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高考稳定电流实验题点拨-教育资源库

高考稳定电流实验题点拨
作者:佚名 文章来源:教育资源库 点击数: 更新时间:2010-3-1
多年来,高考试题都必有稳定电流实验的题目。且考试重点是:画实验电路原理图,连接实物图,以及通过电路分析、推导、计算、图像等等。下面是近几年考题点拨。

(08全国卷1)Ⅱ.(12分)一直流电压表V,连成为1V,内阻为1000Ω。现将一阻值在5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的连成。为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线。

(1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.(连实验电路原理图)

(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为        V,电源电动势为         V. (电路计算)

答案:7,6.3

解析:(1)将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。设电源电动势为E,则由闭合电路欧姆定律,当两开关都闭合时,R2被短路,有:当S1闭合,S2断开时,解两式得:R1=6000Ω ,E=6.3V;根据串联分压原理,可得电压表量程为7V。

(08全国卷2)(2)(13分)右图为一电学实验的实物连线图. 该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω). 图中两具电压表量程相同, 内阻都很大. 实验步骤如下:

①调节电阻箱, 使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近; 将滑动变阻器的滑动头调到最右端.

②合上开关S.

③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动, 使两个电压表指针都有明显偏转.

④记下两个电压表V1和V2的读数U1和U2

⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置, 记下V1和V2的多组读数U1和U2

⑥求Rx的平均值.

回答下面问题:

(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为 , 滑动变阻器的符号为 ,其余器材用通用的符号表示。(画实验电路原理图)

(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=___________(电路计算)

(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响, 用U1、U2、R0、V1的内阻r1、V2的内阻r2表示Rx的公式为Rx=__________________(考虑电表内阻电路计算)

答案:(1)4.592~4.594;

(2)I电路如图:.

II

III.

解析:(1)螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm,可动刻度部分读数为0.093mm,所以所测铜丝直径为4.593mm

(2)不计电压表内阻,根据串联分压原理,有:

(3)可考电压表内阻影响,则R0与Rv1的并联电阻与Rx与Rv2的并联电阻串联分压,即: 解得:

01津晋卷   8 .(20分)实验室中现有器材如实物图1所示,有:

电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5Ω;电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5Ω;电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑线变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S;导线若干。

要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。           

   

图1                                     图2

(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻?(选择器材)

(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。(连实物图)

(3)你要读出的物理量是_________________。(确定被测量)

  用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。(电路计算)

分析:

(1)A2、A3(4分,答对其中一个给2分。若答了A1则不给这4分。)

(2)若测r3,实物图如图:(8分,将A2、A3的位置互换不扣分;将A2、A3换成A1,或连线有错,都不给这8分。)

(3)A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值R1 。(4分)

 (4分,计算公式与测量实物图要相符,否则不给这4分。如图不正确也不给这4分。)

一、   实验步骤排列、除多、补漏

01(北京、内蒙古、安徽卷)  4在测定金属电阻率的实验中,用伏安法测量电阻.将实验电路图画在方框中.为了完成整个实验,除你在电路中已画出的器材外,还需要用哪些仪器?用这些仪器测量哪些量?(画实验原理图、补充器材)

答:____________________________________________;                          

   _____________________________________________.                           

计算电阻率 的公式是(公式推导)                                                        

________________________.                                                

得分

用螺旋测微器测量金属丝的直径 (1分).用米尺测金属丝的长度 (1分)

(2分),式中U是电压表测得的电压值,I是电流表测得的电流值.

02春季理综9(18分)图甲、乙是两组同样的器材实物图,用来测量待测电阻R的阻值,每组器材中包括:电池,电键,变阻器,电压表,电流表,等测电阻R,若干导线。

图甲                                  图乙

(1)如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多,但R的阻值比电流表的内阻大很多,试在图甲中连线使之成为测量电路;如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多,但R的阻值比电压表的内阻小很多,试在图乙中连线使之成为测量电路。(伏安法两种电路的选择、连实物图)

(2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA,对图甲和图乙中连成的测量电路,分别写出计算待测电阻的公式(用测得的量和给出的电表内阻来表示)。(电路计算)

(1)如下图所示

(2)用图甲线路时,       ①

   用图乙线路时,          ②

 

A

(08海南卷)14、一毫安表头   满偏电流为9.90 mA,内阻约为300 Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流表,其电路原理如图所示.图中,   是量程为2 A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源.

