【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中物理魯科版選修3-1-對(duì)點(diǎn)練習(xí)：3.5-第三章-恒定電流

1．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的試驗(yàn)中，可供選擇的器材有：A．小燈泡：規(guī)格為“3.8V0.3A”B．電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5ΩC．電流表：量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1ΩD．電壓表：量程0～5V，內(nèi)阻約為5kΩE．滑動(dòng)變阻器：阻值范圍0～10Ω，額定電流2AF．電池組：電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約為1ΩG．開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干(1)為了使測(cè)量盡可能地精確?????，需要使小燈泡兩端電壓從0漸漸增大到3.8V且能便利地進(jìn)行調(diào)整，因此電流表應(yīng)選________．(填器材前選項(xiàng))(2)依據(jù)你選用的試驗(yàn)電路，將圖3－5－5所示的器材連成實(shí)物電路．圖3－5－5答案(1)B(2)見(jiàn)解析圖解析(1)因小燈泡的額定電流為0.3A，為減小讀數(shù)誤差，應(yīng)讓指針偏角大一些，故電流表選B.(2)由電流表外接和滑動(dòng)變阻器接受分壓式接法，電路圖如圖甲所示，由電路圖連接的實(shí)物圖如圖乙所示．1．在圖3－5－6中，甲、乙兩圖分別為測(cè)燈泡電阻R的電路圖，下列說(shuō)法不正確的是()圖3－5－6A．甲圖的接法叫電流表外接法，乙圖的接法叫電流表內(nèi)接法B．甲中R測(cè)>R真，乙中R測(cè)<R真C．甲中誤差由電壓表分流引起，為了減小誤差，應(yīng)使R?RV，故此法測(cè)較小電阻好D．乙中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差，應(yīng)使R?RA，故此法測(cè)較大電阻好答案B解析甲圖叫做電流表的外接，乙圖叫做電流表的內(nèi)接，A正確；甲圖由于電壓表的分流導(dǎo)致電流的測(cè)量值偏大，由R＝eq\f(U,I)可知，R測(cè)＜R真；R越小，電壓表分流越小，誤差越小，因此這種接法適合測(cè)小電阻；乙圖由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓的測(cè)量值偏大．由R＝eq\f(U,I)得R測(cè)＞R真，R越大，電流表的分壓越小，誤差越小，因此這種接法適用于測(cè)大電阻，B錯(cuò)誤；CD正確；故選B.圖3－5－72．伏安法測(cè)電阻，當(dāng)被測(cè)電阻的阻值不能估量時(shí)，可接受試接的方法，如圖3－5－7所示，讓電壓表一端接在電路上a點(diǎn)，另一端先后接到b點(diǎn)和c點(diǎn)．留意觀看兩個(gè)電表的示數(shù)，若電流表的示數(shù)有顯著變化，則待測(cè)電阻的阻值跟________表的內(nèi)阻可比擬，電壓表的兩端應(yīng)接在a和________點(diǎn)．若電壓表的示數(shù)有顯著變化，則待測(cè)電阻的阻值跟________表的內(nèi)阻可比擬，電壓表應(yīng)接在a和________兩點(diǎn)．答案電壓c電流b解析若電流表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電壓表的分流作用較大，即說(shuō)明電壓表的內(nèi)阻不是很大，則待測(cè)電阻的阻值跟電壓表的內(nèi)阻可比擬，應(yīng)接受電流表內(nèi)接法，即電壓表的兩端應(yīng)接在a和c之間；若電壓表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電流表的分壓作用較明顯，即電流表的內(nèi)阻與待測(cè)電阻可比擬，應(yīng)接受電流表的外接法，即電壓表應(yīng)接在a、b之間．3．LED發(fā)光二極管具有體積小、亮度高、能耗低、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，被人們譽(yù)為本世紀(jì)的新型光源，已廣泛應(yīng)用到電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品中．有一種LED手燈就是用幾個(gè)發(fā)光二極管并聯(lián)后作為光源使用的，其發(fā)光效率很高．它在正常工作時(shí)，正向電壓約2.8V，電流在10mA左右．現(xiàn)取這樣一只發(fā)光二極管(電路符號(hào)可用——表示)，測(cè)量它的伏安特性，供應(yīng)的試驗(yàn)器材如下：A．電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻約為2Ω)B．滑動(dòng)變阻器R0(阻值0～2Ω)C．電流表A1(量程15mA，內(nèi)阻約為10Ω)D．電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻約為5Ω)E．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約為1kΩ)F．電壓表V2(量程3V，內(nèi)阻約為10kΩ)G．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干則：(1)電流表應(yīng)選________、電壓表應(yīng)選________．(2)并在方框中畫出電路圖．Ｋ答案(1)C(或A1)E(或V1)(2)電路圖如圖所示4．