②当Uab≥0时,Uab和I的实验数据见下表:
编号
1
2
3
4
5
6
7
Uab/V
0.000
0.245
0.480
0.650
0.705
0.725
0.745
I/mA
0.00
0.15
0.25
0.60
1.70
4.25
7.50
(1)在图21-3-2
(2)中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线;(可用铅笔作图)
(2)根据上述实验事实,该元件具有的特性是______;
(3)若将此黑箱接人图21—3—2(3)电路中,并在该电路的cd两端输入如图21—3—2<4)(甲)所示的方波电压信号Ud.请在图21—3-2(4)(乙)中定性画出负载电阻R0上的电压信号uef的波形.
答案:
(1)见图D21-14
(2)单向导电性(3)见图D21-15指导:
由题中数据很容易画出图D21-14,黑箱中的电学元件具有单向导电性,这是二极管的典型特征,由此不难得到
3(典型例题)如21-3—3为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用直流10V挡测量电压,则读数为_________V.
(2)如果是用×100挡测量电阻,则读数为__________.
(3)如果是用直流5mA挡测量电流,则读数为________mA.
答案:
(1)6.5
(2)8.0×102(3)3.25指导:
在多用电表的同一表盘上读数,要注意分清各自的量程及最小刻度值,欧姆挡读数为:
读数×1000ll=8.0×102.
4(典型例题)用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是
A.红外报警装置
B.走廊照明灯的声控开关
C.自动洗衣机中的压力传感装置
D.电饭煲中控制加热和保温的温控器
答案:
A指导:
题中说明了遥控器一类传感器,作用是把光信号转化为电信号.这时所说的光信号应该理解为电磁波信号.题给四个选项中惟一与电磁波有关的是红外报警装置,所以只有A项对.
Ⅱ题点经典类型题
1(典型例题)
(1)为了测量电流表A1的内阻,采用21—3—4所示电路,图中A2为标准电流表.接好电路后,将可变电阻R2和电阻箱R1适当调节后,将单刀双掷开关S2接到1处.接通开关S1,调节可变电阻R2,使电流表A2的读数为某一较大的值,该值不超过A1的量程.然后将单刀双掷开关接到2处.调节电阻箱R1,使标准电流表A2的读数仍为上述值.若此时电阻箱的电阻为92.8,则电流表A1的内阻RG=_______.
(2)要测量一块多用电表直流10mA挡的内阻RA(约为40n),除此多用电表外,还用下列器材:
直流电源一个(电动势E约为1.5V,内阻可忽略不计).电阻一个(阻值约为150),电键一个,导线若干.要求:
①写出实验步骤;
②给出RA的表达式.
命题目的与解决技巧:
本题考查替代法测量A表的内阻及灵活应用多用电表各档位测量其自身电阻.
[解析]
(1)替代法测量A表电阻Rg=R1=92.8.
(2)多用电表可以先测电源电动势E及电阻及的阻值.串联电路中多用电表置于直流档作电流表使用可以测得电路电流值I由全电路欧姆定律E=I(RA+R)所得RA=.
[答案]
(1)92.8
(2)(a)用万用表的直流电压挡测出电源的电动势E.(b)用万用表的欧姆挡测出电阻的阻值兄(c)将万用表置于直流10mA档,与电阻R及电键串联后接在电源两端,合上电键,记下万用电表的读数I.②
2(典型例题)21-3-5所示电路,闭合开关时,灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的.在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障和出如下判断(如表所示):
次序
操作步骤
1
闭合开关,选直流电压挡,红黑表笔分别接a、b
有示数,灯断路,无示数,灯短路
2
闭合开关,选直流电流挡,红黑表笔分别接a,b
有示数,灯断路,无示数,灯短路
3
闭合开关,选欧姆挡,红黑表笔分别接a、b
指针不动,灯断路,指针偏转,灯短路
4
断开开关,选欧姆挡,红黑表笔分别接a,b
指针不动,灯断路,指针偏转,灯短路
以上判断,正确的是
A.只有1、2对B.只有3、4对
C.只有1、2、4对D.全对
答案:
C指导:
根据题目给定条件灯不亮是由灯泡断路或短路引起的,1,2中直流电电流档测量描述符合实际.但对欧姆档测量要求灯泡必须同电路断开,所以3不对.
3(典型例题)如21—3—6所示,盒内可能有干电池、电阻、晶体二极管等元件,盒外有A、O、C三个接线柱,用多电表测量结果如下:
A.用直流电压挡测量,A、B、C三点间均无电压.
B.用欧姆挡测量,A、C间正反接电阻相等.
C.用欧姆挡测量,黑表笔接C点,红表笔接B点,有电阻、阻值比第二步测得的大;反接电阻很大.
