河北省鸡泽县第一中学人教版高中物理二轮复习1月18日物理培优

1某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻。A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻为几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩC.定值电阻R0未知D.滑动变阻器R,最大阻值为RmE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。甲乙(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=(用U10、U20、Rm表示)。

(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=,总内阻r=。(均用k、a、R0表示)

丙2在测量未知电阻Rx阻值的实验中,可供选择的器材有:待测电阻Rx(阻值约300Ω)电流表A1(量程20mA,内阻约50Ω)电流表A2(量程50mA,内阻约10Ω)电阻箱R(0~999.9Ω)滑动变阻器R1(20Ω,2A)滑动变阻器R2(1750Ω,0.3A)电源E(电动势6.0V,内阻不计)开关S及导线若干。某同学采用如下方案进行测量:①按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0。②将电流表A1改接到另一支路(如图乙),保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为I2,记下此时A1示数I1'。③计算得到Rx的阻值。(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第(填图丙中表示导线的数字)条导线连接错误。

(2)正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)造成的。

(3)待测电阻Rx=(用I1、I2、R0、I1'中的某些量表示);针对该实验方案,下列说法正确的是(填选项前的字母)。

A.电流表A1的内阻不会造成系统误差B.电流表A2的内阻会造成系统误差3实际电流表都有内阻,为了测量电流表G1的内阻rg,提供的器材如下:①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω)②电流表G2(0~15mA,内阻约100Ω)③定值电阻R1(R1=150Ω)④滑动变阻器R2(0~20Ω)⑤电源(电动势为3V)⑥开关S及导线若干(1)为了使测量结果尽量精确,设计并在虚线框中画出实验的电路图。(2)对照所画电路图连接如图所示的实物图。(3)闭合开关S,移动滑片至某一位置,记录G1和G2的读数I1和I2,则待测电流表的内阻可表示为rg=。

4(2016·全国Ⅲ卷)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是(填入正确选项前的标号)。

5.某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置，将一灵敏电流表改装为温度计．提供的实验器材有：灵敏电流表(量程为1.0mA，内阻为300Ω)，学生电源(输出电压为U＝2.0V，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为3000Ω)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT，导线若干．已知热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝2.5t－15(Ω)，实验步骤如下：a．按照电路图连接好实验器材；b．为不烧坏灵敏电流表，将滑动变阻器的滑片P调整到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑动变阻器，使灵敏电流表指针指在________(选填“中央刻线”或“满刻线”)位置，并在以后的操作中使滑片P________(选填“位置不变”、“置于a端”或“置于b端”)；c．在容器中倒入适量热水，将单刀双掷开关掷于d端，随着热水温度的下降，记录若干个灵敏电流表的示数；d．根据热敏电阻随温度变化的特性，计算出各个电流对应的温度，重新制作灵敏电流表的刻度盘，改装成温度计．(1)为使改装的温度计的量程足够大，将实验步骤b补充完整．(2)根据实验过程，电路中的滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)．(3)灵敏电流表的电流I与热水温度t之间的函数关系式为I＝________(A)，该温度计能够测量的最低温度为________℃.(4)重新制作后的灵敏电流表的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的________(填“左”或“右”)侧，刻度盘上的刻度________(填“均匀”或“不均匀”)．1某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻。A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻为几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩC.定值电阻R0未知D.滑动变阻器R,最大阻值为RmE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。甲乙(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=(用U10、U20、Rm表示)。

(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=,总内阻r=。(均用k、a、R0表示)

丙.答案(1)见解析图(2)Rm(3)解析(1)根据如题图甲所示的实物连接图画原理图,要注意两个电压表所测部分,V1测滑动变阻器的电压,V2测路端电压。(2)由电路连接关系可知,所以有R0=Rm。(3)由闭合电路欧姆定律可知E=U2+r,整理可得U1=U2E,所以有k=,可得r=。由题图可知:当U1=0时U2=a,即可得E=a=a。2在测量未知电阻Rx阻值的实验中,可供选择的器材有:待测电阻Rx(阻值约300Ω)电流表A1(量程20mA,内阻约50Ω)电流表A2(量程50mA,内阻约10Ω)电阻箱R(0~999.9Ω)滑动变阻器R1(20Ω,2A)滑动变阻器R2(1750Ω,0.3A)电源E(电动势6.0V,内阻不计)开关S及导线若干。丙某同学采用如下方案进行测量:①按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0。②将电流表A1改接到另一支路(如图乙),保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为I2,记下此时A1示数I1'。③计算得到Rx的阻值。(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第(填图丙中表示导线的数字)条导线连接错误。