在探究小燈泡的伏安特性試驗(yàn)中，所用器材有：燈泡L、量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V、直流電源E、滑動(dòng)變阻器R、電鍵S等，要求燈泡兩端電壓從0V開(kāi)頭變化．(1)試驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)接受________接法(填“分壓”或“限流”)．(2)某同學(xué)已連接如圖3－5－8所示的電路，在連接最終一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前，請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處，并說(shuō)明如何改正．圖3－5－8①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________.答案(1)分壓(2)①電鍵S不應(yīng)閉合，應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)②滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭p位置不當(dāng)，應(yīng)將其置于b端5．如圖3－5－9甲所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變，且對(duì)溫度很敏感)的I－U關(guān)系曲線圖．(1)為了通過(guò)測(cè)量得到如圖甲所示I－U關(guān)系的完整曲線，在圖乙和圖丙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖________，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：________________________________________________________________________.(電源電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～100Ω)(2)在如圖丁所示的電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1＝250Ω.由熱敏電阻的I－U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_(kāi)_____V；電阻R2的阻值為_(kāi)_______Ω.甲乙丙丁圖3－5－9答案(1)乙圖乙加在熱敏電阻兩端的電壓可以從零調(diào)到所需電壓(2)5.2111.8解析(1)圖乙的滑動(dòng)變阻器用的是分壓式接法，加在熱敏電阻兩端的電壓可以從零調(diào)到所需電壓，從而能夠得到完整I－U圖線，故選圖乙．(2)通過(guò)R1的電流為I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(9,250)A＝36mA，通過(guò)熱敏電阻的電流I2＝I－I1＝(70－36)mA＝34mA，由圖甲可知熱敏電阻兩端的電壓為5.2V，電阻R2＝eq\f(9－5.2,34×10－3)Ω≈111.8Ω.6．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的試驗(yàn)中，可供選擇的試驗(yàn)儀器如下：小燈泡L，“3.8V、0.3A”電壓表V，量程0～5V，內(nèi)阻5kΩ電流表A1，量程0～100mA，內(nèi)阻4Ω電流表A2，量程0～500mA，內(nèi)阻0.4Ω滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值10Ω，額定電流1.0A滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值5Ω，額定電流0.5A直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻約為0.5Ω(1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________；電流表應(yīng)選________．(2)在虛線框內(nèi)畫出試驗(yàn)的電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào)．圖3－5－10(3)某試驗(yàn)小組完成試驗(yàn)后利用試驗(yàn)中得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)在I－U坐標(biāo)系中，描繪出如圖3－5－10所示的小燈泡的伏安特性曲線．依據(jù)此圖給出的信息，可以推斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)()答案(1)R1A2(2)電路圖如解析圖所示(3)BD解析(1)本題滑動(dòng)變阻器接受分壓接法，通常應(yīng)當(dāng)選用最大阻值小的滑動(dòng)變阻器，但本題中假如選用R2，則電路中的電流會(huì)超過(guò)R2允許通過(guò)的最大電流，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)選擇R1.電流表A1的量程太小，故電流表應(yīng)當(dāng)選擇A2.(2)電路如右圖所示，由于電壓要從0開(kāi)頭測(cè)量，滑動(dòng)變阻器用分壓接法；由于燈泡的內(nèi)阻比較小，電流表用外接法．(2)隨著通過(guò)小燈泡電壓電流的增大，小燈泡消耗的功率增大，小燈泡的電阻也增大，由P＝eq\f(U2,R)知B圖正確，由P＝I2R知D圖正確．圖3－5－117．在“描繪小電珠的伏安特性曲線”試驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖3－5－11所示方式連接好電路，電路中全部元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開(kāi)關(guān)后：(1)若不管怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是________導(dǎo)線斷路．