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1、22年高考物理预测系列试题（11)实验题高中物理实验是高考的必考内容，而考查的重点仍是设计性实验。力学设计性实验在07年、8年和09年高考中多次出现，引起了师生们的足够重视。电学设计性实验是学生的难点,也是20年高考的重点。电学学生实验共有8个,可归纳为四三二，即知道四种测量电路（描绘小灯泡的伏安特性曲线及分压电路、伏安法测电阻电路、半偏法测电表内阻和电表的校对电路、测定电源电动势和内阻电路），会画三种曲线(电场中平面上的等势线、电阻（小灯泡）的伏安特性曲线、 电源的伏安特性曲线）,掌握两种仪器（多用电表、示波器)的使用。下面对0X年电学设计性实验题作出如下猜想,供参考。1用方程的思想测量电阻
2、例某同学利用如图所示的电路测量电流表G的内阻,其中R、R2是电阻箱，电源的内阻很小忽略不计.其操作步骤如下:GR1R2S1S2E,r图1A.实验时先将电阻箱R调到最大位置,闭合开关S1,调节电阻箱R1的阻值,电流表G指针指到近满偏电流的某一刻度值I（或满偏电流Ig),记下电阻箱1的阻值R1.将电阻箱R2阻值调到最小值位置，为了保护电流表G,必须先闭合开关，后调节电阻箱R阻值为刚才实验时的一半，以免电路中的电流通过电流表G太大而烧坏电流表G.再调节电阻箱R2阻值，使电流表指针仍指到原来的刻度值(或满偏电流)，这时电阻箱阻值读数为2则电流表的内阻R= 分析与解:本题电路与课本“半偏法”的电路相同，
3、但却不是“半偏法”。 依题意根据欧姆定律可得:解方程组得:热身练习：.一块电流表的内阻大约是几百欧，某同学用如图电路测量其内阻和满偏电流，部分实验步骤如下:选择器材:两个电阻箱、2节干电池（每节电动势为V,内阻不计)、2个单刀单掷开关和若干导线;按如图1所示的电路图连接好器材，断开开关S1、S2，将电阻箱1的电阻调至最大;闭合开关S1,调节电阻箱R，并同时观察电流表指针,当指针处于满偏刻度时,读取电阻箱R的阻值为500；保持电阻箱R的电阻不变，再闭合开关S2,只调节电阻箱,并同时观测电流表指针,当指针处于半偏刻度时,读取电阻箱R的阻值为50。通过分析与计算可知:电流表内阻的测量值 RA _；电
4、流表的满偏电流值 Ig=_;VARPS2S1RxR图2参考答案:50;3m2某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx：电源E,适当量程的电流表电压表各一只，滑线变阻器R,电阻箱RP,开关S1、S2,导线若干。他设计的电路图如图2所示，具体做法：先闭合1,断开S,调节和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为，1；再保持R阻值不变，闭合S2,记下电流表和电压表示数为2、U2如果电流表有内阻，电压表内阻不是无限大，请写出被测电阻= (用电表的读数表示）;参考答案：从下列实验器材中选出适当的器材,设计实验电路来测量两个电压表的内阻,要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度。A
5、.待测电压表V1，量程03,内电阻约20k0kB.待测电压表V2，量程03,内电阻约20k4kC.电阻箱R1，阻值范围9999.电阻箱R2,阻值范围0.99E.滑动变阻器R3,阻值范围020,额定电流.5A.滑动变阻器R，阻值2,额定电流2AG电池组，电动势为6V，内电阻为0.H单刀开关若干和导线若干 (1）请设计一个测量电路,并在下面的方框中画出电路图。 (2）实验器材选择除A、B、G、H外，电阻箱应选用: ，滑动变阻器应选用 （用器材前的字母表示）。(3)需要测量哪些物理量，写出R和R的表达式，并写出推导过程。图3参考答案：（1)实验电路如图3所示 （2）C（或R1)、F(或R) (3)）
6、断开开关2，读出两只电压表的示数、,由欧姆定律得： 闭合开关S2后，测出两只电压表的示数为、,电阻箱的示数为R，由欧姆定律得： 由上述两式解得:图4说明：若R1与电压表V1并联,电路图正确,推导出和的另一正确表达式同样得正确。2.研究变内阻的特殊电源的电动势和内阻 例 硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用图4所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。图5（1)请根据题图，用笔画线代替导线将题图5中的实验器材连接成实验电路。（）若电压表的读数为，则I A； (3）实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电
7、池的U-I曲线。见题图6,由此可知电池内阻 (填“是”或“不是”）常数,短路电流为 mA ,电动势为 V。图6(4） 实验二：减小实验一中光的强度，重复实验,测得U-I曲线，见题图6.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.V,则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字)。分析与解：（1)见右图;（2）根据欧姆定律可知I;（3）路端电压U=E-I,若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线,由曲线a可知电池内阻不是常数；当U=0时的电流为短路电流、约为295A0.95mA;当电流0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V;实验一中的路端电压为U1=.5V时电
8、路中电流为1=.2A，连接a中点(0.2m、1.5V)和坐标原点,此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流,如右图，电流和电压分别为I=97A、=7，则外电路消耗功率为=U=0068 W热身练习：1某同学设计了一种“自动限重器”，如图（甲)所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机)、压敏电阻1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电动势6V,r2,电磁
9、继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题:(1）用笔画线代替导线将图（甲)的电路连接完整。(2）当电磁继电器线圈中的电流大小为15m时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为_（3）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。现将控制电路中的电源，换成硅光电源，用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的UI曲线(如图丙）。不改变滑片的位置,当货架能承受的压力逐渐增加时，该硅光电池的内阻将_,内电路上消耗的功率将_。(以上两格填写“增加”“减小”“先增大后减小”“先减小后增大”或“不变”）。（）若控制电路中的电源，换成硅光电源,不改变滑片的位置,即如（2）中数值,现测得硅光电源两端电压为5.4V,则货架上承受的压力为_N.参考答案： (1） 连接电路图(2)18 （3) 增大，增大 (）90 N
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