2019高考物理一輪復習 第八章 恒定電流 第65講 實驗的拓展與創(chuàng)新加練半小時 教科版

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1、 第65講 實驗的拓展與創(chuàng)新 [方法點撥]　(1)結合閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點，去理解電路，找出測量量與已知量間的關系．(2)熟練掌握基本實驗的原理、實驗方法等是解決創(chuàng)新實驗的關鍵． 1．某同學測量直流恒流電源的輸出電流I0和定值電阻Rx的阻值，電路如圖1所示． 圖1 實驗器材如下： 直流恒流電源(電源輸出的直流電流I0保持不變，I0約為0.8A)； 待測電阻Rx(阻值約為20Ω)； 滑動變阻器R(最大阻值約為50Ω)； 電壓表V(量程15V，內阻約為15kΩ)； 電流表A(量程0.6A，內阻約為0.2Ω)； 請回答下列問題． (1)實驗所用器材如圖2所

2、示，圖中部分電路已經連接好，請完成實驗電路的連接． 圖2 (2)電路開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應滑動到____處(選填“a”或“b”)，其理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)所得實驗數據如下表，請在如圖3所示的直角坐標系上畫出U—I圖像. 1 2 3 4 5 電流表的示數I/A 0.20 0

3、.30 0.40 0.50 0.60 電壓表的示數U/V 13.9 12.1 10.2 7.60 6.1 圖3 (4)根據所畫U－I圖像，可求得直流恒流電源輸出電流I0＝________A，待測電阻的阻值Rx＝________Ω.(結果保留兩位有效數字) 2．(2018·湖北黃岡模擬)圖4中虛線框內是由表頭G改裝成的一個電流表和一個電壓表的電路，其中接a、b時為電流表，接a、c時為電壓表．已知表頭的滿偏電流為2mA、內阻阻值范圍為180～200Ω，定值電阻R1＝50Ω，R2＝1460Ω，為確定改裝后電流表和電壓表的量程，實驗小組將a、b兩個接線柱接入如圖所示的電路中

4、，來測量表頭G的內阻； 圖4 (1)實驗室里，電流表A和滑動變阻器R均有兩種規(guī)格： 電流表：a.0～10mA　　b．0～600mA 滑動變阻器：a.0～20Ω　　b．0～1000Ω 則電流表應選________，滑動變阻器應選________；(選填字母代號) (2)將選擇的器材接入電路； ①依照電路圖，補充完整圖5中的實物圖； 圖5 ②閉合S，以I1表示電流表A的示數，I2表示表頭G的示數，多次調節(jié)滑動變阻器，測量多組I1、I2數據(單位均為mA)，某同學以I1為縱軸，I2為橫軸，畫出I1－I2圖線為一條過原點的傾斜直線，該同學求出了圖線的斜率k＝5，則表頭內阻Rg

5、＝________Ω，由表頭G改裝后的電流表量程為________mA，電壓表量程為________V. 3．(2017·北京海淀區(qū)模擬)利用如圖6所示的電路測量一個滿偏電流為300μA，內阻rg約為100Ω的電流表的內阻值，有如下的主要實驗器材可供選擇： 圖6 A．滑動變阻器(阻值范圍0～20Ω) B．滑動變阻器(阻值范圍0～1750Ω) C．滑動變阻器(阻值范圍0～30kΩ) D．電源(電動勢1.5V，內阻0.5Ω) E．電源(電動勢8V，內阻2Ω) F．電源(電動勢12V，內阻3Ω) (1)為了使測量盡量精確，在上述可供選擇的器材中，滑動變阻器R應選用_______

6、_，電源E應選用__________．(選填器材前面的字母序號) (2)實驗時要進行的主要步驟有： A．斷開S2，閉合S1 B．調節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度 C．閉合S2 D．調節(jié)R′的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的三分之二 E．記下此時R′的阻值為190Ω 則待測電流表的內阻rg的測量值為________Ω，該測量值________此電流表內阻的真實值．(選填“大于”“小于”或“等于”) 4．(2017·福建漳州八校模擬)發(fā)光二極管(LED)是由鎵(Ga)、砷(As)與磷(P)等的化合物制成的一種能夠發(fā)光的半導體電子元件，通常用在電路及儀器中作為指示燈，或組成文字

7、或數字顯示，其顯著的特點就是具有單向導電性．其電路符號如圖7甲所示，正常使用時帶“＋”號的一端應接在電源的正極，帶“－”號的一端應接在電源的負極．某課外活動小組用實驗方法測得某型號發(fā)光二極管兩端的電壓U和通過它的電流I的數據如下表所示 圖7實驗序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 24.0 30.0 37.0 (1)有如圖乙、丙兩個可供選擇的電路，應選圖______

8、__(填“乙”或“丙”)電路進行實驗，實驗中的系統(tǒng)誤差主要是由____________________________________引起的． (2)請在圖8的坐標紙上用描點法畫出該型號發(fā)光二極管的伏安特性曲線． 圖8 (3)若該型號發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5V的穩(wěn)壓電源供電，則需要在電路中串聯(lián)一個電阻R才能使其處于最佳工作狀態(tài)，請根據所畫出的該型號二極管的伏安特性曲線進行分析，串聯(lián)的電阻R的阻值為________Ω.(結果保留三位有效數字) 答案精析 1．(1)如圖所示 (2)a　開關S閉合后，流過電流表的電流不會超過電流表的量程 (3)如圖所示

9、(4)0.87～0.92　19～22 2．(1)a　a (2)①如圖所示 ②200　0～10mA(10mA)　0～15V(15V) 3．(1)C　E　(2)95　小于 解析　(1)在半偏法測電流表的內阻實驗中，為了減小實驗誤差，滑動變阻器阻值范圍盡量選擇較大的，電源電壓盡量選擇較大的，故滑動變阻器R應選用C，電源E應選用E，如果選擇了F，由于它的電壓太大，當變阻器的電阻達到最大時電路中的最小電流I＝＝400μA，超過電流表滿偏電流；(2)當電流表滿偏時，說明干路電流為300μA，若使電流表指針偏轉到滿刻度的三分之二，即200μA時，通過電阻箱R′的電流就為100μA，由于電流表與

10、電阻箱的電流之比為2∶1，則它們的電阻之比為1∶2，所以電流表的內阻為Ω＝95Ω；該測量值小于此電流表內阻的真實值，因為實際干路的電流會比300μA稍大一些，故通過電阻箱的電流會比100μA稍大一些，所以它的電阻就會稍小一些． 4．(1)丙　電壓表分流　(2)見解析圖 (3)116(112～120均可) 解析　(1)滑動變阻器應接成分壓式電路，而電流表內阻未知，故電流表用內、外接都可以，故題圖丙正確，題圖丙電路圖中，電壓表與二極管并聯(lián)，會因分流引起誤差； (2)如圖所示 (3)根據U－I圖線，當二極管的工作電壓為2.5V時，工作電流約為21.5mA，串聯(lián)電阻上分到的電壓應為2.5V，故應串聯(lián)的電阻為：R＝＝Ω≈116Ω.(112～120都算正確) 6