/A0

2、.150.200.300.400.450.50(1)该电热器的阻值是否恒定不变?答:________(填“是”或“不是”).(2)合理选择实验器材:电流表选________,电压表选________,滑动变阻器选________.(填器材前的字母)(3)请在方框内画出电路图.(4)电热器的额定功率为________.(保留两位有效数字)2.实验室备有以下器材:电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0~20Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0~1000Ω)、电动势适当的电源、小灯泡(4V,2W)、

3、开关、导线若干.(1)要完整地描绘小灯泡的U-I曲线,请在方框中画出实验电路图,并标出所用滑动变阻器的符号.(2)实验中描绘出的小灯泡U-I曲线如图甲所示,由图可知,小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”).(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻,实验电路如图乙所示,图中R0是阻值为9Ω的保护电阻,实验中测得多组数据并记录在下表中,试在图甲中画出等效电源的U-I图象,由图象可求出电源自身内阻约为________Ω.序号123456U/V4.003.402.802.0

4、01.500.80I/A0.200.250.330.400.460.52(4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路,如图丙所示,此时小灯泡消耗的电功率约为________W.3.太空探测器在探索宇宙过程中,由太阳能电池板给它提供能源.光明中学物理实验室有一块太阳能电池板,当有光照射它时(作为电源),其路端电压与总电流的关系图象如图甲中的曲线①所示;若没有光照射它时,相当于一个只有电阻的电学器件,无电动势.物理实验探究小组用“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验方法,探究该太阳能电池板在没有光照射时的伏安特

5、性曲线,利用电压表(内阻约3kΩ)、电流表(内阻约100Ω)测得的多组数据作出的图象如图甲中曲线②所示.(1)分析曲线②可知,该电池板作为电阻器件时的阻值随通过电流的增大而________(填“增大”或“减小”),若所设计的电路如图乙所示,实验时应将图乙中电压表另一端a接在________点(填“b”或“c”);(2)图乙电路中a端接好后还少接了一根导线,请在图乙中画出;(3)分析曲线①可知,该电池板作为电源时的电动势约为________V,若把它与阻值为1kΩ的定值电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射的情况

6、下,该太阳能电池板的效率约为________%(计算结果保留两位有效数字).4.在某些汽车的后挡风玻璃中会嵌入一组电阻丝,可通电加热以化解霜冻.某物理兴趣小组对其进行研究,如图甲所示,是用伏安法测量其中一根电阻丝Rx阻值的实物连线图.仪表规格如下表所示.量程内阻电流表A0~0.6A等于0.20Ω电压表V0.3V约为1kΩ(1)将单刀双掷开关S2置于位置b,闭合开关S1,电压表和电流表指针如图乙所示,则可读数电压表的示数U=________V,电流表的示数I=________A;计算得出电阻丝的阻值Rx=___

7、_____Ω(保留两位有效数字).(2)若将单刀双掷开关置于位置a,则通过电阻丝的电流________(选填“大于”或“小于”)此时电流表的读数.(3)现有6根与Rx同型号的电阻丝和一个内阻为2.0Ω的电源,为了达到最快的化霜效果,请选用几根电阻丝,并用笔画线代替导线,在图丙中进行设计连接.热点16 电学创新实验1.解析:(1)由该同学记录的数据可知,电热器的阻值不是恒定不变的.(2)因实验中电热器最大电压为12V,最大电流为0.5A,故选择量程为0~15V的电压表,量程为0~0.6A的电流表;如果采用滑动变

8、阻器的限流接法,则当滑动变阻器阻值调到最大时,电热器上的电压仍然会大于2.4V,所以采用分压式接法,由于电热器的最大电流为0.5A,采用分压式时,滑动变阻器的一部分处在干路,故滑动变阻器能承受的最大电流必须大于0.5A,故选滑动变阻器G.(3)由于电热器的电阻在20Ω左右,<,故采用电流表外接法,电路图如图所示.(4)P=UI=12.0×0.5W=6.0W.答案:(1)不是 (2)C E G (3)

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