人教版高中物理必修部分第7讲B4.docx

人教版高中物理必修部分第7讲B4.docx

《人教版高中物理必修部分第7讲B4.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理必修部分第7讲B4.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版高中物理必修部分第7讲B4

高效作业　知能提升

一、选择题

1．如图7－3－52所示电路中，电流表和电压表的示数分别为10mA和2V，电压表的内阻为1000Ω，则待测电阻Rx的真实值为（　　）

图7－3－52

A．150Ω　　　　　　　　B．200Ω

C．250ΩD．300Ω

解析：

IA＝

＋

，即10×10－3A＝

A＋

，所以Rx＝250Ω.

答案：

C

2．科学实验是人们认识自然的重要手段．滑动变阻器在电学实验中经常使用．它在电路中可以作限流器用，也可以作分压器用．如图7－3－53所示的电路为将滑动变阻器作分压器使用的电路，A、B分别为分压器的输出端．若把变阻器的滑动触头放在滑动变阻器的中央，下列判断中正确的是（　　）

图7－3－53

A．空载时输出电压UAB＝

UCD

B．当接上负载R时，输出电压UAB＜

UCD

C．负载R越大，UAB越接近

UCD

D．负载R越小，UAB越接近

UCD

解析：

本题是分压式接法，空载时，电路相当于变阻器的CP部分和PD部分串联；当A、B两端接上负载R时，电路变成负载R与变阻器的PD部分电阻RPD并联后，再与另一部分电阻RCP串联，根据串、并联电路的特点和性质即可求解．空载时，RCP与RPD串联．因P在中央，根据串联电路特点得UCP＝UPD＝

.又因为A点与P点等势，B点与D点等势，所以UAB＝UPD＝

.当A、B两端接上负载R时，连接方式等效为如图7－3－54所示的电路图．根据串、并联电路的性质可知，R与RPD并联电阻小于RCP，所以UAB＜

.R越大，并联部分总电阻就越大，越接近RCP，UAB也越接近于

.综上所述，本题应选A、B、C.

图7－3－54

答案：

ABC

3．关于多用电表的使用，下列说法不正确的是（　　）

A．待测电阻不跟别的元件断开，其测量值将偏大

B．测量电阻时，用两手碰表笔的金属杆，其测量值偏小

C．测量电阻时，如果电路不和电源断开，可能出现烧坏表头的情况

D．用多用电表测量60W灯泡的电阻，其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大

解析：

待测电阻不跟别的元件断开，待测电阻可能是与其他元件并联，测量值可能偏小；测电阻时，两手碰表笔的金属杆，人体电阻与待测电阻并联，测量值偏小；测量电阻时，如果电路不和电源断开，欧姆表两端的电压可能过大，从而烧坏电表；用多用电表测量灯泡的电阻，测量的是灯泡不发光时的电阻，灯泡用额定电压和额定功率计算出的电阻是灯泡正常发光时的电阻，灯泡正常发光时温度很高，电阻较大．符合题意的选项为A、D.

答案：

AD

二、非选择题

4．用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图7－3－55所示，此示数为________mm.用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图7－3－56所示，可读出圆柱的直径为__________mm.

图7－3－55

图7－3－56

解析：

用螺旋测微器读数时，首先要明确其精确度为0.01mm，读取固定刻度上的数值时，要看半毫米刻度线是否露出；游标卡尺读数时应注意精度、单位，读法为主尺读数加游标尺读数．

对于图，读数是（8＋11.6×0.01）mm＝8.116mm，

对于图，读数是（42＋6×0.02）mm＝42.12mm.

答案：

8.116　　42.12

5．（2011·安徽卷）

（1）某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图7－3－57（a）所示．请你简述接下

图7－3－57（a）

来的测量操作过程：

①___________________________________________________；

②___________________________________________________；

③___________________________________________________；

④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．

（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图7－3－57（b）所示．其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．

图7－3－57（b）

（3）图7－3－57（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________________；当S旋到位置__________时，可用来测量电流，其中S旋到位置__________时量程较大．

图7－3－57（c）

解析：

（1）本题考查多用电表的使用，意在考查考生实验操作能力．

（2）本题考查伏安法测电阻，电流表内接、外接对电阻测量的影响及实物图连接，意在考查考生误差分析的能力．从上一问可以粗略地知道被测电阻为几千欧，与电压表的内阻相近，因此应用电流表内接法．

（3）本题考查多用电表内部结构原理，意在考查考生对多用电表原理的掌握．多用电表测电阻时，电源内置；作为电流表时，电阻与表头并联；并联电阻越小，电流表的量程越大．

答案：

（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡

②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”

③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值

（2）连线如图7－3－58

图7－3－58

（3）电阻　1、2　1

6．（2011·山东卷）某同学利用图7－3－59所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．

图7－3－59

（1）所得实验数据如下表，请在图7－3－60中画出U－I的图像.

