高考物理题《导体的伏安特性曲线》考点巩固（2019年最新版）(八) 2019-05-21 04:24:40 【大 中 小】 1、实验题  （９分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压Ｕ和流过电源的电流Ｉ，记录多组Ｕ、Ｉ的数据，填入事先设置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验．按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在Ｕ－Ｉ坐标系中绘制图象，如图乙中的ａ、ｂ、ｃ所示． （１）实验器材有：电流表（量程１.５ｍＡ，内阻不计）；电压表（量程１.５Ｖ，内阻约１ｋΩ）；滑动变阻器Ｒ１（阻值０～２００Ω）；滑动变阻器Ｒ２（阻值０～５ｋΩ），该电路中应选用滑动变阻器? __________（选填“Ｒ１”或“Ｒ２”）． （２）某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来． （３）在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势?，电源内阻?（均选填“增大”、“减小”或“不变”）． （４）图线ｂ对应的电路中，当外电路总电阻Ｒ＝２ｋΩ时，该电源的输出功率Ｐ＝?Ｗ（计算结果保留一位有效数字）． 参考答案：（1）R2（2分）；（2）如右图（2分）；（3）不变，减小（每空间分）；（4）5×10－4（3分）。 本题解析：（1）因为水果电池的电阻较大，故选用电阻值较大的R2来当外电路的电阻； （2）由于电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测水果电池电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小，电路的连接如图所示； （3）由图乙可知，图线与电压轴的交点不变，故电源的电动势是不变的；而插入得越深，图像为a、b、c，则对应的短路电流变大，故电源内阻减小；（4）对于图线b而言，电源的电动势为1.17V，在其上选一点，当电路中的电流为0.6mA时，电压为1.00V，故电源的内阻为r==283.3Ω，所以电源的输出功率Ｐ＝==5.24×10－4W。 本题难度：一般 2、实验题  （1）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是_________（选填“×10”、“×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操作上首先要进行的步骤是____________。 （2）在探究规格为“2.5，0.6W”小电珠伏安特性曲线实验中，该同学采用如右图乙所示的电路进行测量。现备有下列器材供选用： A．量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表 B．量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表 C．量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表 D．量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表 E.阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器 F.阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器 G.蓄电池(6V内阻不计） H.开关一个，导线若干. ①．为使测量结果尽量准确，电流表应选用?，电压表应选用?，滑动变阻器应选用?.(只填字母代号) ②．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最__________端。（填“左”或“右”） ③．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示，则小电珠的电阻随工作电压的增大而__________（填：“不变”、“增大”或“减小”） 参考答案：（1）31.0（30.9）? 1500?×1K?电阻调零（欧姆调零）（2）ACF?左? 1:5?增大 本题解析：电流档读数：最小分度为1mA，则向下估读一位．为30.9mA；欧姆档读数：15×100=1500Ω；对欧姆档而言，表针越靠近中间，读数越准，因阻值约为2×104Ω，表盘中值为20，则选择×1K即可；每次换档后电路发生变化，要重新进行欧姆调零； （2）①流过小灯泡的额定电流，因此电流表选A，灯两端的额定电流为2.5V，因此电压表选C，而滑动变阻器接入电路中是采用分压式接法，阻值选较小的，因此滑动变阻器选F ②．为了保护电压表和电流表，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最左端； ③．从图象上得出：电压越大，电流变化的越慢，即电阻随电压的升高而增大。 本题难度：一般 3、实验题  （10分，其中（1）题每空格1分，（2）小题①②各2分，③每空格1分） （1）若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针过于靠近左端，为了较准确地进行测量，应换到_____挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_________ ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图甲，则该电阻的阻值是______Ω。 （2）两位同学在实验室中利用如图乙所示的电路较精确的测定电阻R0（本实验中用电阻箱替代）、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。并根据数据描绘了如图丙所示的两条U－I图线。回答下列问题： ①根据实物图在答题卷对应的方框中画出对应的电路图 ②根据甲、乙两同学描绘的直线，可知?? A．甲同学是根据电压表 V1和电流表A的数据 B．甲同学是根据电压表 V2和电流表A的数据 C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据 D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据