D.用欧姆挡测量,黑笔接A点,红笔接B点,有电阻;反接电阻很大.
试在图中画出盒内电路结构.
答案:
见图D21-16.
指导:
第一步说明盒内无电源,第二步说明A、C间有一个电阻,第三步说明A、B间有个二极管,且A连接二极管正极.第四步B、c之间有一电容器,故盒内电路如右图所示.
4(典型例题)在图21—3—7所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源,电阻器只R1、R2及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某学生想先将多用表的红表笔直接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1,的b端和R2的c端,并观察多用表指针示数,在下列选挡中符合操作规程的是
A.直流10V挡
B.直流0.5A挡
C.直流2.5V挡
D.欧姆挡
答案:
A指导:
本题考查的是多用表的操作规程,根据题中所给条件,首判定不能选用欧姆挡,因为使用欧姆挡时,被测元件必须同外电路断开.先考虑电压挡,将黑表笔接在b端,如果表针偏转,说明R1与R2电源连接的导线断了,此时所测的数据应是电源的电动热6V.基于这一点,C不能选,否则会烧毁多用表;如果指针不偏转,说明R1,与电源的连结是好的,而R1与R2之间导线和R2与电源导线其中之一是坏的,再把黑表笔接在c点,如果表头指针偏转,说明只:
与及:
之间的导线是断的,否则则说明只:
与电池之间的导线是断的,A项正确.
再考虑电流挡,如果黑表笔接在b端,表针有示数则说明R1与电源间的导线是断的,此时表头指针示数0.4A
没有超过量程;如果指针不偏转,说明R2与电源之间的导线其中之一是断的;黑表笔接在C点时,如果表头指针有示数,证明R1与R2间的导线是断的,此时表头指针示数:
=1.2A超过表的量程,故B不选.
Ⅲ新高考命题方向预测
1在图21—3—8所示的四个电路中,电源内阻不计,灯炮的额定电压等于电源的电动势,闭合电路后,小灯炮能正常工作的是
答案:
AC指导:
由于二极管具有单向导电性.只有正极接高电势才能导通,故B选项中灯不亮.由于=极管正向电阻很可忽略,故A图中灯所加电压为电源电压正常发光,D图中=极管正向导通电阻很小,可忽略.灯泡被短路,故灯不能正常发光,因而正确选项为A、C.
2用欧姆表可以测量二极管的好坏与极性,下列说法正确的是
A.应用红黑表笔与二极管的两极正、反向各接触一次,即测量两次
B.若两次测量中,阻值相差很大,则此二级管是好的
C.在两次测量中,电阻较小的那一次,与欧姆表红表笔接触的一端为二极管的正极
D.在两次测量中,电阻较小的那一次,与欧姆表黑表笔接触的一端为二极管的正极
答案:
ABD指导:
用欧姆表测=极管的极性和好坏时,用表笔分别接=极管两极.若阻值相差很大,说明=极管的单向导电性能好,电阻较小的一次与黑表笔接的一端为=极管的正极,这时欧姆表给=极管加的是正向电压,由此可知A、B、D正确.
3调零后“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是
A.这个电阻阻值很小
B.这个电阻阻值很大
C.为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”挡,重新测量
D.为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”挡,重新测量
答案:
4如图21—3—9所示,闭合开关S后,指示灯L不亮,已确认是指示灯工断路或短路引起的,现在分别用多用电表在不拆开电路的情况下,请你分别把多用电表当电压表、电流表和欧姆表来用,对故障作出具体的判断.把结果填入下表的相应位置.
方法步骤
(接在何处,如何接)
现象及结论
当电压表用
当电流表用
当欧姆表用
答案:
BD指导:
由于R×10挡指针偏角极小,说明被测电阻很大,因而B选项正确,A选项错误.为了准确测出电阻值,应使指针中值附近,故应换R×100挡,因此D选项正确,C选项错误.
考场热身
探究性命题综合测试
1在商店选购一个10μF的电容器,在只有一台多用表的情况下,为了挑选一个优质产品,应该选用哪一个量程:
①直流电流挡②直流电压挡③欧姆挡④交流电压挡;选好量程以后,再将多用表两根测试笔接待检电容器,如果电容器是优质的,电表指针应该:
⑤不偏转⑥偏转至最右边⑦偏转至中值⑧偏转一下又返回最左边;正确的是
A.①⑤B.①⑥
C.③⑤D.③⑧
答案:
D指导:
应选用多用电表的欧姆挡,当两测试笔接待测电容器时,若电容器是优质的,电容器被充电,指针偏转,当电容器充电结束,充电电流减为零,指针又返回最左边,故②⑧正确.
2一个用电器,标有“10V,2W”,为测定它在不同电压下的实际功率及额定电压下的功率,需测定不同工作状态下的通过用电器的电压和电流,现有器材如下:
A.直流电源12V(内阻可不计)
B.直流电流表0~0.6A~3A.(内阻0.1以下).