(2)正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)造成的。

(3)待测电阻Rx=(用I1、I2、R0、I1'中的某些量表示);针对该实验方案,下列说法正确的是(填选项前的字母)。

A.电流表A1的内阻不会造成系统误差B.电流表A2的内阻会造成系统误差答案(1)6(2)R2(3)R0A解析(1)第6条导线应该接滑动变阻器上边的接线柱。(2)因待测电阻阻值约300Ω,和电阻箱并联以后的电阻在150Ω左右,如果滑动变阻器阻值选择得过大(此题中的R2=1750Ω),则开始的阶段待测电阻与滑动变阻器并联后的阻值也在100Ω左右,这样的话在待测电阻上的分压将是很小的,等到滑片接近最右端时,分压突然可达到电源电压,故发生此情况的原因就是滑动变阻器阻值选择得过大,即选了R2。(3)在甲电路中,根据欧姆定律可得(I2I1)R0=I1Rx;在乙电路中,根据欧姆定律可得(I2I1')Rx=I1'R0;联立两式可解得Rx=R0;若考虑电流表A1的内阻r,则上述表达式可列成(I2I1)R0=I1(Rx+r),(I2I1')Rx=I1'(R0+r);同样可解得Rx=R0,故电流表A1的内阻不会造成系统误差,选项A正确;因为两次使得通过电流表A2的电流相同,即并联支路两端的电压相同,故电流表A2的内阻也不会造成系统误差,选项B错误。3实际电流表都有内阻,为了测量电流表G1的内阻rg,提供的器材如下:①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω)②电流表G2(0~15mA,内阻约100Ω)③定值电阻R1(R1=150Ω)④滑动变阻器R2(0~20Ω)⑤电源(电动势为3V)⑥开关S及导线若干(1)为了使测量结果尽量精确,设计并在虚线框中画出实验的电路图。(2)对照所画电路图连接如图所示的实物图。(3)闭合开关S,移动滑片至某一位置,记录G1和G2的读数I1和I2,则待测电流表的内阻可表示为rg=。

答案(1)电路图见解析图(2)实物图见解析图(3)解析(1)电路图如图所示(2)实物图如图所示(3)待测电流表的内阻rg=。4(2016·全国Ⅲ卷)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是(填入正确选项前的标号)。

.答案(1)连线如图所示。(2)AC解析(1)据题干要求由左手定则知,棒中电流由a流向a1,连线如答案图。(2)由动能定理知,F安xFfx=mv2①F安=BIl ②联立解得(BIlFf)x=mv2若使棒获得更大速度,可增加导轨间距l,或适当增大棒中的电流,故A、C正确。若只换一根更长的金属棒,导轨间距不变,安培力不变,但Ff与m均增大,故v减小,所以B错误。5.某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置，将一灵敏电流表改装为温度计．提供的实验器材有：灵敏电流表(量程为1.0mA，内阻为300Ω)，学生电源(输出电压为U＝2.0V，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为3000Ω)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT，导线若干．已知热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝2.5t－15(Ω)，实验步骤如下：a．按照电路图连接好实验器材；b．为不烧坏灵敏电流表，将滑动变阻器的滑片P调整到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑动变阻器，使灵敏电流表指针指在________(选填“中央刻线”或“满刻线”)位置，并在以后的操作中使滑片P________(选填“位置不变”、“置于a端”或“置于b端”)；c．在容器中倒入适量热水，将单刀双掷开关掷于d端，随着热水温度的下降，记录若干个灵敏电流表的示数；d．根据热敏电阻随温度变化的特性，计算出各个电流对应的温度，重新制作灵敏电流表的刻度盘，改装成温度计．(1)为使改装的温度计的量程足够大，将实验步骤b补充完整．(2)根据实验过程，电路中的滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)．(3)灵敏电流表的电流I与热水温度t之间的函数关系式为I＝________(A)，该温度计能够测量的最低温度为________℃.(4)重新制作后的灵敏电流表的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的________(填“左”或“右”)侧，刻度盘上的刻度________(填“均匀”或“不均匀”)．解析：(1)调节滑动变阻器，使灵敏电流表指针指在满刻线位置，并在以后的操作中使滑片P位置不变．(2)由于灵敏电流表的内阻只有300Ω，所以当灵敏电流表达到满偏时，有I＝eq\f(U,Rg＋R)，将U＝2.0V，Rg＝300Ω及I＝1.0×10－3A代入可得R＝1700Ω，故应选择滑动变阻器R2.(3)由于滑动变阻器的滑片在以后的实验中保持不动，故滑动变阻器接入电路的阻值和电流表的内阻之和为2000Ω.当开关掷于d端时，有I＝eq\f(U,200