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全国2018年高考物理一轮复****第9章恒定电流微专题51电学创新实验
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全国2018年高考物理一轮复****第9章恒定电流微专题51电学创新实验
电学创新实验
[方法点拨](1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点,去理解电路找出测量量与已知
量间的关系.(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的要点.
:
一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器
(额定电压
16V)
,定值电阻
R1(阻值未
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知),定值电阻
R2=150Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关
S,导线若干.
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实验过程以下:
实验次数
实验步骤
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①用多用电表“×
10”挡测量电阻
R1,指针偏转如图
1甲所示.
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②将电阻
R1等器材依照图乙正确连接电路,将开关
S与
1端连接,电源向电容器
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第1次
充电.
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③将开关
S掷向
2端,测得电流随时间变化的
i-t
曲线如图丙中的实线
a所示.
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④用电阻
R2代替
R1,重复上述实验步骤②③,测得电流随时间变化的
i-t
曲线
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第2次
如图丁中的某条虚线所示.
说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同.
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图1
请完成以下问题:
由图甲可知,电阻R1的测量值为________Ω.
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(2)第1次实验中,电阻
R1两端的最大电压
U=
i-t
曲线和
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·s,已知电容器放电时其内阻能够忽略不计,则电容器的
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电容为
C=________F.
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(3)第
2次实验中,电流随时间变化的
i-t
曲线应该是图丁中的虚线
________(
选填
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“b”“c”或“d”),判断依照是
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________________________________________________________________________.
“压阻效应”,利用这种效应能够测量压力大
,其中
R、R分别表示有、无压力
F
0
F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.
请按要求完成以下实验.
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图2
设计一个能够测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路
原理图(压敏电阻及所给压力已给出,×102~×102N,不考虑压力
对电路其他部分的影响),要求误差较小,供应的器材以下:
,无压力时阻值R0=6000Ω
,全电阻约200Ω
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,量程
,内阻约
30Ω
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,量程
3V,内阻约
3k
Ω
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E,电动势
3V,内阻很小.
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S,导线若干
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(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,经过压敏电阻的电流是
,电压表的示
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数如图丙所示,则电压表的读数为
________V.
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此时压敏电阻的阻值为________Ω;结合图甲可知待测压力的大小F=________N.(计算结果均保留两位有效数字)
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图
3
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,两量程分别是
3V
和15V,其内部电路如图
3所示,
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因电压表的表头已烧坏,无法知道其电学特点,kΩ,R2=,外形都与原表头
但两个精美电阻R1、R2圆满,测得R1=
相同,已知表头的满偏电流为1mA,
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内阻为
50Ω;表头
的满偏电流为
,内阻为
200Ω;又有三个精美定值电阻
r1=100
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Ω,r2=150
Ω,r3=200
R1、R2的情况下,对电压表进行修复,依照所给条件回
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答以下问题:
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(1)原表头
的满偏电流
I=________,内阻
r=______.
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(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路图
(表记出所采用的相应器材符号
).
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图
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(3)某学****小组利用修复的电压表,
再加上能够使用的以下器材测量一未知电阻
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流表
A,量程
0~5mA,内阻未知;最大阻值约为
100Ω的滑动变阻器;电源
E,电动势约
3
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V;开关S、,学****小组为精确测出未知电阻的阻
值,选择合适的电路,请你帮助他们在图4中补充完满电路连接,正确连线后读得电压表示
,,则未知电阻阻值Rx为________Ω.
、热敏电阻等制作电子温度计.
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(1)制作的实验过程中需要测出该电流表
的内阻
Rg,所用的电路如图
5,主要步骤是:①接
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通开关
S1,调治变阻器
R1,使
指针偏转到满刻度;②保持
R1不变,再接通开关
S2,调治电
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阻箱
R2,使
指针偏转到满刻度的一半,读出此时
R2的阻值为
Ω,可以为
Rg=
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验时,电路中的变阻器
R1和电源有以下器材可供选择:
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图
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(0~200
Ω)
(0~20k
Ω)
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(
,内阻不计
)
(9V
,内阻不计
)
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为了使测量
Rg尽量精确,
R1应选__________,电源应选
________.(填选项前的字母
)
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图
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(2)温度在
0~300
℃范围内,某热敏电阻的阻值
Rt
随温度
t(℃)的变化情况为
Rt=200+
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50t(Ω),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表
串通起来,电路如图
6
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所示,
图7
电流表
,将
表盘上的电流刻度值改成对应的温
度值,
=,内阻
r
=,标准定值
E
电阻的阻值R=2500Ω,依照(1)
中测得的R值和闭合电路欧姆定律,得出电流表
表盘
0
g
上500μA刻度处对应的温度刻度值是
0℃,300μA刻度处对应的温度刻度值是______℃.
