2023版高考物理一轮总复习专题8恒定电流热点强化13课后提能演练

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(1)实验应该选择的电路图为________；并根据你选择的电路图，用笔画线代替导线将实物图甲中的连线补充完整．

A B C D

甲 乙
(2)根据实验得到的数据，在如图乙所示的坐标纸上描绘出该发光二极管(LED灯)的伏安特性曲线．
(3)采用(1)中所选的电路，发光二极管(LED灯)电阻的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
(4)若实验中该发光二极管(LED灯)最佳工作电流为8 mA，现将此发光二极管(LED灯)与电动势为3 V、内阻不计的电源两端相接，还需要串联一个阻值R＝________Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)C 如图甲 (2)如图乙 (3)大于 (4)15

甲 乙
2．如图甲所示为实验室的一直流电流表，其使用说明书上附的该电流表的内部电路如图乙所示．
(1)某次用0～3 A量程测量时，示数如图丙所示，其读数为________A．
(2)该电流表0～0.6 A量程对应的内阻约为______Ω．(结果保留两位小数)．
(3)若电阻R1断路，则电流表允许通过的最大电流约为________mA(结果保留两位有效数字)．
【答案】(1)1.20 (2)0.50 (3)5.0
【解析】(1)电流表量程为0～3 A，由图丙所示表盘可知，其分度值为0.1 A，示数为1.20 A．
(2)由图乙所示电路图可知，电流表量程为0～0.6 A时，电流表内阻为
R＝eq \f(R1＋R2R3＋Rg,R1＋R2＋R3＋Rg)＝eq \f(0.1＋0.4×5＋55,0.1＋0.4＋5＋55) Ω≈0.50 Ω．
(3)由图示电路图可知，电流表量程为0～3 A时3 A＝Ig＋eq \f(IgRg＋R3＋R2,R1)＝Ig＋eq \f(Ig5＋55＋0.4,0.1)＝605Ig
解得Ig≈0.005 0 A＝5.0 mA．
3．随着智能手机耗电的增加，充电宝成了手机及时充电的一种重要工具．可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源，其电动势约5 V．某同学想测量该充电宝在充满电后的电动势和内阻，他剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，另外两根导线空置不用．实验室还提供了如下器材：

甲 乙
A．量程是3.0 A，内阻约为0.2 Ω的电流表；
B．量程是6 V，内阻约为6 kΩ的电压表；
C．量程是15 V，内阻约为30 kΩ的电压表；
D．阻值为0～1 kΩ，额定电流为0.5 A的滑动变阻器；
E．阻值为0～10 Ω，额定电流为3 A的滑动变阻器；
F．阻值为2.5 Ω的定值电阻；
G．阻值为20 Ω的定值电阻；
H．开关S一个，导线若干．
(1)实验中滑动变阻器应选用________(填相应器材前的字母)．
(2)根据所给器材，该同学设计了如图甲所示的电路，其中R0应选择________(填相应器材前的字母)，它在电路中的作用是____________．
(3)该同学记录的8组数据如表中所示，请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的U－I图线．由图线可知该充电宝的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω．(结果保留两位小数)
【答案】(1)E (2)F 防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏
(3)如图 5.07 0.11
【解析】(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流，从安全和方便性原则应选E．
(2)R0作为保护电阻，除了防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏外，还要保证测量，因此不能选G，只能选F．
(3)由E＝U＋Ir可知，充电宝的电动势为E＝5.07 V，U－I图线的斜率大小即为充电宝的内阻大小，则内阻为r＝0.11 Ω．
4．如图甲所示为某一电路中的一部分，由于其中的一个电阻发生了断路，导致整个电路不能正常工作，小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作，请根据他们的测量情况，回答相应的问题．

(1)小明首先在P、Q间接上一直流电源，P接电源正极，多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位，红表笔接P，黑表笔接Q，稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示，则P、Q之间的电压是________V．
(2)小明又将红表笔接P，黑表笔接M，若多用电表示数与P、Q之间的电压完全相同，则可以确定必定是______发生了断路．
(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下，将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位，调零后红表笔接P，黑表笔接M，电表指针在表盘上的位置如图丙所示，由于多用电表最上面的刻度线被磨损得很严重，无法直接读取数据，他进一步观察发现，此时指针偏转的角度恰好位于表盘0～15 Ω之间的正中位置，其中15 Ω的位置是多用电表指针半偏时所指的位置，则此时多用电表所测的阻值是________Ω，小亮据此确定电阻R2没有断路，你认为他的判断是________(填“正确”或“错误”)的．
【答案】(1)2.00 (2)R2 (3)50 错误
【解析】(1)根据多用电表电压挡读数规则，P、Q之间的电压为2.00 V．
(2)红表笔接P，黑表笔接M，若多用电表示数与P、Q之间的电压相同，说明多用电表测量的是电源电压，可以确定是R2发生了断路．
(3)在该部分电路不接电源的情况下，将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位，指针偏转eq \f(3,4)，根据多用电表欧姆挡测量原理，由闭合电路欧姆定律有Ig＝eq \f(E,R内)，eq \f(1,2)Ig＝eq \f(E,R内＋R中)，eq \f(3,4)Ig＝eq \f(E,R内＋R)，又R中＝150 Ω，联立解得R＝50 Ω．P、M之间的电阻值可能为R1和R3串联后的电阻值，小亮确定R2没有断路是错误的．
5．某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，R0是阻值为1.0 Ω的定值电阻，实验中调节滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了U－I图线如图乙所示．

(1)由图乙求得电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω．
(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)其真实值．
(3)根据实验数据可绘出图像，如图丙所示．图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝________，电表内阻对电阻率的测量________(填“有”或“没有”)影响．
【答案】(1)1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 没有
【解析】(1)由闭合电路欧姆定律可知U＝E－I(r＋R0)，则可知，图乙中的图像与纵坐标间的交点表示电动势，故E＝1.49 V；图像的斜率表示r＋R0，则r＋R0＝eq \f(1.49－1.2,0.20) Ω＝1.45 Ω，解得r＝1.45 Ω－1.0 Ω＝0.45 Ω．
(2)由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电压表不再有分流作用，电流测量值等于真实值，电源的U－I图像如图所示，由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值．
(3)根据欧姆定律可知，电阻R＝eq \f(U,I)＝eq \f(ρx,S)＋RA，则可知k＝eq \f(ρ,S)，解得ρ＝kS，电表内阻对图像的斜率无影响，所以得出的电阻率没有影响．序号
U/V
I/mA
1
0.00
0.00
2
2.56
0.30
3
2.83
2.60
4
2.90
8.21
5
3.00
30.24
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电流I/A
0.17
0.31
0.66
0.93
1.18
1.37
1.63
1.89
电压U/V
5.05
5.03
5.00
4.97
4.94
4.93
4.90
4.86