2020-2021学年高考物理一轮复习 专题15 恒定电流（2）知识点练习（含解析）.docx

1、专题15.2 恒定电流（2）能力提升1.某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的值分别是_mm，_A，_V。已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010 ，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 k。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E4.5 V，内阻很小。则图中_(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路。用此电路测得的金属丝电阻Rx比真实值_(选填“大”或“小”)。若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA2.0 ，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的_电路。若此时测得电流为I、电压为U，则金属

2、丝电阻Rx_(用题中各物理量符号表示)。【答案】：0.9990.422.26A小BRA【解析】：根据螺旋测微器读数规则可知金属丝直径为0.999 mm；电流表读数是0.42 A，电压表读数是2.26 V。由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法。干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应当采用的最佳电路为图A。用此电路测得的金属丝电阻Rx实质是电阻丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小。若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA2.0 ，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是题图中的B电路。若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻RxRA。2(2017全国卷23

3、)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A，内阻大约为2 500 )的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 ，另一个阻值为2 000 )；电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 )；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。(2)完成下列填空：R1的阻值为_(填“20”或“2 000”)。为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的_端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱RZ的阻值置于2 500.0

4、，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_(填“相等”或“不相等”)。将电阻箱RZ和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将RZ的阻值置于2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_。【答案】：(1)见解析图(2)20左相等2 550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】：(1)根据原理图(a)，将图(b)中的实物连线如图所示。(2)滑动变阻器R1在实验中为控制电路，且

5、为分压接法，应选总阻值小的滑动变阻器，故R1的阻值为20 。为了保护微安表，S1闭合时，微安表上的电压为零，故开始时应将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端。接通S2前后，微安表的示数保持不变，说明S2闭合后，没有电流流过S2，故B、D两点的电势相等。实验过程中，由于测量电路，即由RZ、R2组成的电路的阻值很大，可认为测量电路两端的电压不变，故与RZ互换后通过R2、RZ和的电流不变，电路如图所示。由于B、D两点的电势相等，对于图甲，I1RAI2RI1RZ1I2R，即对于图乙，I1RZ2I2RI1RAI2R，即所以所以RA 2 550 。(3)提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节R1上的分

6、压，尽可能使微安表接近满量程。3在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，此外还有以下器材可供选择：A直流电源3 V(内阻不计)B直流电流表0300 mA(内阻约为5 )C直流电流表03 A(内阻约为0.1 )D直流电压表03 V(内阻约为3 k)E滑动变阻器100 ，0.5 AF滑动变阻器10 ，2 AG导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_。(均填写仪器前的字母)(2)在如图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要

7、求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮)。(3)根据实验数据，画出的小灯泡I U图线如图所示。由此可知，当电压为0.5 V时，小灯泡的灯丝电阻是_。(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的二次方U2变化的图象，在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是_(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。【答案】：(1)BF(2)图见解析(3)5.0(4)甲、丙【解析】：(1)灯泡的额定电流I200 mA，故电流表选择B。因本实验要求电压从零开始变化，故用分压接法，故滑动变阻器选择小电阻F。(2)根据实验要求可知，滑动变阻器采用分压接法，并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联；电流表

8、采用外接法，电路图如图所示。(3)由画出的伏安特性曲线可知，U0.5 V时，电流I0.10 A，则对应的电阻R5.0 。(4)由P可知，P与U为二次函数关系，图象开口向上，故甲正确。P与U2在R不变时为正比例关系，由于随电压的增大而减小，故丙图正确。4.一实验小组准备探究元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图所示的电路图。请回答下列问题：(1)请将图中的实物连线按电路图补充完整。(2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值_(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。(3)在电路图中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图中的_(填“(

9、a”“b“c”“d”“e”或“f)处接触不良。(4)实验测得表格中的7组数据。请在坐标纸上作出该元件的I U图线。序号电压/V电流/A10.000.0020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44(5)为了求元件Q在I U图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R求得。乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R求得。其中_(填“甲”或“乙”)同学的方法正确。【答案】：(1)图见解析(2)小于(3)f(4)见解析(5)甲【解析】：(1)根据电路图，连接实物，如图所示。(2)如图知，电流的测量偏大，根据R知，电阻的测量偏小，

10、即小于真实值。(3)无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零，是因为滑动变阻器是限流式接法，故是导线f断路。(4)描点画图，如图所示。(5)根据欧姆定律电阻应等于割线的斜率R，切线的斜率不等于电阻，所以甲同学的方法正确。5.2017天津卷9(3)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r11.0 k，电阻R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R03.0 的电阻。(1)按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数