U/V

1.96

1.86

1.80

1.84

1.64

1.56

I/A

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55

图7－3－60

（2）根据所画U－I的图像，可求得电流I＝0.20A时电源的输出功率为__________W（保留两位有效数字）．

（3）实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图7－3－59电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图7－3－61所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是__________．（Rx阻值未知）

A．　　　　　　B．　　　　　　C．　　　　　　D.

图7－3－61

解析：

本题主要考查实验探究电源在不同负载下的输出功率，意在考查学生利用图像处理实验数据的能力、实验原理分析和实验改进的创新能力．第一问描点连线操作需要注意的是实验中有一个特殊的“坏点”（电流为0.35A时），连线时要忽略它的存在．第二问利用图像解决实际问题，注意读数规则和有效数字就可以了．第三问需要综合对比四个图像的特点，选择符合题目要求的电路图．

答案：

（1）如图7－3－62

图7－3－62

（2）0.37（或0.36）　（3）BC

7．（2011·浙江卷）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知、横截面积均为S＝0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图7－3－63所示的实验电路．M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I＝1.25A．电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：

图7－3－63

x/mm

600

700

800

900

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2100

2200

2300

2400

U/V

3.95

4.50

5.10

5.90

6.50

6.65

6.82

6.93

7.02

7.15

7.85

8.50

9.05

9.75

（1）绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；

（2）求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．

解析：

本题主要考查探究金属丝电阻率的实验，意在考查考生数据处理的能力．

（1）建立直角坐标系，以OP距离x为横轴，以U为纵轴，取适当的比例标度，描点、连线，其图像如图7－3－64所示．

图7－3－64

（2）由题意，对每段电阻有ΔU＝I·ΔR，而根据电阻定律有ΔR＝ρ

，所以ΔU＝

Δx，因此ρ＝

·

，

为U－x图像的斜率．

由ρ＝

·

，得

ρa＝

Ω·m＝1.04×10－6Ω·m

ρb＝

Ω·m＝9.6×10－8Ω·m

ρc＝

Ω·m＝1.04×10－6Ω·m

通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．

电阻率的允许范围

ρa：

0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m

ρb：

8.5×10－8～1.10×10－7Ω·m

ρc：

0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m

答案：

（1）见上图　

（2）见解析

8．（2011·新课标全国卷）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图7－3－65所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：

图7－3－65

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节__________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时__________的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节__________，使__________，记下此时RN的读数；

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的__________，此即为待测微安表头内阻的测量值．

解析：

本题考查的是等效替代法测电流表的电阻，意在考查学生对等效替代法的理解及电路识别．先与被测电流表连接，调整变阻器R0并使电路有适当的电流，并记下此时电流值，然后与电阻箱连接，不改变变阻器的阻值，调整电阻箱使电路中的电流仍为I，则电阻箱的阻值就等于被测电流表的内阻．

答案：

（1）R0　标准电流表（或A0）

（2）RN　标准电流表（或A0）的读数仍为I

（3）平均值

9．（2010·高考广东卷）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0＝5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图7－3－66（a）．

（1）在图7－3－66（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．

（2）请完成下列主要实验步骤：

①检查并调节电压表指针指零：

调节电阻箱，示数如图7－3－66（c）所示，读得电阻值是________；

②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；

③将开关S2________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.

（3）使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________（计算结果保留两位有效数字）．

（4）由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际偏________（填“大”或“小”）．

（b）

图7－3－66

解析：

本题主要考查测量干电池的电动势和内阻的实验，涉及闭合电路欧姆定律、电阻箱读数、实物连线等考点．意在考查考生的实验与探究能力及对实验原理和方法的理解，并要求考生能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据并得出结论，对结论进行分析和评价．由图示可知电阻箱读数为20Ω.电键S1闭合，S2断开，电压表示数1.49V即为电动势测量值，由于电压表内阻并不是无穷大，故电动势测量值小于其真实值．闭合S2，电压表示数为1.16V．由闭合电路欧姆定律E＝U＋

（R0＋r）得r＝0.69Ω.

答案：

（1）如图7－3－67　

（2）①20Ω　③闭合

（3）0.69Ω　（4）小

图7－3－67