C.直流电流表0~300mA(内阻约5)
D.直流电压表1~15V(内阻约15k)
E.滑动变阻器10、2A
F.滑动变阻器1k、0.5A
(1)除以上器材外,还有必须的导线开关,实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用_____(用序号字母表示).
(2)为使实验误差尽量减小,画出实验电路图.
(3)图Z21—1的4个图象中哪个可能是正确的?
简单说明理由.
答:
_______________________________
答案:
(1)CE
(2)如图D21-17(3)D电压U增大时,R增大;减小.指导:
(1)用电器正常工作时包流I==0.2mA,故电流表可选C,用电器的电阻R=由于,故电流表可用外接法,选E,
(2)电路图如图D21-17所示.
(3)D可能正确,因为P=,该图象的斜为,当电压U增大时,减小.
3“测金属丝的电阻率”的实验中
(1)测金属丝直径时,千分尺刻度如Z21—2所示,由此可知,金属丝的直径为_______m
(2)在用伏安法测金属丝电阻时,应采用的电路是
A.电流表内接B.电流表外接
(3)若实验中电压表、电流表的读数是准确的,那么引起误差的主要原因是
A.电压表分流,造成电流表读数偏大
B.电压表分流,造成电流表读数偏小
C.电流表分压,造成电压表读数偏大
D.电流表分压,造成电压表读数偏小
(4)该实验由于上述原因会使得电阻的测量值____(填“大于”、“等于”或“小于”)电阻的真实值.
答案:
(1)0.900×10-3
(2)B(3)A(4)小于
指导:
(1)直径为0.900×10-3m.
(2)伏安法测金属丝电阻时,因金属丝电阻较,一般采用电流表外接,故选B(3)A(4)金属丝的实际值为R=,故电阻的测量值偏小.
4如图Z21—3所示,一暗盒外有四个接线柱A、B、C、D,盒内有四个阻值都是6的电阻,分别通过导线接在接线柱上.当多用电表欧姆挡R×1挡测得各接线柱间的电阻值如下RAB=6,RAC=RAD=10,RCD=RBC=4.试画出暗盒内电阻的连接图.
答案:
指导:
根据串联电路的特点,由RCD=RBC=4ll<6ll,可推知如图D21-18所示.(a)电路,由BAB=6推知AB间为一个电阻,而RAC=RAD=10ll>6ll.可推知A与C、D间的电路如图021-18(b),综合各点间的电路可得结果如图D21-18所示.
5电流表的内阻Rg=3k,满偏电流Ig=100μA,这个电流表能量度的最大电压Ug______V,要把这个电流表改装成能量度3V的电压表,那么应在电流表上______联一个阻值R1=_______kΩ的分压电阻.如果在此基础上,要使这个电压表能量度15V的电压,则应在电压表上再______联一个阻值R2=_________k的分压电阻.
答案:
0.3串27串120指导:
电流表改装成电压表需串联一个分压电阻.扩大电压表的量程,需再串联一个分压电阻,如图图所示.
电流表可量度的最大电压Ug=IgRg=0.3V.
设量程为U1=3V时,需串联电阻R1因Ug+IgR1=U1,所以R1=ll=120kll,设量程为U2=15V时,需再串联电阻R2,所以U1+IgR2=U2,
所以R2=
6在“测定金属丝电阻率”实验中,若粗估金属丝的电阻Rx约3,为减小误差,要求金属发热功率P<0.75W,备有的部分仪器有:
6V电池组A;电流表B(O~0.6A,内阻0.5);电流表C(0~3A,内阻0.01);电压表D(0~3A,内阻1m);电压表E(0~15V,内阻5KΩ);滑动变阻器F(0~1002,额定电流1A);滑动变阻器G(0~20,额定电流1A)
(1)实验中用螺旋测微器测量导线直径时,可估读到_______mm,用毫米刻度尺测量导线长度时,可估读到______mm.
(2)上述器材中应选用的是______(用字母代替)
(3)在框内画出实验电路图;
(4)在图Z21-4中将各器材连成实验电路
答案:
(1)0.001,0.1
(2)A、B、D、G(3)见图D21-20(4)见图D21-21.指导:
(1)0.001,.1
(2)A、B、D、G由于电源只有一个,A必选,由P=I2R<0.75W,知Im<0.5A,可知电流表选B.由P=I2R<0.75W,知Um<1.5V,电压表选D,滑动变阻器F阻值太大(与Rx比较),按器材选择原则,不便于操作,所以不选,而选用c时,虽然A=0.26A<0.6A,即限流控制能保证器材安全,但题目要求“减小误差”,以所最好用分压式控制,通过U-Ⅰ图像能较准确测出Rx,另外测量电路应用电流表外接法.
