2017學(xué)年第一學(xué)期人教版高二物理選修3-1《實(shí)驗(yàn)》專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練含答案(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2017學(xué)年第一學(xué)期高二物理選修3-1實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練1.(2014·新課標(biāo)全國卷)利用如圖甲所示電路,可以測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:待測電源,電阻箱R(最大阻值999.9),電阻R0(阻值為3.0),電阻R1(阻值為3.0),電流表(量程為200 mA,內(nèi)阻為RA=6.0),開關(guān)S。實(shí)驗(yàn)步驟如下:將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S;多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R;以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),作圖線(用直線擬合);求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b?；卮鹣铝袉栴}:(1)分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,則與R的關(guān)系式為。(

2、2)實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中電阻R =3.0時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,讀出數(shù)據(jù),完成下表。答:,。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I-1/A-16.998.0010.011.011.913.0(3)在圖丙的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=A-1-1,截距b=A-1。(4)根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢E=V,內(nèi)阻r=。2.(2014·廣東高考)某同學(xué)設(shè)計(jì)的可調(diào)電源電路如圖甲所示,R0為保護(hù)電阻,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,閉合電鍵S。用電壓表測量A、B兩端的電壓:將電壓表調(diào)零,選擇03

3、V擋,示數(shù)如圖乙,電壓值為V。在接通外電路之前,為了保證外電路的安全,滑片P應(yīng)先置于端。要使輸出電壓U變大,滑片P應(yīng)向端滑動(dòng)。若電源電路中不接入R0,則在使用過程中,存在(選填“斷路”或“短路”)的風(fēng)險(xiǎn)。3.(2014·新課標(biāo)全國卷)在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中,待測電阻Rx約為200,電壓表的內(nèi)阻約為2k,電流表的內(nèi)阻約為10,測量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示,結(jié)果由公式Rx=計(jì)算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實(shí)值,且測量值Rx1(選填“大于”“等于”或“小于

4、”)真實(shí)值,測量值Rx2(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。4.(2014·海南高考)現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率,現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻,用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲和圖乙所示。(1)由圖讀得圓柱體的直徑為mm,長度為cm。(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示,則用D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為=。5.(2014·海南高考)用伏安法測量一電池的內(nèi)阻。已知該待測電池的電動(dòng)勢E約為9V,內(nèi)阻約數(shù)十歐,允許輸出的最大電流

5、為50mA。可選用的實(shí)驗(yàn)器材有:電壓表(量程5 V);電壓表(量程10 V);電流表(量程50 mA);電流表(量程100 mA);滑動(dòng)變阻器R(最大電阻300);定值電阻R1(阻值為200,額定功率為W);定值電阻R2(阻值為200,額定功率為1 W);開關(guān)S;導(dǎo)線若干。測量數(shù)據(jù)如坐標(biāo)紙上U-I圖線所示。(1)在虛線方框內(nèi)畫出合理的電路原理圖,并標(biāo)明所選器材的符號。(2)在設(shè)計(jì)的電路中,選擇定值電阻的根據(jù)是。(3)由U-I圖線求得待測電池的內(nèi)阻為  。(4)在你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是_  。6.(2014·大綱版全國卷)現(xiàn)要測量某電源的電動(dòng)勢

6、和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠?電流表,內(nèi)阻為1.00;電壓表;阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5;開關(guān)S;一端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線1,其他導(dǎo)線若干。某同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電路如圖甲所示。(1)按圖甲在實(shí)物圖乙中畫出連線,并標(biāo)出導(dǎo)線1和其P端。(2)測量時(shí),改變鱷魚夾P所夾的位置,使R1、R2、R3、R4、R5依次串入電路,記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整,并畫出U-I圖線。I/mA1931531116930U/V2.512.592.682.762.84(3)根據(jù)U-I圖線求出電源的電動(dòng)勢E=V。內(nèi)阻r=。(保留2位小數(shù)

7、)7.(2014·重慶高考)某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖甲所示,該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源,導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)。斷開開關(guān),紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示,讀數(shù)為V,說明正常(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”或“小燈”)。紅表筆接b點(diǎn),斷開開關(guān)時(shí),表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用表指示仍然和圖乙相同,可判定發(fā)生故障的器件是(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”或“小燈”)。8(2014·四川高考)如圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖,圖中R0是保護(hù)電阻(10),R1

8、是電阻箱(099.9),R是滑動(dòng)變阻器,A1和A2是電流表,E是電源(電動(dòng)勢10V,內(nèi)阻很小)。在保證安全和滿足要求的情況下,使測量范圍盡可能大。實(shí)驗(yàn)具體步驟如下:()連接好電路,將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大;()閉合S,從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1,先調(diào)R1為適當(dāng)值,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使A1示數(shù)I1=0.15A,記下此時(shí)電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2;()重復(fù)步驟(),再測量6組R1和I2值;()將實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問題:現(xiàn)有四只供選用的電流表:A.電流表(03mA,內(nèi)阻為2.0) B.電流表(03mA,內(nèi)阻未知)C.電流表(00.3A,內(nèi)阻為5.0) D.電流表

