2020版高考物理新增分大一轮复习第七章恒定电流专题突破八电学实验基础讲义含解析

E.变阻箱R(0~9999Ω) F.开关和导线若干

图15

(1)图15甲是某同学设计的电路,大家讨论后一致认为此电路不可行,你认为原因是________; A.R0阻值较小 B.电流表存在内阻 C.电压表无法准确读数 D.电流表无法准确读数

(2)同学们改用图乙电路进行测量,设电阻箱的阻值为R,电压表的示数为U,为了能根据图11

象求得电压表的内阻,应该作________图线(选填“-R”“U-R”或“U-”);

UR(3)请根据你选择的坐标轴和下表的数据,在图丙中标上合适的标度作出相应图线;

R/kΩ U/V 1-1

/kΩ R

0.6 2.5 1.5 2 2 1.8 3 1.5 4 1.3 5 1.13

1.67 0.67 0.5 0.33 0.25 0.20

1-1/V U

0.40 0.50 0.56 0.67 0.77 0.88

(4)根据你所画出的图线,求出电源的电动势E=______V,电压表内阻RV=________kΩ(结果均保留两位有效数字).

1

答案 (1)D (2)-R (3)如图所示

U

(4)3.1(2.9~3.3) 2.9(2.5~3.3)

拓展点2 替代法测电阻

实验原理如图16:

图16

(1)S接1,调节R2,读出表示数为I;

(2)S接2,R2不变,调节电阻箱R1,使表示数仍为I; (3)由以上可得Rx=R1.

该方法的优点是消除了表内阻对测量的影响,缺点是电阻箱的电阻R1不能连续变化.

例5 (2016·江苏单科·10)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系,已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω,R随t的升高而增大,实验电路如图17所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.

图17

实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为

I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….

(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用________. A.量程0~100mA,内阻约2Ω B.量程0~0.6A,内阻可忽略

(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是________. ①将旋钮a由“0”旋转至“1” ②将旋钮b由“9”旋转至“0” ③将旋钮c由“9”旋转至“0” (3)实验记录的t和R的数据见下表

温度t(℃) 阻值R(Ω) 20.0 9.6 40.0 10.4 60.0 11.1 80.0 12.1 100.0 12.8

请根据表中数据,在如图18所示方格纸上作出R-t图线.

图18

由图线求得R随t的变化关系为R=________Ω. 答案 (1)A (2)①②③(或①③②) (3)见解析图 0.04t+8.8(0.04t+8.7~0.04t+8.9都算对)

解析 (1)电路中电源电动势为1.5V,金属电阻的阻值约为10Ω,滑动变阻器最大阻值为 10Ω,电流在0.075~0.15A范围内,则电流一般在0.1A以内调整,为使电流读数更准确,应选用量程0~100mA的电流表.

(2)调节电阻箱时按照先调大再调小的原则,旋转各旋钮的正确操作顺序是①②③(或①③②). (3)R-t图象如图所示

由R-t图象知,R=0.04t+8.8 (Ω).

拓展点3 电桥法测电阻

例6 (2018·金陵中学等三校四模)某物理学习兴趣小组为了测量待测电阻Rx,设计了如下实验,用到的实验器材有:学生电源、灵敏电流计、电流表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、开关、导线若干.

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