(3)设计的实验电路如图D21-20所示
(4)连线图见图D21-21所示.
7为了测定一根长20.00cm,直径为0.220mm的镍铬丝的电阻率(电阻率约为1×10-6/m),提供了下列器材:
A.电动势为15V的直流电源一只
B.量程为0~220μcA,内阻约为3.7kΩ的电流表一只
C.量程为0~20mA,内阻约为40的电流表一只
D.量程为0~2A、内阻约为0.4的电流表一只
E.量程为0~12V,内阻约为40k的电压表一只
G.阻值为0~10,额定电流为1A的滑动变阻器一只
H.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.1A的滑动变阻器—只
I.开关一个
J.导线若干.
现采用如图Z21—5所示的电路进行测定,请按实验需要,选出适当的器材.
答案:
ACEHIJ指导:
由于电源只有一个,A必选,由先估算出镍铬丝的电阻约为526ll,先不考虑电流表、滑动变阻器的阻值,估算出电路中的最大电流约为Im=15/526≈28(mA),可知电流表应选C,只要控制电路中的电流不超过20mA就行,由于电源电动势才15V,考虑到滑动变阻器等器件的分压,镍铬丝上的电压可被控制在12V内,电压表应选C,由于阻值0~10ll的滑动变阻器调到最大阻值时,电路中的电流仍超过所选电流表的量程,所以滑动变阻器只能选H,另外,I和J则是必选的,故本题应选A、C、E、H、I、L
8某电压表的内阻在20k~50k之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器对:
待测电压表V(量程3V),电流表A1(量程200μA),电流表A2(量程5mA),电流表A,(量程0.6A),滑动变阻器R(最大阻值1k),电源E(电动势为4V),电键X
(1)所提供的电流表中,应选用______.
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试画出符合要求的实验电路图.
答案:
(1)A1
(2)见指导指导:
(1)要测量电压表的内阻,它两端的电压可由电压表的示数读出,流过电压表的电流要用电流表与它串联才能测出的,因为电压表量程为3V,内阻为20kll-50kll,所以流过电压表的最大电流为μA,则电流表选择A1
(2)由于待测电压表内阻Rv>>R,且为了测多组数据,要求调节范围大些,故变阻器必须采用分压电路,所以符合要求的实验电路图如图D21-22所示.
9用图Z21-6(a)中所给的实验器材测量一个“12V,5W”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A、0.6A两档,内阻可忽略,电压表有15V、3V两档,内阻很大.测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V调到12V.
(1)按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好).
(2)某次测量时电流表的指针位置如图Z21—6(b)所示,其读数为_______A.
答案:
如图D21-23所示
(2)0.36
指导:
对于“12V,5W”的小灯泡其额定电流大的是I=A<0.6A,安培表的量程应选0~0.6A,根据测量要求,电压连续地从0V调到12V.应接成分压电路,而不应接限流电路,又因为电流表内阻可忽略,电压表内阻很大的电路无影响,电流表内接或外接都可以.
10图Z21—7中,图(a)为测量电阻的电路,Rx为待测电阻,R的阻值已知.R'为保护电阻,阳值未知.电源E的电动势未知S1、S2均为单刀双掷开关.A为电流表,其内阻不计.
(1)按图(a)所示的电路,在图(b)的实物图上连线.
(2)测量Rx的步骤为:
将S2向d闭合,S1向______闭合,记下电流表读数I1,再将S2向C闭合,S1向_____闭合,记下电流表数I2,计算Rx的公式是Rx=____________.
(1)如图D21–24所示
(2)ab
指导:
(1)见图D21-24所示.
(2)将S2向d闭合,S1向a闭合时,Rx与R并联,I1是流过及Rx的电流;当S2向c闭合,S1向b闭合时,Rx与R并联.I2是流过R的电流,R是保护电阻,阻值应该很大,才能保证电路结构变化时起保护作用,也就是说Rx和R并联电路两端可以看作恒压,有I1Rx==I2R,所以Rx=I2R/I1
2019-2020年高中物理二轮总复习带电粒子依次正电场磁场中的运动教案
本类考题解答锦囊
解答“带电粒子依次在电场磁场中的运动“一类试题,主要考查以下内容:
电场中粒子加速偏转运动,利用能量知识或类平抛运动规律分析,磁场中带电粒子受洛伦兹力做匀速圆周运动,解题,关键仍是画运动轨迹,利用平面几何知识与半径周期公式综合求解.不管谁先谁后只是程序性的变化,基础知识掌握了这样的题求解相对还是比较容易的.
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1(典型例题)如图23-2-1(甲)所示,在y>O的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外,一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点p1,时速率为vo,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力.求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子到