9、(00.3A,內(nèi)阻未知)A1應(yīng)選用,A2應(yīng)選用。測得一組R1和I2值后,調(diào)整電阻箱R1,使其阻值變小,要使A1示數(shù)I1=0.15A,應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值(選填“不變”“變大”或“變小”)。在坐標(biāo)紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖。 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出Rx=。1、【解題指南】本題要首先利用閉合電路歐姆定律得出I與R的函數(shù)關(guān)系,然后變形成y=kx+b這樣的一次函數(shù)?！窘馕觥勘绢}考查了測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。(1)電流表電阻是R1的2倍,所以干路電流為3I,根據(jù)閉合電路歐姆定律代入數(shù)據(jù),化簡得。(2)電流表每小格表示2 mA,因此電流表讀數(shù)是0.110 A,倒數(shù)是9.09 A-1。(3)根據(jù)坐標(biāo)紙上

10、給出的點(diǎn),畫出一條直線,得出斜率k=1.0A-1-1,截距b=6.0A-1。(4)斜率,因此V,截距,。答案:(1) (2)0.1109.09(3)1.0(或在0.961.04之間)2、【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下三點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)電壓表如何進(jìn)行讀數(shù)。(2)如何保證外電路的安全,即讓外電路的初始電壓最小。(3)滑動(dòng)變阻器分壓式接法的特點(diǎn)?！窘馕觥窟x擇03V擋,則讀下面的數(shù)據(jù),再估讀一位,電壓值為1.30V;為了保證外電路的安全,接通電路后應(yīng)讓輸出電壓為最小,當(dāng)滑片P置于A端時(shí),接通外電路之后輸出電壓為0,這樣能保證外電路的安全;要增大外電路電壓,需要使滑片滑向B端;保護(hù)電阻的作用是防止電流

11、過大,如果電路中不接入保護(hù)電阻,可能會存在短路的風(fēng)險(xiǎn)。答案:1.30AB短路3、【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意理解以下兩點(diǎn):(1)當(dāng)時(shí)采用內(nèi)接法,當(dāng)時(shí)采用外接法;(2)內(nèi)接法測量值大于電阻的真實(shí)值,外接法測量值小于電阻的真實(shí)值?！窘馕觥坑捎?所以采取電流表內(nèi)接法測量更準(zhǔn)確,即題圖甲電路測量,Rx1更接近待測電阻真實(shí)值;題圖甲電路測量由于電流表的分壓使測量值大于真實(shí)值;題圖乙電路測量由于電壓表的分流使測量值小于真實(shí)值。答案:Rx1大于小于4、【解題指南】解答此題應(yīng)明確以下兩點(diǎn):(1)掌握游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則,特別是有效數(shù)字的位數(shù);(2)理解歐姆定律和電阻定律?！窘馕觥?1)圓柱體的直徑為

12、1.5mm+34.5×0.01 mm=1.845 mm;長度為42mm+8×0.05 mm=42.40 mm=4.240 cm;(2)由歐姆定律和電阻定律聯(lián)立得。答案:(1)1.845(1.8421.846均可)4.240(2) 5、【解題指南】解答此題可按以下思路進(jìn)行:(1)明確伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路;(2)根據(jù)題目中的限制條件選擇合適的器材;(3)弄清U-I圖像斜率的意義;(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路分析誤差產(chǎn)生的原因?！窘馕觥?1)由于題目中電流表和電壓表的電阻未知,所以電路設(shè)計(jì)為圖甲或圖乙均可。(2)由于電池允許通過的最大電流為50mA,所以電路中需串聯(lián)定值電阻R1

13、或R2作為保護(hù)電阻,且最大功率應(yīng)滿足P=I2R=0.052×200W=0.5 W,故定值電阻應(yīng)選R2。(3)U-I圖像的斜率即為電池的內(nèi)阻。(4)圖甲中電壓表會造成分流而引起誤差;圖乙中電流表會造成分壓而引起誤差。答案:(1)見解析(2)定值電阻在電路中消耗的功率會超過W,R2的功率滿足實(shí)驗(yàn)要求(3)51.0(49.053.0均可)(4)見解析6【解析】(1)實(shí)物連接如圖所示(2)將表中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)連線,結(jié)果如圖所示。(3)設(shè)電流表的內(nèi)阻為rg=1.00,由閉合電路歐姆定律和電路圖甲可得E=U+I(r+rg)根據(jù)U-I圖像可知,I=0時(shí),E=U=2.90V;將U=2.5V,I=196

14、mA代入上式可得r=1.04。答案:(1)(2)見解析(3)2.90(2.892.91之間均正確)1.04(0.931.13之間均正確)7【解題指南】解答本題需注意以下三點(diǎn):(1)多用電表直流50V的刻度值為1V,讀數(shù)時(shí)需估讀到0.1V。(2)電壓表有示數(shù),則電壓表與電源組成的電路為通路,該部分電路無故障。(3)電壓表無示數(shù),則電壓表與電源組成的電路為斷路,該部分電路有故障?！窘馕觥慷嘤秒姳碇绷?0V的量程讀中間均勻部分,共50格,每格1V,應(yīng)該估讀到0.1V,指針在1112之間,讀數(shù)為11.5V。開關(guān)斷開,相當(dāng)于電壓表并聯(lián)在蓄電池兩端,讀出了蓄電池的電壓,故蓄電池是正常的。兩表筆接b、c之間并閉合開關(guān),測得相同電壓,說明