新高考物理一轮复习单元素养评价十电路电能(含解析)
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这是一份新高考物理一轮复习单元素养评价十电路电能(含解析),共6页。试卷主要包含了练习使用多用电表,解析等内容,欢迎下载使用。
单元素养评价(十) 电路 电能 1.为了测定金属丝的电阻率,某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上,其两端可作为接线柱,一小金属夹夹在金属丝上,且可在金属丝上滑动.请完成以下内容.(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径,示数如图甲所示,则其直径d=________mm.(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3 Ω.(3)实验室提供的实验器材如下:A.电压表V(0~3 V,内阻约20 kΩ)B.定值电阻10 ΩC.定值电阻100 ΩD.蓄电池(电动势约12 V,内阻不计)E.开关S一只F.导线若干实验小组利用上述器材设计并完成实验.实验中通过改变金属夹位置进行了多次测量,在实验操作和测量无误的前提下,记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U,并作出 关系图线如图乙所示.根据题目要求,在虚线框内完成设计的实验电路图,其中定值电阻R应选________(选填“B”或“C”);金属丝电阻率的表达式ρ=________(用a、b、c、d、R表示).2.用实验室提供的器材设计个测量电流表内阻的电路.实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10 mA,内阻约为50 Ω),滑动变阻器R1,电阻箱R,电源E(电动势约为6 V,内阻可忽略),开关S1和S2,导线若干.(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用.(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线.(3)若实验室提供的滑动变阻器有两种规格①10 Ω,额定电流2 A②1 500 Ω,额定电流0.5 A实验中应该取________(选填“①”或“②”).3.(1)小明准备将电流表G改装成电压表,需要测量电流表的内阻Rg,他采用如图(a)所示的电路,实验步骤如下:①连接好电路,闭合开关S1前,滑动变阻器R1的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端附近.②闭合S1,断开S2,调节R1使电流表G满偏.③闭合S2,保持R1阻值不变,调节电阻箱R2的阻值,使电流表G的指针指到满刻度的,读出电阻箱示数R2=104.0 Ω,则测得电流表G的内阻Rg=________Ω.(2)查阅说明书后,知电流表G的内阻Rg=53.0 Ω,量程Ig=1 mA,将其改装成量程为15 V的电压表,串联的电阻箱R2的阻值应调到________Ω.(3)将改装后的电压表标准后,用如图(b)所示的电路测量电源的电动势和内阻,已知定值电阻R=5 Ω,根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表读数I的关系图像如图(c),则电源电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果保留到小数点后2位).4.练习使用多用电表:(1)如图甲所示,用多用电表按正确的操作步骤测量电学元件的电阻,如果指针偏转角度过小,为了比较精确测量,应将选择开关旋转到________(填“×1”“×10”或“×1k”)的倍率挡位上,并重新调零.在重新欧姆调零的过程中,发现电表指针无法对准电阻零刻度线,该多用电表此挡位损坏,为了能继续完成对该元件的电阻的测量,该同学对此电表进行检测,发现电表“×100”挡位能正常使用,而其他测量电阻的挡位均损坏.该同学发现实验台上还有一只灵敏电流计,一只电阻箱、开关一个和若干导线,利用上述器材,继续完成实验.(2)该同学通过一灵敏电流计测量多用电表“×100”挡位所用电池的电动势,将多用电表和电流计串联,其中红表笔与多用电表的________(选填“+插孔”或“-插孔”)相连,同时与灵敏电流计的________(选填“+接线柱”或“-接线柱”)相连.(3)正确连接后,多用电表的读数如图乙所示,读数为________Ω,灵敏电流计表盘示数为500 μA,则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为________V(计算结果保留2位有效数字).