
1.(2024·湖南卷)某實(shí)驗(yàn)小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律,搭建了如圖甲所示的裝置。電阻測量原理如圖乙所示,E為電源,V為電壓表,A為電流表。
(1)保持玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,電流表示數(shù)為100 mA,電壓表量程為0~3 V,表盤如圖丙所示,示數(shù)為________V,此時金屬絲阻值的測量值R為________Ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(2)打開抽氣泵,降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流I不變,讀出電壓表示數(shù)U,計(jì)算出對應(yīng)的金屬絲阻值。
(3)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R-p關(guān)系圖線,如圖丁所示。
(4)如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,保持電流為100 mA,電壓表指針應(yīng)該在圖丙指針位置的________(選填“左”或“右”)側(cè)。
(5)若電壓表是非理想電壓表,則金屬絲電阻的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。
解析:(1)電壓表量程為0~3 V,分度值為0.1 V,則電壓表讀數(shù)需估讀一位,讀數(shù)為1.30 V,根據(jù)歐姆定律可知,金屬絲的測量值R=eq \f(U,I)=13.0 Ω。
(4)根據(jù)題圖丁可知?dú)鈮涸叫。娮柙酱?,再根?jù)U=IR,可知壓強(qiáng)p減小,則電阻R增大,故電壓增大,電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖丙中指針位置的右側(cè)。
(5)電流表采用外接法會導(dǎo)致電壓表分流,即R測=eq \f(U,I測),I測=I真+eq \f(U,RV),即I測偏大,故R測 < R真。
答案:(1)1.30 13.0 (4)右 (5)小于
2.(2023·全國乙卷)一學(xué)生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0 Ω)、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖甲是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。完成下列填空。
甲
乙
(1)實(shí)驗(yàn)時,先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大,閉合S。
(2)將K與1端相連,適當(dāng)減小滑動變阻器R接入電路的電阻,此時電壓表讀數(shù)記為U1,然后將K與2端相連,此時電壓表讀數(shù)記為U2。由此得到流過待測金屬絲的電流I=________,金屬絲的電阻r=________。(結(jié)果均用R0、U1、U2表示)
(3)繼續(xù)微調(diào)R,重復(fù)(2)的測量過程,得到多組測量數(shù)據(jù),如下表所示:
(4)利用上述數(shù)據(jù),得到金屬絲的電阻r=14.2 Ω。
(5)用米尺測得金屬絲長度L=50.00 cm。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑,某次測量的示數(shù)如圖乙所示,該讀數(shù)為d= mm。多次測量后,得到直徑的平均值恰好與d相等。
(6)由以上數(shù)據(jù)可得,待測金屬絲所用材料的電阻率ρ= ×10-7 Ω·m。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
解析:(2)根據(jù)題意可知,R0兩端的電壓為U=U2-U1,則流過R0的電流,即流過待測金屬絲的電流I=eq \f(U,R0)=eq \f(U2-U1,R0),金屬絲的電阻r=eq \f(U1,I),聯(lián)立可得r=eq \f(U1R0,U2-U1)。
(5)螺旋測微器的讀數(shù)為d=15.0×0.01 mm=0.150 mm。
(6)根據(jù)電阻定律r=ρeq \f(L,S),又S=π·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,2)))2,代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得ρ≈5.0×10-7 Ω·m。
答案:(2)eq \f(U2-U1,R0) eq \f(U1R0,U2-U1) (5)0.150 (6)5.0
3.某小組要測量圖甲電路中的電流,需要在電路中串聯(lián)電流表,如圖乙所示,由于電流表存在內(nèi)阻,從而引起電流測量誤差。為消除電表內(nèi)阻的影響,該小組采用圖丙所示的電路,由電源E′、滑動變阻器R′和電流表A組成補(bǔ)償電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R′,使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0,電流表A的示數(shù)即圖甲電路中的待測電流。
甲 乙 丙
該小組想在圖丙中添加一電壓表,進(jìn)一步測量電源E的電動勢和內(nèi)阻。
(1)請你將電壓表接入電路中的合適位置。
(2)閉合開關(guān)S1和S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R和R′,使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1。
(3)改變滑動變阻器R和R′的阻值,重新使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2。
(4)電源的電動勢E=________,內(nèi)阻r= (用I1、I2、U1和U2表示)。
(5)不考慮偶然誤差,電動勢的測量值________真實(shí)值,內(nèi)阻的測量值________真實(shí)值。(均選填“大于”“小于”或“等于”)
解析:(1)測量電源E的電動勢和內(nèi)阻,需用電壓表測量題圖甲電路中的路端電壓,所以電壓表與滑動變阻器R并聯(lián),如圖所示。
