專(zhuān)題七實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新(參考版)
2025-03-06 23:01本頁(yè)面
【正文】 2023年 3月 22日星期三 10時(shí) 36分 55秒 22:36:5522 March 2023 1一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。 2023年 3月 22日星期三 下午 10時(shí) 36分 55秒 22:36: 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 :36:5522:36Mar2322Mar23 1越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。 , March 22, 2023 閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。 2023年 3月 22日星期三 10時(shí) 36分 55秒 22:36:5522 March 2023 1空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。 2023年 3月 22日星期三 下午 10時(shí) 36分 55秒 22:36: 1楚塞三湘接，荊門(mén)九派通。 22:36:5522:36:5522:36Wednesday, March 22, 2023 1不知香積寺，數(shù)里入云峰。 22:36:5522:36:5522:363/22/2023 10:36:55 PM 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 下午 10時(shí) 36分 55秒 下午 10時(shí) 36分 22:36: 沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。 2023年 3月 下午 10時(shí) 36分 :36March 22, 2023 1行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。 :36:5522:36:55March 22, 2023 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。 :36:5522:36Mar2322Mar23 1故人江海別，幾度隔山川。 , March 22, 2023 雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。8)用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻 r和一待測(cè)電阻的阻值 6 V， 電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐 ． 可選用的實(shí)驗(yàn)器材有： 電流表 A1(量程 0～ 30 mA)； 電流表 A2(量程 0～ 100 mA)； 電壓表 V(量程 0～ 6 V)； 滑動(dòng)變阻器 R1(阻值 0～ 5 Ω)； 滑動(dòng)變阻器 R2(阻值 0～ 300 Ω)； 開(kāi)關(guān) S一個(gè)，導(dǎo)線若干條． 某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下： Ⅰ .設(shè)計(jì)如圖 10所示的電路圖，正確連接電路． 圖 10 Ⅱ .將 R的阻值調(diào)到最大 ， 閉合開(kāi)關(guān) ， 逐次調(diào)小 R的阻值 ， 測(cè)出多組 U和 I的值 ， 并記錄 ． 以 U為縱軸 ， I為橫軸 ， 得到如圖 11所示的圖線 ． 圖 11 Ⅲ .斷開(kāi)開(kāi)關(guān) ， 將 Rx改接在 B、 C之間 ， A與 B直接相連 ， 其他部分保持不變 ． 重復(fù) Ⅱ 的步驟 ， 得到另一條 U－ I圖線 ， 圖線與橫軸 I的交點(diǎn)坐標(biāo)為 (I0,0)， 與縱軸 U的交點(diǎn)坐標(biāo)為 (0， U0)． 回答下列問(wèn)題： (1)電流表應(yīng)選用 ________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 ________； 解析 因?yàn)?電源電動(dòng)勢(shì)約為 6 V， 待測(cè)電阻以及電源的內(nèi)阻都為數(shù)十歐 ， 估算出電流為幾十至幾百毫安 ， 因此電流表選擇 A2；由于滑動(dòng)變阻器為限流式接法 ， 因此應(yīng)選擇阻值較大的滑動(dòng)變阻器 ，或者根據(jù)題圖中 (20 mA, V)來(lái)判斷此時(shí)內(nèi)阻分壓約為 V， 那么根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系 ， 此時(shí)滑動(dòng)變阻器和定值電阻阻值和為幾百歐姆 ， 因此選 R2； A2 R2 (2)由 U－ I圖線 ， 得電源內(nèi)阻 r＝ ________Ω； 解析 電源內(nèi)阻 r＝－ k＝ 25 Ω； (3)用 I0、 U0和 r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式 Rx＝ ________， 代入數(shù)值可得 Rx； 解析 根據(jù)閉合電路歐姆定律 E ＝ U ＋ I ( R x ＋ r ) ，可得函數(shù)圖象的 斜率表示的物理意義為－ ( R x ＋ r ) ，而函數(shù)圖象的斜率根據(jù)題意為 －U 0I 0，因此有：－ ( R x ＋ r ) ＝－U 0I 0，因此 R x ＝U 0I 0－ r ； 25 U 0I 0 － r (4)若電表為理想電表 ， Rx接在 B、 C之間與接在 A、 B之間 ， 滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置 ， 兩種情況相比 ，電流表示數(shù)變化范圍 ________ ， 電壓表示數(shù)變化范圍________． (選填 “ 相同 ” 或 “ 不同 ” ) 解析 由于電表為理想電表 ， 因此待測(cè)電阻無(wú)論放在 B、 C間還是A、 B間 ， 對(duì)總電阻沒(méi)有影響 ， 因此在滑動(dòng)變阻器變化范圍相同的情況下 ， 電流表示數(shù)變化范圍相同 ． 由于與電壓表并聯(lián)部分的電阻阻值變化 ， 因此電壓表示數(shù)變化范圍會(huì)不同 ． 相同 不同 預(yù)測(cè) 5 一課外小組同學(xué)想要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻 ． 準(zhǔn)備的器材有：電流表 A(0～ 200 mA， 內(nèi)阻是 12 Ω)， 電阻箱 R(最大阻值 Ω)， 一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線 ． (1)由于電流表 A的量程較小，考慮到安全因素，同學(xué)們將一個(gè)定值電阻和電流表并聯(lián)，若要使并聯(lián)后流過(guò)定值電阻的電流是流過(guò)電流表的電流的 2倍，則定值電阻的阻值 R0＝ ________ Ω. 解析 由并聯(lián)電路規(guī)律可知，并聯(lián)部分電壓相等，要使并聯(lián)后流過(guò)定值電阻的電流是流過(guò)電流表的電流的 2 倍，則定值電阻的阻值應(yīng)是電流表內(nèi)阻的一半，故有： R 0 ＝122 Ω ＝ 6 Ω. 答案 6 (2) 設(shè)計(jì)的電路圖如圖 12 甲．若實(shí)驗(yàn)中記錄電阻箱的阻值 R 和電流表的示數(shù) I ，并計(jì)算出1I得到多組數(shù)據(jù)后描點(diǎn)作出 R －1I圖線如圖乙所示，則該電源的電動(dòng)勢(shì) E ＝ ________ V ，內(nèi)阻 r ＝ ________ Ω. 圖 12 解析 由閉合電路歐姆定律可知： I ＝13ER ＋ r ＋6 126 ＋ 12， 則變形得： R ＝E3 I－ 4 － r . 故圖象中的斜率 k ＝E3＝ 2 . 0 ； 故： E ＝ 6 . 0 V ； 圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為－ 6 . 0 ＝－ r － 4 ，解得 r ＝ 2 . 0 Ω . 答案 高考題型 6 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 例 6 某品牌電飯鍋采用純電阻電熱絲加熱 ， 有 “ 煮飯 ” 和“ 保溫 ” 兩種工作模式 ， 在 220 V電壓下額定功率分別為 600 W和 80 W． 物理興趣小組的同學(xué)們想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該電飯鍋電熱絲的電阻 ． 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：干電池兩節(jié)，滑動(dòng)變阻器 R1(最大阻值 20 Ω)，電阻箱 R(精度 Ω)，電壓表 V(量程 3 V，內(nèi)阻很大 )，電流表A(量程 6 mA，內(nèi)阻 r＝ Ω)，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干． (1)同學(xué)們利用多用電表進(jìn)行初步測(cè)量和估算發(fā)現(xiàn) ， 電飯鍋處于不同工作模式時(shí) ， 實(shí)驗(yàn)電流差異較大 ． 為了能順利完成實(shí)驗(yàn) ， 他們打算將電流表的測(cè)量范圍擴(kuò)大到 48 mA， 則應(yīng)該將電阻箱調(diào)節(jié)至R＝ ________ Ω并與電流表并聯(lián) ． 解析 將電流表 A( 量程 6 m A ，內(nèi)阻 r ＝ Ω) ，擴(kuò)大到量程為 48 m A ，因此通過(guò) R 的電流為 48 mA － 6 mA ＝ 42 m A ，那么電阻 箱調(diào)節(jié)至 R ＝6 3542 Ω ＝ 5 Ω . 5 (2)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并連接了如圖 13所示的電路圖 ， 接通電源前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于 ________(選填 “ a” 或 “ b” )端 ． 圖 13 解析 因滑動(dòng)變阻器以分壓式接入電路 ，
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