(2)某同學(xué)在試驗(yàn)中還測(cè)出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖中的(a)、(b)、(c)，下列說(shuō)法正確的是()圖2－5－14A．a(chǎn)可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用B．b能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用C．b的阻值隨電壓上升而增大D．c的阻值隨電壓上升而增大答案(1)g(2)AC解析(1)若調(diào)整滑動(dòng)變阻器，小電珠的亮度變化，但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不起分壓作用，所以可能是g導(dǎo)線斷路．(2)因a元件的IU線是直線，說(shuō)明電阻隨電壓的變化不變，故可作為標(biāo)準(zhǔn)電阻，故A對(duì)，B錯(cuò)．因IU線的斜率倒數(shù)表示電阻值的變化，故C對(duì)，D錯(cuò)，選A、C.8．某同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．(1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計(jì))、滑動(dòng)變阻器(0～50Ω，額定電流2A)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω)B．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)C．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)D．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)為減小測(cè)量誤差，在試驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母)；試驗(yàn)電路應(yīng)接受圖3－5－12中的________(選填“甲”或“乙”)．圖3－5－12(2)圖3－5－13是測(cè)量Rx的試驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請(qǐng)依據(jù)在(1)問(wèn)中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線．圖3－5－13(3)接通開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖3－15－14所示，可得該電阻的測(cè)量值Rx＝eq\f(U,I)＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．圖3－15－14(4)若在(1)問(wèn)中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要緣由是________；若在(1)問(wèn)中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要緣由是________．(選填選項(xiàng)前的字母)A．電流表測(cè)量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值C．電壓表測(cè)量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值(5)在不損壞電表的前提下，將滑動(dòng)變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動(dòng)距離x的增加，被測(cè)電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U－x關(guān)系的示意圖中正確的是________．答案(1)BC甲(2)見(jiàn)解析(3)5.2(4)BD(5)A解析(1)為了減小誤差，應(yīng)使電表讀數(shù)為量程的eq\f(1,3)～eq\f(2,3)，電源電動(dòng)勢(shì)為4V，故電壓表選C.估算通過(guò)Rx的最大電流約為Im＝eq\f(3,5)A＝0.6A，所以電流表應(yīng)選B.由于eq\f(RV,Rx)＞eq\f(Rx,RA)，所以電流表應(yīng)外接，即應(yīng)接受甲電路，測(cè)量誤差較小．(2)(3)電流表、電壓表的讀數(shù)分別為I＝0.50AU＝2.60V所以Rx＝eq\f(2.60,0.50)＝5.2Ω.(4)甲電路中產(chǎn)生誤差的主要緣由是電壓表的分流作用，選項(xiàng)B正確．乙電路中產(chǎn)生誤差的主要緣由是電流表的分壓作用，故選項(xiàng)D正確．(5)Rx兩端的電壓U＝eq\f(RxE,Rx＋\f(R,L)（L－x）)其中R為滑動(dòng)變阻器總阻值，L為滑動(dòng)變阻器兩端總長(zhǎng)度，結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)可知選項(xiàng)A正確．9．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的試驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)得電流—電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：電流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2電壓U/V0.040.080