高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律测试卷复习练习(Word版 含
答案)
一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难) 1.在练习使用多用电表的实验中,
(1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图所示.以下是接下来的测量过程:
a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”档),并拔出两表笔 c.将选择开关旋到“×1”挡 d.将选择开关旋到“×100”挡 e.将选择开关旋到“×1k ”挡
f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔 以上实验步骤中的正确顺序是________(填写步骤前的字母). (2)重新测量后,指针位于如图所示位置,被测电阻的测量值为____Ω.
(3)如图所示为欧姆表表头,已知电流计的量程为Ig=100μA,电池电动势为E=1.5V,则该欧姆表的内阻是____kΩ,表盘上30μA刻度线对应的电阻值是____kΩ.
(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry,采用如图所示的电路.电源电压U恒定,电
阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出.
①用多用电表测电路中的电流,则与a点相连的是多用电表的____(选填“红”或“黑”)表笔.
②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用电表读数I,得到R-如图所示.不计此时多用电表的内阻.则Ry=___Ω,电源电压U=___V.
1的关系I
(5)一半导体电阻的伏安特性曲线如图所示.用多用电表的欧姆挡测量其电阻时,用“×100”挡和用“×1k”挡,测量结果数值不同.用____(选填“×100”或“×1k”)挡测得的电阻值较大,这是因为____________.
【答案】dafb 2200 15k? 35kΩ 红 200 8 ×1k 欧姆表中挡位越高,内阻越大;由于表内电池的电动势不变,所以选用的挡位越高,测量电流越小;该半导体的电阻随电流的增大而减小,所以选用的档位越高,测得的电阻值越大 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图所示.指针指在示数较大处,为
使指针指在刻度盘中央附近,应换用“×100 ”挡(几百×10=几十×100),再欧姆调零,测量,整理器材.实验步骤中的正确顺序是:dafb
(2)[2]重新测量后,指针位于如图所示位置,被测电阻的测量值为22?100??2200? (3)[3]电表内阻
R内?E1.54???1.5?10??15kΩ ?6Ig100?10E,整理得 R?R内[4]当电表指针指在30μA刻度线上时I?R?E1.5?R内??1.5?104??3.5?104??35kΩ ?6I30?10(4)[5]①多用电表测电路中的电流, a点与电源正极相连,则与a点相连的是多用电表的红表笔.
[6][7]②由欧姆定律可得
U?I?Ry?R?
整理得
R?由图象的纵截距得:
U?Ry IRy?200?
由图象的斜率得:
U?400?0V?8V
75?25(5)[8][9]欧姆表挡位越高,内阻越大;由于表内电池的电动势不变,所以选用的挡位越高,测量同一电阻时电路中电流越小;该半导体的电阻随电流的减小而增大,所以选用的档位越高,测得的电阻值越大.所以选“×1k”挡测得的电阻值较大.
2.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻.
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只 Ω(保留一位小数)的定值电阻R1; ②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;
③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r= Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 .
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是 .(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小 C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改装表A读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 【答案】(2)①1.0 ②如图所示 ③ 1.66 充分利用测得的数据 ④CD
【解析】
解:1.根据改装后电表的量程I?Ig?2.实物图如图所示
IgrgR1,代入解得R1?1.0?.
3.根据闭合电路的欧姆定律E?U?I?R0?r?可得R0?r?U1?U5?U,故R0?r?,
I?I?I51U2?U6U3?U7U4?U8?U1?U2?U3?U4???U5?U6?U7?U8???5.66? 或或或
I7?I3I6?I2I8?I44?I5?I1?可得:r?1.66?.因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差.
4.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻r和定值电阻R0之和,当R1的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C正确.当R0的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D正确.
3.(1)下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____
A.测出两组I、U 的数据,代入方程组E=U1+I1r 和E=U2+I2r B.多测几组I、U 的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值 C.测出多组I、U 的数据,画出U-I 图像,在根据图像求E、r
D.多测几组I、U 的数据,分别求出I 和U 的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即 为电动势E,再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
(2)(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像,由图像可知_______
A.电池的电动势为1.40V B.电池内阻值为3.50Ω C.外电路短路时的电流为0.40A
D.当电压表示数为1.20V 时,电路电流为0.2A
(3)如上(2)中甲图所示,闭合电键前,应使变阻器滑片处在________(填“左”或