(4)利用多用电表“×100”挡位,电阻箱、开关和导线测量上述元件的电阻,请在如图丙所示的框图内画出实验电路原理图.(5)若电阻箱的阻值调整到R=2.0 kΩ时,多用电表指针刚好指到1.4 kΩ处,通过计算得出该电阻的阻值为________,此时流过多用电表的电流为________.5.某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω),电阻箱(0~99 999 9 Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),红、黑表笔和导线若干.(1)欧姆表设计.将图(a)中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω;滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”).(2)刻度欧姆表表盘.通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为________、________.(3)校准.红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为________Ω. 单元素养评价(十) 电路 电能1.答案:(1)0.752(0.751~0.753均可)(3)如图所示 B 2.解析:(1)因为只提供了一只待测的电流表和一个电阻箱,所以应该采用半偏法测定电流表的内阻,即先闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器使电流表达到满偏,再闭合S2,调节电阻箱,使电流表为半偏,此时的电阻箱的数值就是电流表的阻值.故设计电路如图所示.(2)根据(1)中所给的原理图连接实物图.(3)电路最小电阻约为:R== Ω=600 Ω,滑动变阻器接入电路的最小电阻约为600 Ω-50 Ω=550 Ω,所以实验中滑动变阻器应该取②.答案:(1)见解析图(2)(3)②3.解析:(1)①为保护电路,连接电路时,滑动变阻器滑片应该移到阻值最大处,所以滑片应滑至a端;③电流表G的指针指到满刻度的,则电阻箱的电流为电流表满偏的,根据并联电路反比分流,电流表的内阻为电阻箱阻值的一半,为52.0 Ω;(2)根据电表的改装原理可知,应串联的电阻为:R2= Ω-53.0 Ω=14 947.0 Ω(3)根据闭合电路欧姆定律可知,U=E-Ir,故图像与纵轴的交点表示电源的电动势,故有:E=12.10 V,r= Ω-5 Ω=1.05 Ω答案:(1)①a ③52.0 (2)14 947.0 (3)12.10 1.054.解析:(1)指针偏转角度小,则电阻阻值过大,此时应将测量挡位调大,即将开关旋转至“×1k”挡位.(2)使用多用电表时,满足“红正、黑负”的原则,红表笔接“+插孔”,而多用电表的电流流向为“红进、黑出”,即电流从黑表笔流出后进入电流计,故黑表笔与电流计“+接线柱”相连,而红表笔与电流计“-接线柱”相连.(3)多用电表挡位为“×100”,故此时读数为1 900 Ω,此值为电流计内阻Rg,多用电表表盘中值电阻为其内阻,故R内=1 500 Ω,根据闭合电路欧姆定律,有E=I(Rg+R内),解得E=1.7 V.(4)将电阻箱和待测电阻并联,总阻值减小,使其接近多用电表的中值电阻,以减小电阻的测量误差,电路如图所示.(5)电阻箱和待测电阻并联的总阻值为R总=1.4 kΩ,又R总=,解得R测=4.7 kΩ.根据闭合电路欧姆定律,有E=I′(R总+R内),解得I′=0.59 mA.答案:(1)×1 k (2)+插孔 -接线柱 (3)1 900 1.7 (4)原理图见解析图 (5)4.7 kΩ 0.59 mA5.解析:(1)将电源与电流表、定值电阻R0以及滑动变阻器R串联起来即可将电流表改装为欧姆表;将红、黑表笔短接时,滑动变阻器接入电路的电阻应该满足使电流表恰好达到满偏电流,由闭合电路欧姆定律,有Ig=,则R=-(Rg+R0+r)=900 Ω,故滑动变阻器应选择R1.(2)当电路中的电流为25 μA时,电路中的总电阻R总==60 kΩ,则接入电路的阻值即a处的电阻刻度R′=R总-(Rg+R0+r+R)=45 kΩ,同理可得b处的电阻刻度R″=-(Rg+R0+r+R)=5 kΩ.(3)红、黑表笔短接的目的是进行欧姆调零,即使欧姆表指针指向0 kΩ处;图(c)中×10k的旋钮指向3,×1k的旋钮指向5,其余旋钮都指向0处,故读数为35 000.0 Ω.答案:(1)如图所示 900 R1(2)45 5 (3)0 35 000.0
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