(3)由于用图5电路测定电流表
的内阻R在原理上存在必然的系统误差,所以制作的电子
g
温度计在测量温度时,测量值比真实值
________(填“偏大”或“偏小”).
,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.
(满偏电流约为700μA~800μA,内阻约为100Ω,已知表盘刻度均匀、
总格数为N)
(,内阻为RA=)
(量程为3V,内阻为RV=3kΩ)
(最大阻值为200Ω)
(电动势为3V,)
依照你的测量需要,“”与“”中应选择________.(只需填写电表前的字母序号)
某同学设计的实验电路图以下,你以为正确的选项是________.
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(3)某次测量中测得电流表的指针偏转了n格,读出另一个电表的示数U(或I),可算出满
偏电流IAmax=________.(用题中所给符号表示)
6.(1)甲同学用如图8所示电路测量未知电阻Rx的阻值,图中电源电动
势未知,R为电阻箱,他将电源内阻与电流表内阻忽略不计,分别读出
电阻箱阻值为
1和
2时电流表的示数
I
1和
I
2,则
x的测量值表达式为
R
R
R
Rx=________.
图8
(2)乙同学以为甲同学的测量没有考虑电源内阻和电流表内阻,
误差较大,他在甲同学使用的
电路基础上不过增加了一个电键
2
S,尔后进行实验;
,再闭合电键
S1,多次调治电阻箱,读出电阻箱的阻值
R和对应电流表的
1
示数I,以I为纵坐标,R为横坐标作出图象,求得图线的斜率为
k1,纵轴截距为b1;
,保持电键S1闭合,多次调治电阻箱,读出电阻箱的阻值
R和对应电流表的
1
示数I,以I为纵坐标,R为横坐标作出图象,求得图线的斜率为
k2,纵轴截距为b2.
回答以下问题:
①请你在虚线框中作出乙同学采用的电路图.
②乙同学得出Rx测量值的表达式为Rx=________.
③两次测量获取图线斜率k1________k2(填“>”“<”或“=”).
④电源电动势为________.
,需要知道电流表的满偏电流和内阻,他设计了一
个用标准电流表G1来校订待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,
G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,.
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实验过程包含以下步骤,其合理的序次依次为________________(填步骤的字母代号).
,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2
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的最后读数为
r
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S1
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R1使
G2的指针偏转到满刻度,此时
G1的示数为
I1,记下此时
G1的示数
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(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法获取的
G2
内阻的测量值与真实值对照
________(
填
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“偏大”“偏小”或“相等”
).
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(3)若要将
G2的量程扩大为
I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出在
G2上并联的分流
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电阻
RS的表达式,
RS=________.
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,实验过程以下:
先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表的
________(填“正”或“负”)接线柱相连;若已知多用电表内电源电动势为9V,所用挡位为×1k挡,调零后测量,,则所测电压表内阻约为________,量程为________.
图10
若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现供应予下器材:
待测电压表Vx
电流表A(,内阻约为3Ω)
电压表V(量程10V,内阻约为30kΩ)
定值电阻R0(阻值为10kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω,额定电流为1A)
滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω,额定电流为1A)
电源E(电动势为15V,内阻约为1Ω)
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开关和导线若干
①为了较精确的测量电压表内阻,则测量电路应入选择以下电路中的________.
②本实验中应选择的滑动变阻器为________.(填器材对应的符号)
③依照测量电路和所选择器材,完成图11所示实物电路连接.
图11
④测电压表内阻的表达式RV=________,其中各物理量的含义是________________
________________________________________________________________________.
答案精析
1.(1)100(2)×10
-3
U
(3)c依照imax=,因第2次实验的最大电流小些,故不是
R
2
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