(4)由閉合電路歐姆定律得E=U1+I(xiàn)1r,E=U2+I(xiàn)2r,聯(lián)立解得E=eq \f(U1I2-U2I1,I2-I1),r=eq \f(U1-U2,I2-I1)。
(5)題圖丙中,由于靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0,所以電壓表所測電壓即為電源E的路端電壓;由題意可得,電流表所測電流即為干路電流,所以不考慮偶然誤差,電源電動勢的測量值等于其真實(shí)值,電源內(nèi)阻的測量值也等于其真實(shí)值。
答案:(1)見解析圖 (4)eq \f(U1I2-U2I1,I2-I1) eq \f(U1-U2,I2-I1)
(5)等于 等于
4.(2024·全國甲卷)電阻型氧氣傳感器的阻值會隨所處環(huán)境中的氧氣含量發(fā)生變化。在保持流過傳感器的電流(即工作電流)恒定的條件下,通過測量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓,建立電壓與氧氣含量之間的對應(yīng)關(guān)系,這一過程稱為定標(biāo)。一同學(xué)用圖甲所示電路對他制作的一個氧氣傳感器定標(biāo)。實(shí)驗(yàn)器材有裝在氣室內(nèi)的氧氣傳感器(工作電流1 mA)、毫安表(內(nèi)阻可忽略)、電壓表、電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干、5個氣瓶(氧氣含量分別為1%、5%、10%、15%、20%)。
甲
(1)將圖甲中的實(shí)驗(yàn)器材間的連線補(bǔ)充完整,使其能對傳感器定標(biāo);
(2)連接好實(shí)驗(yàn)器材,把氧氣含量為1%的氣瓶接到氣體入口;
(3)把滑動變阻器的滑片滑到________(選填“a”或“b”)端,閉合開關(guān);
(4)緩慢調(diào)整滑動變阻器的滑片位置,使毫安表的示數(shù)為1 mA,記錄電壓表的示數(shù)U;
(5)斷開開關(guān),更換氣瓶,重復(fù)步驟(3)和(4);
(6)獲得的氧氣含量分別為1%、5%、10%和15%的數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖乙中;氧氣含量為20%時電壓表的示數(shù)如圖丙,該示數(shù)為________V(結(jié)果保留2位小數(shù))。
現(xiàn)測量一瓶待測氧氣含量的氣體,將氣瓶接到氣體入口,調(diào)整滑動變阻器滑片位置使毫安表的示數(shù)為1 mA,此時電壓表的示數(shù)為1.50 V,則此瓶氣體的氧氣含量為 %(結(jié)果保留整數(shù))。
乙
丙
解析:(1)為了保持流過傳感器的電流恒定,電阻型氧氣傳感器兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍較大,所以滑動變阻器采用分壓式接法,由于毫安表內(nèi)阻可忽略,所以電流表采用內(nèi)接法,實(shí)物連接圖如圖所示。
(3)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,需要電阻型氧氣傳感器兩端的電壓為0,故滑動變阻器的滑片滑到a端。
(6)由題圖丙可知,電壓表的分度值為0.1 V,需要估讀到分度值下一位,其讀數(shù)為1.40 V。
當(dāng)氣體的氧氣含量為20%時,電壓為1.40 V,在題圖乙中描出該點(diǎn),用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來,如圖所示,
可知電壓表的示數(shù)為1.50 V時,此瓶氣體的氧氣含量為17%。
答案:(1)見解析圖 (3)a (6)1.40 17
5.(2024·廣東卷)某科技小組模仿太陽能發(fā)電中的太陽光自動跟蹤系統(tǒng),制作光源跟蹤演示裝置,實(shí)現(xiàn)太陽能電池板方向的調(diào)整,使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路。所用器材有電源E(電動勢3 V)、電壓表V1和V2(量程均有0~3 V和0~15 V,內(nèi)阻均可視為無窮大)、滑動變阻器R、兩個相同的光敏電阻RG1和RG2、開關(guān)S、手電筒、導(dǎo)線若干。圖乙是實(shí)物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板,隔板兩側(cè)裝有光敏電阻,電池板固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上。控制單元與檢測電路的連接未畫出,控制單元對光照方向檢測電路無影響。請完成下列實(shí)驗(yàn)操作和判斷。
甲
乙
丙
(1)電路連接。
圖乙中已正確連接了部分電路,請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關(guān)S和電壓表間的實(shí)物圖連線。
(2)光敏電阻阻值與光照強(qiáng)度關(guān)系測試。
①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2,使RG1表面的光照強(qiáng)度比RG2表面的小。
②閉合S,將R的滑片緩慢滑到某一位置。V1的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù) U1為________V,V2的示數(shù)為1.17 V。由此可知,表面光照強(qiáng)度較小的光敏電阻的阻值________(選填“較大”或“較小”)。
③斷開S。
(3)光源跟蹤測試。
①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2。
②閉合S,并啟動控制單元??刂茊卧獧z測并比較兩光敏電阻的電壓,控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動。此時兩電壓表的示數(shù)U1
這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)專題限時檢測2含答案,共15頁。
這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)專題限時檢測1含答案,共12頁。
這是一份新高考物理二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí):專題13交變電流(含答案),共11頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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