（新課標）2019版高考物理一輪復習 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，內阻很大) B．電壓表V2(量程4 V，內阻很大) C．電流表(量程3 A，內阻很小) 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，內阻r) G．開關一只，導線若干 實驗時，調節(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?。? (1)請將設計的實驗電路圖在圖甲中補充完整． (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)，組成兩個坐標點(I，U1)、(I，U2)，標到U－I坐標中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω(結果保留兩位有效數(shù)字)． (3)在U－I圖象中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為________Ω，電池組的效率為________(結果保留兩位有效數(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阻的大小，可以求出r＝＝ Ω＝1.0 Ω. (3)交點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，交點處對應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、乙同學對此現(xiàn)象的原因進行了猜想與分析后，均認為電池內阻可能太大．為了驗證猜想，甲同學用歐姆表直接連接電池的兩極，歐姆表的示數(shù)為30 Ω；乙同學則先將靈敏電流表(內阻可忽略)單獨連接電池的兩極，測得電流為0.74 mA，后將電壓表(內阻約數(shù)十千歐)單獨連接電池的兩極，測得電壓為1.48 V，再計算r＝＝ Ω＝2103 Ω. (1)根據(jù)甲、乙兩同學測量所得數(shù)值判斷，此光伏電池的內阻Rg大小應( ) 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阻，在上述甲、乙兩同學測量結果的基礎上，請設計一個合理且具備操作性的實驗電路圖．提供的實驗器材有： A．電流表A1(量程為0.6 A，內阻為1 Ω) B．靈敏電流表A2(量程為1 mA，內阻為100 Ω) C．靈敏電流表A3(量程為25 mA，內阻為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．導線若干、開關 在下面虛線框中畫出實驗電路圖，所需的相應器件是________． (3)作圖法是常用的實驗數(shù)據(jù)處理手段，在直角坐標系中對數(shù)軸賦予適當?shù)奈锢砹浚陀锌赡軘M合成直線狀的實驗圖線．在(2)小題你所設計的方案中，若能擬合出直線狀的實驗圖線，y軸應賦予的物理量是________，x軸應賦予的物理量是________；物理量“內阻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)甲同學直接將歐姆表與電池連接是錯誤的；乙同學的做法正確，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，即電源電動勢應該略大于1.48 V，則電源的內阻應該略大于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以及導線、開關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驗圖線，y軸應賦予的物理量是，x軸應賦予的物理量是Rx；物理量“內阻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)某科技小組的同學通過查找資料動手制作了一個電池． (1)甲同學選用圖1所示的電路圖測量該電池的電動勢和內阻，在他測量與計算無誤的情況下，所得到的電源電動勢E的測量值比真實值?。瓻的測量值比真實值小的原因可能是________(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)乙同學選用圖2所示的電路圖測量該電池的電動勢和內阻，其中定值電阻的阻值為R0，根據(jù)實驗電路圖連接好電路，閉合開關S，逐次改變電阻箱接入電路中電阻的阻值R，讀出與R對應的電壓表的示數(shù)U，并作記錄．根據(jù)多組實驗數(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，則這個實驗中所測電池電動勢的測量值E＝________，內阻的測量值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值，故產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(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＝，內阻r＝－R0. [答案] (1)A (2)?。璕0 4．(2017河南鄭州質量預測)實驗小組要測定一個電池組的電動勢E和內阻r，并測量保護電阻的阻值Rx.已知電池組的電動勢約為6 V，電池內阻和待測電阻的阻值均約為幾十歐．可選用的實驗器材有： 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S一個，導線若干 某同學設計的實驗過程如下： ①實驗電路圖如圖甲所示，正確連接電路；將滑動變阻器R接入電路的阻值調到最大，閉合開關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)實驗中電流表應選用________，滑動變阻器應選用________． (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，電源內阻r＝________Ω(結果均保留兩位有效數(shù)字)． (3)用U1、U2、I表示待測保護電阻的阻值Rx＝________，考慮到電表內阻對測量結果的影響，實驗中待測電阻的測量值與真實值相比________(填“偏小”“偏大”或“相等”)． [解析] (1)由題意可知，電動勢約為6 V，而電池內阻和待測電阻的阻值均約為幾十歐，為了保證實驗的安全，電壓表應該選取A2，由電路圖可知，滑動變阻器是用來調節(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)小于實際通過待測電阻Rx的電流，Rx的真實值為Rx0＝，其中I
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