高考專題24 電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的圖象（三）-2019年高考物理必考8類重要圖象講練---精校解析word版

1、<p><b>　　綜合訓(xùn)練</b></p><p>　　1.現(xiàn)有一電池，電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍內(nèi)，允許通過的最大電流為50mA．為測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖中R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R0為保護(hù)電阻．</p><p>　　（1）（單選）可備選用的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選

2、用　C　</p><p>　?。ˋ）20Ω，2.5W（B）50Ω，1.0W</p><p>　?。–）150Ω，1.0W（D）1500Ω，5.0W</p><p>　　（2）按照?qǐng)D（a）所示的電路圖，將圖（b）所示的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路．</p><p>　　（3）接好電路，閉合電鍵后，調(diào)整電阻箱的阻值，記錄阻值R和相應(yīng)的電壓表示數(shù)U，取得多組

3、數(shù)據(jù)，然后通過做出有關(guān)物理量的線性關(guān)系圖象，求得電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．</p><p>　?、僬?qǐng)寫出所作線性圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式　=?+??；</p><p>　?、趫D（c）是作線性圖象的坐標(biāo)系，若縱軸表示的物理量是，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中定性地畫出線性圖象．</p><p>　　【答案】（1）C；（2）實(shí)物電路圖如圖所示；（3）①=?+；②圖象如圖所示． </p&g

4、t;<p>　　2.小明、小強(qiáng)共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：電池組（電動(dòng)勢(shì)約6 V，內(nèi)阻r約3Ω）、電流表（量程2.0A，內(nèi)阻rA=0.8Ω）、電阻箱R1，（0～99.9Ω）、滑動(dòng)變阻器R2（0～Rt）、開關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。</p><p>　?。?）小明先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值。 他的主

5、要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S2、S，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、Sl，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 Ω。</p><p>　?。?）小強(qiáng)接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。</p><p><b>　　①他的實(shí)驗(yàn)步驟為：</b></p><

6、;p>　　a．在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至 （選填“最大值”或“最小值”），之后閉合開關(guān)S，再閉合 （選填“S1”或“S2”）；</p><p>　　b．調(diào)節(jié)電阻 （選填“R1”或"R2”），得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；</p><p>　　c．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器。</p><p>　　②圖乙是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的—R

7、圖象，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表 ，電源電動(dòng)勢(shì)E= V，內(nèi)阻r= Ω。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。</p><p><b>　　【答案】（見解析）</b></p><p>　　3．為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關(guān)系，小明測(cè)量小燈泡的電壓U和電流I，利用P＝UI得到電功率．實(shí)驗(yàn)所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0 V,1.8 W”，電

8、源為12 V的電池，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10 Ω.</p><p>　　(1)準(zhǔn)備使用的實(shí)物電路如圖甲所示．請(qǐng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的正確位置．(用筆畫線代替導(dǎo)線)</p><p><b>　　圖甲</b></p><p>　　(2)現(xiàn)有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值電阻，電路中的電阻R1應(yīng)選________Ω的定值電阻．</p>

9、;<p>　　(3)測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除________兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材．</p><p>　　(4)小明處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，如圖乙所示．請(qǐng)指出圖象中不恰當(dāng)?shù)牡胤剑?lt;/p><p><b>　　圖乙</b></p><p>　　【答案】(1)見解析圖　(2)10

10、　(3)電池　(4)圖線不應(yīng)畫為直線；橫坐標(biāo)的標(biāo)度不恰當(dāng)． </p><p>　　4.某實(shí)驗(yàn)小組想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：</p><p>　　待測(cè)干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻約為3 Ω)</p><p>　　直流電流表A1(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.5 Ω)</p><p>　　直流電流

11、表A2(量程0～3 A，內(nèi)阻約0.1 Ω)</p><p>　　電壓表V1(量程0～2 V，內(nèi)阻約為2 000 Ω)</p><p>　　電壓表V2(量程0～6 V，內(nèi)阻約為6 000 Ω)</p><p>　　滑動(dòng)變阻器R1(最大電阻20 Ω，額定電流2 A)</p><p>　　滑動(dòng)變阻器R2(最大電阻200 Ω，額定電流1 A)<

12、/p><p>　　電阻箱R3(最大電阻99.9 Ω，額定電流1 A)</p><p><b>　　開關(guān)、導(dǎo)線若干</b></p><p>　?。?）若用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量有盡可能高的精確度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的電流表是________，電壓表是________，滑動(dòng)變阻器是________。</p><p>

