2020屆高考物理第一輪復習 知識點 實驗原理（通用）

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1、2020屆高考物理第一輪復習知識點一　實驗原理 (時間：60分鐘) 知識點一　實驗原理 1．用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，下列說法中錯誤的是 (　　)． A．應選用舊的干電池作為被測電源，以使電壓表讀數(shù)變化明顯 B．應選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表 C．移動滑動變阻器的滑片時，不能使滑動變阻器短路造成電流表過載 D．使滑動變阻器阻值盡量大一些，測量誤差才小 解析　伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中，應選用內(nèi)阻較大的電壓表和內(nèi)阻較小的電流表，滑動變阻器阻值不能太大，如果太大不便于調(diào)節(jié)． 答案　BD 2．為測定電池的電動勢和內(nèi)阻，待測電池、開關(guān)、導線配合下列儀器可

2、達到實驗目的的是 (　　)． A．一只電流表和一只電阻箱 B．一只電壓表和一只電阻箱 C．一只電流表和一個滑動變阻器 D．一只電壓表和一個滑動變阻器 解析　由E＝IR＋Ir知測E、r用一只電流表測電流，用電阻箱改變外電阻并可讀出阻值，只要獲得兩組I、R數(shù)據(jù)即可求得E、r，用滑動變阻器無法確定接入電路的電阻，故A正確，C不可行；由E＝U＋·r知測E、r用一只電壓表和一只電阻箱可獲得兩組U、R值求出E、r，故B正確；若用一只電壓表和一個滑動變阻器不可以，因滑動變阻器接入電路的阻值無法確定，故D不能達到目的． 答案　AB 3．給你一個電壓表、一個電阻箱、電鍵及導線等器材： (1)在

3、虛線框內(nèi)畫出根據(jù)閉合電路歐姆定律測定一節(jié)舊的干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖． (2)在實驗過程中，將電阻箱撥到45 Ω時，電壓表讀數(shù)為0.90 V；若將電阻箱撥到如圖2－10－9甲所示的位置時，電壓表讀數(shù)如圖2－10－9乙表盤所示．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)電池的電動勢E＝______ V，內(nèi)電阻r＝____ Ω. 圖2－10－9 解析　由E＝0.9＋ r，E＝1＋r，得E＝1.3 V，r＝20 Ω. 答案　(1)電路圖如圖所示 (2)1.3　20 知識點二　數(shù)據(jù)處理 4．用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)阻r，所用電路如圖2－10－10(a)所示，一位同學測得

4、的六組數(shù)據(jù)如下表所示. 組別 1 2 3 4 5 6 電流I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 電壓U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2－10－10(b)中作出U－I圖線． 圖2－10－10 (2)根據(jù)圖線求出電池的電動勢E＝________V，電池的內(nèi)阻r＝________Ω. 解析　本題考查用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)的能力．作圖線時應使盡可能多的點落在直線上，個別偏離太遠的點應舍去，圖線如圖所示．由圖線與縱軸的交點可得電動勢E＝1.45 V，再讀出圖線

5、與橫軸交點的坐標(1.00,0.65)，由E＝U＋Ir得r＝≈0.69 Ω. 答案　(1)見解析圖　(2)1.45　0.69 知識點三　電路圖的連接 5．某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻，使用的器材還包括定值電阻(R0＝5 Ω)一個，開關(guān)兩個，導線若干，實驗原理圖如圖2－10－11(a)． (1)在圖2－10－11(b)的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接． (2)請完成下列主要實驗步驟： ①檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖2－10－11(c)所示，讀得電阻值是________； ②將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是1.

6、49 V； ③將開關(guān)S2________，電壓表的示數(shù)是1.16 V；斷開開關(guān)S1. (3)使用測得的數(shù)據(jù)，計算出干電池的內(nèi)阻是________(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 圖2－10－11 解析　(2)由題干圖(c)讀得電阻箱阻值為R＝20 Ω；將S1閉合S2斷開，電壓表示數(shù)為電源電動勢E＝1.49 V，將S2再閉合，電壓表示數(shù)為R兩端電壓．將電壓表視為理想電表，則干路電流I＝＝ A＝0.058 A. (3)因為I＝，所以r＝－R0－R＝ Ω＝0.69 Ω. 答案　(1)如圖所示　(2)①20 Ω　③閉合　(3)0.69 Ω 6．如圖2－10－12甲是利用兩個電流表A

