江苏省特级教师戴儒京解析
1. 全国1卷第23题.(10分)
某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25℃时的阻值)为900.0 Ω:电源E(6V,内阻可忽略):电压表
(量程150 mV):定值电阻R0(阻值20.0
Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω):电阻箱R2(阻值范围0-999.9 Ω):单刀开关S1,单刀双掷开关S2。
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0:断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0°C,实验得到的R2-t数据见下表。 t/℃ R2/Ω 25.0 900.0 30.0 680.0 40.0 500.0 50.0 390.0 60.0 320.0 70.0 270.0 80.0 240.0 回答下列问题:
(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到 (填“a”或“b”)端; (2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线:
C范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得R1= (3)由图(b)可得到R1,在25℃-80°Ω;
(4)将Rt握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为 Ω,则手心温度为 ℃。
【答案】23.(10分)(1)b (2)如图所示 (3)450 (4)620.0 33.0
【解析】本题探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,实际上是用比较法测量电阻(不是通常的伏安法),通过热敏电阻与电阻箱的比较(电路中固定电阻的电压相等),来确定热敏电阻的阻值,并且用图象把电阻阻值与温度对应起来,从而已知温度求电阻,或已知电阻求温度。所以说,本题具有开放性和探究性。
2. 全国2卷第22题.(6分)
某同学组装一个多用电表。可用的器材有:微安表头(量程100μA,内阻900Ω);电阻箱R1 (阻值范围0~999.9Ω);电阻箱R2 (阻值范围0~99 999.9Ω);导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。
回答下列问题:
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流
挡和电压挡的接线柱。
(2)电阻箱的阻值R1____________Ω.R1____________Ω。(保留到个位) 【解析】(1)把表头改装成电流表,要在表头上并联一个小电阻以分流,把电流表改装成电压表,要在电流表上串联一个大电阻以分压,所以并联的电阻是小电阻,用R1,串联的电阻为大电阻,用R2,电路图如下。
(2)把表头改装成电流表,求并联的电阻R1的公式:R1RG,代入数据得I1IG的
内
阻
为
R190010031101100106,改装后的电流表
RGIG900100106RA==其中RGIGUG0.09V为表头的电压量程也就是90,3I110电流表的电压量程。
把电流表改装为电压表(量程为3V),串联大电阻为R2RA(U1),代入数据IGRG得R290(3U。。 1)2910改装后的电压表的内阻为
0.09IG【答案】22.(6分)(1)如图所示 (2)100 2 910
3. 全国3卷第23题.(9分)
一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0 Ω);V可视为理想电压表。S1为单刀开关,S2位单刀双掷开关,E为电源,R
为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:
(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;
(2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置,闭合S1;
(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器动端的位置,记下此时电压表V的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表V的示数U2;
(4)待测电阻阻值的表达式Rx=_____________(用R0、U1、U2表示); (5)重复步骤(3),得到如下数据: U1/V U2/V U2 U11 0.25 0.86 3.44 2 0.30 1.03 3.43 3 0.36 1.22 3.39 4 0.40 1.36 3.40 5 0.44 1.49 3.39 (6)利用上述5次测量所得【解析】实验原理:
U2的平均值,求得Rx=__________Ω。(保留1位小数) U1RxU2U1U2U11R0 ,其中I,代入得Rx=RI0U1【答案】23.(1)
(4)U21R0 (6)48.2 U14. 天津卷第9(3)题
某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ),除了Rx,开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~1 V,内阻约为10 kΩ)
B.电压表(量程0~10 V,内阻约为100 kΩ) C.电流表(0~1 mA内阻约为30 Ω) D.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.05 Ω)
E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计) F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计) G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)
①为使测量尽量准确,电压表选用_________,电流表选用______________,电源选用______________。(均填器材的字母代号); ②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会______________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是____________________________。
【解析】因为待测电阻很大,所以电路图中电流表内接。
已经满足电流表内阻很小,电压表内阻很大,所以器材选择主要考虑误差小。当电源电动势1.5 V时,电路电流约为IE0.15mA,当电源电动势12 V时,电路电流约为RxIE1.2mA,所以电流表选C,因为如果选D,电流表指针偏转太小,则误差太大。 Rx此时电源要选F,因为如果选E,电流太小;电压表要选B。
R测RxRA
【答案】9.(3)①B;C;F②③大于;电压表的读数大于待测电阻两端实
际电压(其他正确表述也可) 5. 江苏省卷第10题.(8分)
一同学测量某干电池的电动势和内阻.
(1)题10-1图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请
指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处.
(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的
1数据见下表: I1根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R关系图象.由图象可计算出该干电池的
I电动势为 V;内阻为 Ω. R/Ω I/A 1–1/A I8.0 0.15 6.7 7.0 0.17 6.0 6.0 0.19 5.3 5.0 0.22 4.5 4.0 0.26 3.8
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV
的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如题10-2 图所示,则该干电池的电动势应为 V;内阻应为 Ω.
【解析】(2)推导:根据闭合电路欧姆定律,EI(Rr),变形为RE电动势为R1r,所以I11
图象的斜率,内阻r为R图象在R轴上的的截距,根据图象科求出II
斜率和截距,从而求出E和r,见答案。
66103V(3)电压表读数为66mV,根据已知条件,电流表内阻rA0.2
0.33A因为安阻法测电源电动势和内阻实验中,电动势EE真E测,内阻r测r真rA,所以,第(3)问中,电动势同第(2)问,内阻比第(2)问少rA0.2. 【答案】10.(1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零
(2)(见下图) 1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对)
(3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2) 6.海南物理卷
12.【解析】(1)并联电路电流与电阻成反比
RA48.0,解得RA5.2 R210048.0(2)R1148.2
(3)根据全电路欧姆定律有EI(R1RAr),变形得I从图(c)可求图线的斜率k
1Rr1R1A。 EE20.712671800,则电源电动势E9.2V.
180100800k67
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