③根据图（3），可以求出定值电阻R0＝　?Ω，电源电动势E＝　　V，内电阻r＝　　Ω

参考答案：（10分，其中（1）题每空格1分，（2）小题①②各2分，③每空格1分）
（1）×100；调零；1200?
（2）①如图所示?②BC；?③15；9.0；7.5

本题解析：使用×10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针过于靠近左端，则被测量电阻的阻值较大，应换大倍率挡位×100，使指针指示在中央附近较为精确。换挡后需要重新进行欧姆调零，读数为12×100=1200Ω。
由实物图形作出等效电路如图所示。电压表V2测量电源路端电压，其电压随电流变化图形应为甲同学测量，电阻箱阻值不变，电压表V1测量电阻箱电压，其电压电流图形应为乙同学测量，BC正确。由图线的斜率和纵轴截距可得R0＝15Ω，E=9.0V，r=7.5Ω.。

本题难度：一般

4、简答题  右图是用来测定电池组的电动势和内阻的电路，其中的电压表可看作理想表，定值电阻R="7.0" Ω.在开关未接通时，电压表的读数为6.0 V；接通开关后，电压表的读数变为5.6 V，求电池的电动势和内阻.

参考答案：E="6.0" V r="0.5" Ω

本题解析：当开关未接通时，电压表的读数等于电源的电动势，即E="6.0" V，
接通开关后，根据闭合电路欧姆定律E=U+r，
r=×R=×7.0 Ω="0.5" Ω.

本题难度：简单

5、填空题  将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
小题1:通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1伏多一点。他们找来了一个苹果做实验，用量程为0一3V、内阻约5kΩ的伏特表测其两极时读数为0．75V。但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V，0．5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，出现这种现象的原因应当是：?
小题2:接着他们用内阻约50Ω的灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极，测得电流为0．40mA，根据前面用伏特表测得的0．75V电压，由全电路欧姆定律得“苹果电池”内阻：．这个结果是否准确?如认为不准确，请说明主要理由?。
小题3:请用以下器材尽可能准确测定“苹果电池”的电动势和内阻：由以上两个“苹果电池”串联的电池组，电压表V（量程3V，内阻约5kΩ），电流表A（量程为0～0．6mA，内阻约为50Ω），滑动变阻器R（最大阻值约4kΩ）），导线和开关。
①在方框中画出电路图。②按电路图连接实物图。

③下图是实验中得到的U一I图像，由图像可知每个“苹果电池”的电动势为? V，内电阻为? KΩ。（结果保留两位有效数字）

参考答案：
小题1:“苹果电池”的内阻太大
小题2:不准确，原因是电压表内阻不是远大于电源内阻，E值偏小
小题3:


③1.2±0.1? 3.0±0.1

本题解析：分析：（1）“苹果电池”的内阻太大，接灯泡时，电流太小，灯泡功率太小，不会发光；
（2）当外电阻远大于内电阻时，路段电压约等于电源电动势，苹果电池内阻通常达到几百欧姆；
（3）①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻，画出电路图并连接实物图；
③电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内阻．
解答：解：（1））“苹果电池”的内阻太大，接灯泡时，电流太小，灯泡功率太小，不会发光；
故答案为：“苹果电池”的内阻太大；
（2）当外电阻远大于内电阻时，路段电压约等于电源电动势，苹果电池内阻通常达到几百欧姆，故电动势大于0.75V；电流表内阻也没有减去；
故答案为：不准确，原因是电压表内阻不是远大于电源内阻，E值偏小，也没有减去电流表的电阻；
（3）①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻，电路图和连线图如图所示：

③电源的U-I图线如下图所示

电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，故E=2.5V，故每个电动势的电动势约为1.3V；
斜率表示内阻，故r=|△U/△I|=2.5/0.4×10-3=6.25×103Ω，故每个水果电池的内电阻约为3.1kΩ
故答案为：1.3，3.1．
点评：本题关键是明确测定电源电动势和内电阻的实验原理、数据处理方法和误差来源，同时要明确水果电池的内电阻较大，无实用价值．

本题难度：一般

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