13、　?。?）請(qǐng)將圖甲中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路．</p><p>　　（3）若用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，電流表現(xiàn)了故障，不能使用，實(shí)驗(yàn)小組如想方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，需將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，只需去掉電流表，將上述器材中的________換成________即可．</p><p>　?。?）請(qǐng)?jiān)谙驴蛑挟嫵龈倪M(jìn)后的實(shí)驗(yàn)電路圖．</p><p>　　(5)實(shí)驗(yàn)小組在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中

14、得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在坐標(biāo)紙上作出了如圖乙所示圖線．由圖線得出：干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻 r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　【答案】（見解析） </p><p>　　5.如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室里小王同學(xué)用

15、電流傳感器和電壓傳感器等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。改變電路的外電阻R，通過電壓傳感器和電流傳感器測(cè)量不同阻值下電源的端電壓和電流，輸入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)生成U?I圖線,如圖（1）所示。</p><p>　?。?）由圖可得干電池的電動(dòng)勢(shì)為 V，干電池的內(nèi)電阻為 Ω；</p><p>　　（2）做完實(shí)驗(yàn)后，小王同學(xué)在上面的實(shí)驗(yàn)器材中去掉電壓傳感

16、器，改變電路的外電阻R，</p><p>　　通過電流傳感器測(cè)量不同阻值下的電流，畫出 R?1/I 圖線也可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。請(qǐng)寫出小王同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系式 。</p><p>　?。?）現(xiàn)有一小燈泡，其U－I特性曲線如圖（2）所示，若將此小燈泡接在上述干電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是_______ ________W

17、。 </p><p>　　【答案】（1）1.5、1Ω；（2）；（3）0.17</p><p>　　6.某同學(xué)為了研究一個(gè)小燈泡的燈絲電阻的U－I曲線，進(jìn)行了如下操作．</p><p>　　(1)他先用多用電表的歐姆擋“×1”擋測(cè)量，在正確操作的情況下，表盤指針如圖甲所示，可讀得該小燈泡的燈絲電阻的阻值Rx＝________ Ω.</p>

18、<p>　　(2)實(shí)驗(yàn)中所用的器材有：</p><p>　　電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約為2 kΩ)</p><p>　　電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω)</p><p>　　滑動(dòng)變阻器(0～5 Ω，1 A)</p><p>　　電源、待測(cè)小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干</p><p>　　請(qǐng)畫出該實(shí)驗(yàn)的

19、電路圖．</p><p>　　(3)該同學(xué)已經(jīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖乙中描出了數(shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)畫出小燈泡的U－I曲線．</p><p>　　(4)如果把這個(gè)小燈泡直接接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V、內(nèi)阻為2.0 Ω的電池兩端，則小燈泡的實(shí)際功率是________ W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．</p><p><b>　　解析　</b></p>

20、<p>　　(1)根據(jù)多用電表的讀數(shù)規(guī)則可知Rx＝2 Ω；</p><p>　　(2)小燈泡內(nèi)阻很小，采用電流表外接時(shí)誤差較小，電壓表與小燈泡并聯(lián)測(cè)電壓，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．</p><p>　　(4)作出小燈泡直接接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V、內(nèi)阻為2.0 Ω的電池兩端時(shí)的U－I圖線如圖所示，其與原U－I曲線的交點(diǎn)即為小燈泡實(shí)際工作時(shí)的電流和電壓值，可得出小燈泡的實(shí)際功率為

21、0.28 W.</p><p>　　【答案】(1)2　(2)如圖丙所示　(3)如圖丁所示</p><p>　　(4)0.28(0.25～0.32都正確)</p><p>　　7．要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作。已選用的器材有：</p><p>　　電池組（電動(dòng)勢(shì)為4.

22、5V，內(nèi)阻約1Ω）；</p><p>　　電流表（量程為0250mA，內(nèi)阻約5Ω）；</p><p>　　電壓表（量程為03V，內(nèi)阻約3kΩ）；</p><p>　　電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。</p><p>　　（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的 （填字母代號(hào)）。</p><p>　　A．滑動(dòng)變阻器（最大阻

23、值20Ω，額定電流1A）</p><p>　　B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）</p><p>　?。?）請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖畫入下面的表格中：</p><p>　?。?）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示?，F(xiàn)將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，請(qǐng)?jiān)趫D中作出該電源輸出電流與路端電壓的關(guān)系圖線，由此得到小燈泡消耗的功率是