7、1和A2測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖．圖中S為開關(guān)，R為滑動變阻器，固定電阻R1和A1內(nèi)阻之和為10 000 Ω(比r和滑動變阻器的總電阻大得多)，A2為理想電流表． 圖2－10－12 (1)按電路原理圖在圖2－10－12乙虛線框內(nèi)各實物圖之間畫出連線． (2)在閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑動端c移動至________(選填“a端”、“中央”或“b端”)． (3)閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑動端c至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2.多次改變滑動端c的位置，得到的數(shù)據(jù)為 I1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140

8、0.145 I2/mA 480 400 320 232 140 68 圖2－10－13 在如圖2－10－13所示的坐標紙上以I1為縱坐標、I2為橫坐標畫出所對應的I1-I2曲線． (4)利用所得曲線求得電源的電動勢E＝_______V，內(nèi)阻r＝_______Ω.(保留兩位小數(shù)) (5)該電路中電源輸出的短路電流Im＝________A. 解析　(1)由電路圖連線如圖 (2)閉合開關(guān)S前，為保護電路，應使連入電路的滑動變阻器阻值最大，故滑動端c置于b端． (3)連線如圖 (4)電路中A1與R1串聯(lián)等效于電壓表，縱軸截距為0.149 mA，對應電壓值U

9、＝0.149×10－3×104 V＝1.49 V， 故電動勢E＝1.49 V，內(nèi)阻r＝＝0.60 Ω. (5)短路電流Im＝＝A＝2.5 A. 答案　(1)見解析圖　(2)b端　(3)見解析圖　(4)1.49　0.60　(5)2.5 7．現(xiàn)有器材：理想電流表一個，兩個定值電阻R1，R2，單刀單擲開關(guān)兩個，導線若干，要求利用這些器材較精確地測量一節(jié)干電池的電動勢(電動勢約1.5 V)． (1)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖． (2)用已知量和測得量表示待測電動勢的數(shù)學表達式E＝________. 解析　(1)由閉合電路的歐姆定律知：E＝I(R＋r)，當外電阻發(fā)生改變時，電流就改變

10、，由兩個定值電阻測得兩個對應電流值，代入上式就可以解出電動勢和內(nèi)阻．故電路設計成如圖所示． (2)將對應電壓值和電流值代入E＝I(R＋r)得兩個方程： E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)， 聯(lián)立解得：E＝. 答案　(1)電路圖見解析　(2) 8．在利用伏安法測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，某同學的實際連線如圖2－10－14a所示．(電流表A：0～0.6～3 A，電壓表V：0～3～15 V) (1)經(jīng)仔細檢查、診斷知，該圖中有兩處不太合理的連線，那么這兩處不太合理的連線對應的編號是________． (2)若利用改正后的正確的連線圖，實驗后，測得數(shù)據(jù)，并畫出電源的輸出

11、特性圖象(U－I圖)如圖2－10－14 b．則該電源的電動勢為________，電源內(nèi)阻為________． 圖2－10－14 答案　(1)③⑤　(2)3 V　2 Ω 9．利用電壓表和電流表測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，電路如圖2－10－15所示，圖中R1為粗調(diào)滑動變阻器，R2為微調(diào)滑動變阻器，實驗得到四組數(shù)據(jù)如下表中所示． (1)表中數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，可確定電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. (2)現(xiàn)有滑動變阻器：A(10 Ω，1 A)，B(500 Ω，0.5 A)，C(500 Ω，0.1 A)．那么在本次實驗中，滑動變阻器R1應選用________

12、，R2應選用________．(填“A”“B”或“C”) I/mA U/V 50.0 1.35 75.0 1.28 100.0 1.20 150.0 1.05 圖2－10－15　　　　　　　　　　　　　　　　 答案　(1)1.5　3　(2)B　A 10．利用伏安法測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有的器材為：干電池：電動勢約為1.5 V，符號 電壓表：量程0～1 V，內(nèi)阻998.3 Ω，符號 電流表：量程0～1 A，符號 滑動變阻器：最大阻值10 Ω，符號 電阻箱：最大阻值99 999.9 Ω，符號 單刀單擲開關(guān)1個，符號 導線若干 (1)設計測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路并畫出電路原理圖．要求在圖中標出電壓表、電流表的接線柱的正負． (2)為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度，電壓表量程應擴大為原量程的________倍，電阻箱的阻值應為________Ω. 解析　電源電動勢為1.5 V，而電壓表量程為0～1 V，故電壓表需要擴大量程．為了實驗的精確度，減少讀數(shù)的相對誤差，所以量程擴大到2 V即可． 答案　(1)如解析圖所示 (2)2　998.3