11、不为零，再测量a、a间电压，若读数不为零，则一定是_导线断开；若读数为零，则一定是_导线断开。(2)排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图。由I1I2图象得到电池的电动势E_V，内阻r_。【答案】：(1)aabb(2)1.4(1.361.44均可)0.5(0.40.6均可)【解析】：(1)a、b间的电压不为零，说明a、a或b、b间有一处导线断开，若a、a间电压不为零，说明aa导线断开；若a、a间电压为零，则一定是bb导线断开。(2)在给出的图象中取两个点，读数分别为I10.12 mA、I260 mAI10.07 m

12、A、I2200 mA。据闭合电路欧姆定律知：E(I1I2)(R0r)I1(r1R1)，将上述两组数据代入可得：电动势E1.4 V，内阻r0.57 。6.某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：A电流表A(量程为30 mA、内阻未知)B电阻箱R(0999.9 )C滑动变阻器R1(020 )D滑动变阻器R2(01 k)E开关、导线若干F电源E(电动势约10 V)(1)要完成实验，首先需测量电流表A的内阻。测量电流表A内阻的实验电路如图甲所示：将下述实验过程补充完整。a选择器材，滑动变阻器R应该选取_(选填“R1”或“R2”)；b连接好电路，R的滑片应调到_(选填“a”或“b”)

13、端；c断开S2，闭合S1，调节R，使电流表A满偏；d保持R不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R10 时，电流表A的示数为20 mA；如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表A的内阻Rg_。(2)在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示。闭合开关S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据(R，I)，得到如图丙所示的 R图线，则电源的电动势E_V，内阻r_。【答案】：(1)R2a5(2)940【解析】：(1)电源的电动势约为10 V，电流表的满偏电流为30 mA，则电路总电阻的最小值为Rmin 333.3 ，则滑动变阻器应选择R2；闭合开关S1前，应将滑

14、动变阻器接入电路的电阻值调到最大，因此连接好电路后，滑动变阻器的滑片应调到a端；闭合S2后，由并联电路的特点可知，(IgI)RIRg，则Rg5 。(2)根据题图乙，由闭合电路欧姆定律可知EI(RrRg)，则R，则图象的斜率k，图象的截距为b，又由图象可得k、b5，由以上可解得E9 V、r40 。7.多用电表的刻度盘如图所示。若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为_；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10”“100”或“1 k”)。(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的

15、电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA，当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA。【答案】：(1)1.51031 k(2)30.8(30.730.9都正确)154(3)6.1【解析】：(1)欧姆表读数：对应最上面一行刻度值为15，倍率为“100”，读数为1.5103 ；测2.0104 电阻时应选“1 k”的欧姆挡。(2)选50 mA直流电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为估读)，指针对应的读数为30.8 mA；选择量程为250 mA的电流挡，则每一大格表示50 mA，

16、应估读到1 mA(此时为估读)，指针对应的读数为154 mA。(3)选择10 V电压挡，则每一大格表示1 V，每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时为估读)，指针对应的读数为6.1 V。8指针式多用电表是常用的电学测量仪器。请完成下列问题。如图甲所示为多量程多用电表的示意图。(1)当接通1或2时，为_挡(填“电流”“电阻”或“电压”)。1的量程比2的量程_(填“大”或“小”)，若选择开关拨至“25 mA”挡，指针的位置如图乙所示，则测量结果为_mA，接通5或6时，5的量程比6的量程_(填“大”或“小”)。(2)当接通3或4测量某电阻时，用“10”挡时，发现指

17、针偏转角度过大，应该换用_挡(填“1”或“100”)，换挡后，在测量前要先进行_。若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA，则换挡后电池的电动势E_V；图甲中_(填“A”或“B”)为红表笔。【答案】：(1)电流大11.4小(2)1欧姆调零1.5A【解析】：(1)根据多用电表的原理图知，当接通1或2时，为电流挡。1的量程比2的量程大。若选择开关拨至“25 mA”挡，测量的结果为114 mA11.4 mA；接通5或6时，为电压挡。5的量程比6的量程小。(2)测量电阻时，用“10”挡时，发现指针偏转角度过大，应该换用“1”挡，换档后，在测量前要先进行欧姆调零。若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA，则换挡后电池的电动势EIgR内IgR中10010315 V1.5 V；多用电表的表笔电流为“红进黑出”，故A为红表笔。