通用版2019版高考物理二轮复习专题检测二十六“追踪溯源”智取创新实验__学会迁移含解析2.pdf
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1、 “追踪溯源”智取创新实验学会迁移 “追踪溯源”智取创新实验学会迁移 1(2018新疆模拟)某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势E和内阻r,可供 选择的实验器材有:待测电源(电动势约 6 V,内阻约 1 ),定值电阻RA(阻值 10 )和 RB(阻值 1 ),滑动变阻器R(最大阻值 10 ),电流表 A(量程 0.6 A,内阻约 1 ),电压 表 V(量程 5 V,内阻约 10 k),开关 S,导线若干。请回答下列问题: (1)图甲为该同学设计的电路图的一部分,将电路补充完整。 (2)图甲中的R1应选_(填“RA”或“RB”)。 (3)改变滑动变阻器接入电路的阻值,分别记下几组电压表的示数
2、U和相应电流表的示 数I;以U为纵坐标,I为横坐标,作UI图线如图乙所示,并求出UI图线在横轴上的截 距a和在纵轴上的截距b,请选用待测电源电动势E、内阻r、定值电阻R1和R2,写出a、b 的表达式,a_,b_,代入相应数值即可得E和r的测量值。 解析:(1)由于滑动变阻器的最大阻值过小,使电压表测量范围 较小,所以R1应采用与滑动变阻器总阻值接近的RA;R2起保护电路 的作用,故可以采用阻值较小的RB;由于电流表内阻与等效内阻接 近, 为了减小误差, 应采用相对电源的电流表外接法, 电路图如图所示。 (2)由以上分析可知,题图甲中的R1应选择RA。 (3)根据闭合电路欧姆定律可知 :UEI(
3、R2r),由此可知,图像与纵轴的截距bE, 图像与横轴的截距为短路电流,故a。 E R2r 答案:(1)见解析图 (2)RA (3) E E R2r 2.(2018宜宾检测)某同学利用如图甲所示电路测量自来水 的电阻率, 其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管, 细管上 加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活 塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动。 实验器材 还有 : 电源(电动势约为 3 V,内阻不可忽略 ),两个完全相同的电流表 A1 、A2(量程为 3 mA,内阻不计),电阻箱R(最大阻值为 9 999 ),定值电阻R0(可供选择的阻值有 100 、
4、1 k、10 k),开关 S,导线若干,刻度尺。 实验步骤如下: A测得圆柱形玻璃管内径d20 mm; B向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L; C连接好电路,闭合开关 S,调整电阻箱阻值,读出电流表 A1 、A2示数,分别记为 I1、I2,记录电阻箱的阻值R; D改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤 B、C; E断开 S,整理好器材。 (1)为了较好的完成该实验,定值电阻R0应选_。 (2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx_(用R0、R、I1、I2表示)。 (3)若在上述步骤 C 中每次调整电阻箱阻值, 使电流表 A1 、 A2示 数均相等, 利用记录的多组水柱长度L和对应的电
5、阻箱阻值R的数据, 绘制出如图乙所示的RL关系图像, 则自来水的电阻率 _m(结果保留两位有效数字)。在用本实验方法测电阻率实 验中 , 若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值 相比将_(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 解析 : (1)电源电动势为 3 V,电流表的量程为 3 mA,则最小电阻R E I 3 3 103 1 k,故定值电阻R0选 1 k 的即可。 (2)玻璃管内水柱的电阻Rx满足I1RxI2(R0R),即Rx。 I2R0R I1 (3)当I1I2时,RxR0R,即R0R,则RLR0,由题图乙可知: L S S S /m 5104 /m,S 2 d2, 则 5
6、104 4.01.0 103 0.1( d 2) 1 4 1 4 3.14(20103)2 m16 m;若电流表内阻不能忽略,则:RxrAR0RrA, 即RxR0R,则表达式不变,自来水电阻率测量值与上述测量值相比将不变。 答案:(1)1 k (2) (3)16 不变 I2R0R I1 3某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在 同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的 N 极位于两导轨的正上方,S 极位于 两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。 (1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关 闭合后,金
7、属棒沿箭头所示的方向移动。 (2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议: A适当增加两导轨间的距离 B换一根更长的金属棒 C适当增大金属棒中的电流 其中正确的是_(填入正确选项前的标号)。 解析:(1)实验电路连线如图所示。 (2)为使金属棒获得更大的速度,则金属棒运动时需要更大的加速度,根据牛顿第二定 律有a,所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。 BIL m 故选项 A、C 正确,B 错误。 答案:(1)见解析图 (2)AC 4(2018全国卷)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图 中R0为标准定值电阻(R020.0 )
8、;可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷 开关;E为电源;R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验: (1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线。 (2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合 S1。 (3)将开关 S2掷于 1 端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表的示数U1; 然后将 S2掷于 2 端,记下此时电压表的示数U2。 (4)待测电阻阻值的表达式Rx_(用R0、U1、U2表示)。 (5)重复步骤(3),得到如下数据。 12345 U1/V0.250.300.360.400.44 U2/V0.861.031.221.361.49 U2 U1 3.443.43
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