⑴完善下列实验步骤:

①将虚线框内的实物图按电路原理图连线;(连实物图)

②将滑动变阻器的滑动头调至        端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零;(器材注意事项)

A

mA

R0

S

E

 ③合上开关;

 ④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1 A

⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会      (填“增大”、“减小”或“不变”);(电路分析)

⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为        ,同时毫安表指针满偏.(串联电路特点)

⑵回答下列问题:

  ①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω,由此可知毫安表头的内阻为        .(部分电路计算)

②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为            A.(部分电路计算)

  ⑧对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:(误差分析)

                                                                     。

答案:(1)①如图;②b;⑤减小;⑥1A;(2)①310;②0.495(0.494~0.496均可);③例如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表头的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。

解析:(1)将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表;在调节电阻箱时,由于接入回路的电阻增加,故电流表电流会减小;为了能成功改装为1A的量程的电流表,需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A;(2)电阻箱的电阻读数为3.1Ω,此时毫安表满偏,电阻箱上的电流为1000mA-9.9mA=990.1mA,根据并联电阻值与电流值成反比,可计算毫安表的内阻为310Ω;若毫安表半偏,电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A;本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化,导致标准电流表的示数无法精准显示1A,还有电表本身读数上的误差,以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。

(08广东理科基础)13.在“测定电源电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,作出了正确的U-t图像,如图4所示,其中图线斜率绝对值的物理含义是(实验图像分析)

A.短路电流     B.电源内阻

C.电源电动势    D.全电路电阻

答案:B

解析:测定电源电动势和内阻”的实验中的U-t图像,图线斜率绝对值表示电源的内阻。

(08广东理科基础)14.某同学用伏安法测电灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图5所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是(电路分析)

A.电流表烧坏          B.电压表烧坏

C.小灯泡烧坏          D.小灯泡不亮

答案:D

解析:由于电压表的内阻非常大,串联在电路中,导致干路电流很小,同时电流表内阻很小,与灯泡并联,导致干路电流只有极少部分通过灯泡,故灯泡不亮,选项D正确。

(08广东卷)15.(11分)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现在器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.

(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性,请你在图的实物图上连线.

(2)实验的主要步骤:

①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,             ,             ,断开开关;

③重复第②步操作若干次,测得多组数据.

(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图10的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=        +        t(Ω)(保留3位有效数字)

答案:(1)图略

(2)记录电压表电压值、温度计数值

(3)R=100+0.395 t

(宁夏卷)I.右图为一正在测量中的多用电表表盘.(读数)

(1)如果是用×10 档测量电阻,则读数为             

(2)如果是用直流10 mA档测量电流,则读数为             mA。

   (3)如果是用直流5 V档测量电压,则读数为               V。

答案:Ⅰ.(1)60 (2)7.18  (3)3.59

解析:欧姆档在最上面的一排数据读取,读数为6×10Ω=60Ω;电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为7.18mA;同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为35.9×0.1V=3.59V。

02年广东、河南7 .(8分)现有器材:量程为10.0mA、内阻约30 -40 的电流表一个,定值电阻R1=150 ,定值电阻R2=100 ,单刀单掷开关K,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。

(1) 按要求在实物图上连线。(连实物图)

(2)  用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为 =   ,式中各直接测得量的意义是:                .(电路计算)

[解答]:(1)连图:左图只用R1接入电路;右图用R1和R2串联接入电路。      (2)  R2

I1是外电阻为R1时的电流,I2是外电阻为R1和R2串联时的电流

干电池
电流表
mA

R1

R2

K
干电池
电流表
mA

R1

R2

K

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