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1、命题点9 伏安特性曲线1电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为()A.、B.、C.、 D.、解析：选D电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，即，E为电源的总电压(即电动势)。在UI图像中，纵轴截距表示电动势，根据图像可知UaE，UbE，则a，b。所以A、B、C错误，D正确。命题点二：测定金属的电阻率2用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同
2、学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图甲所示，图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如下表所示。温度t()300400500600700800900RL阻值()543515483447414379347回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在图丙上作RLt关系图线。(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁、戊所示。电流表的读数为
3、_，电压表的读数为_。此时等效电阻RL的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_。解析：(1)根据电路图连接电路，电路图如图所示。(2)根据数据描出点，连接成直线，图像如图所示。(3)根据电表示数可知，电流大小为I150 mA115 mA，电压大小为U6 V5.00 V，由部分电路欧姆定律得等效电阻的阻值RL 43.5 ，对照RLt图像找出相应的温度约为64.0 。答案：(1)(2)见解析图(3)115 mA5.00 V43.5 64.0 命题点三：电表内阻的测量及电表的改装3图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。甲乙(1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流
4、为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA。由题给条件和数据，可以求出R1_，R2_。(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA。电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 和1 000 ；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 和3 000 。则R0应选用阻值为_ 的电阻，R应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器。(3)若电阻
5、R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻。图乙中的R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_(填“b”或“c”)相连。判断依据是：_。解析：(1)设使用a和b两接线柱时，电表量程为I1，使用a和c两接线柱时，电表量程为I2，则使用a和b时：IgI1使用a和c时：IgI2由两式得R115 ，R235 。(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R小 500 ，总电阻的最大值为R大 3 000 ，故R0选300 的，R选用最大阻值为3 000 的滑动变阻器。(3)d接b时，R1和R2串联，不论是R1还是R2损坏，电表都有示数且示
6、数相同，故应将d接c。根据d接c时的电路连接情况可知：闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2。答案：(1)1535(2)3003 000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R24(2015全国卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导
7、线若干。(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_。(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV_RV(填“”“”或“”)，主要理由是_。解析：(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成
8、半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RVRV(其他合理说法同样给分)。答案：见解析命题点四：测定电源的电动势和内阻5利用如图甲所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 )，电阻R0(阻值为3.0 )，电阻R1(阻值为3.0 )，电流表(量程为200 mA，内阻为RA6.0 )，开关S。实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作 R图线(用直线拟合)；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列
9、问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为_。(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R3.0 时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表。答：_；_。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0乙丙(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_ A11，截距b_ A1。(4)根据图线求得电源电动势E_V，内阻r_。解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，可得EI，可得RR0r。(2)根据电流表读数原理可得：其读数为0.110
10、A，其倒数为9.09 A1。(3)根据图线可知，斜率k1.0 A11，截距b6.0 A1。(4)根据图线，1.0 A11，电动势E3.0 V，6.0 A1，内阻r1.0 。答案：(1)R或写成R(5.0r)(2)0.1109.09(3)如图所示1.06.0(4)3.01.0命题点五：练习使用多用电表6某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点。(2)将图(a)中多
11、用电表的红表笔和(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示，多用电表和电压表的读数分别为k和V。(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为_k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为k。解析：(1)使用多用电表测电阻时，换挡后需重
12、新进行欧姆调零，故应将两表笔短接进行调零。(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，故红表笔应接“1”。(3)从图(b)可以看出指针指向欧姆挡15.0位置，电阻挡为“1 k”，故读数为15.0 k；由于电压表量程为5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V。(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k。(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由第(3)、(4)问可知=，=，两式联立解得：E=9.00 V，R=15.0 k。答案：(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.07(20
13、13全国卷)某同学用量程为1 mA、内阻为120 的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。(2)开关S闭合时，多用电表用于测量_(填“电流”“电压或”电阻“)；开关S断开时，多用电表用于测量_(填“电流”“电压”或“电阻”)。(3)表笔A应为_色(填“红”或“黑”)。(4)定值电阻的阻值R1_，R2_。(结果取3位有效数字)解析：(2)开关S闭合时，电阻R1与电流表并联，多用电表用于测量电流。开关S断开时，电阻R2与电流表串联，多用电表用于测量电压。(3)根据电流应从电流
14、表或电压表的正接线柱进，从负接线柱出，即从表笔A出，表笔A应为黑色，表笔B应为红色。(4)开关S断开时，由串联电路知识，Ig(R2Rg)U，解得R2880 ；开关S闭合时，由并联电路知识，Ig(R2Rg)(IIg)R1，解得R11.00 。答案：(1)连线如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.00880命题点六：其他电学设计实验8(2012全国卷)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小，并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱
15、；为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。(1)在图中画线连接成实验电路图。(2)完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_；然后读出_，并用天平称出_。用米尺测量_。(3)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B_。(4)判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。解析：根据实验目的和原理，将电源、开关、电阻箱、电流表及U形金属框串联起来，连接成电路图，如图所示。设金属框质量为M，托盘质量为m0，第一次操作中未接通电源时由平衡条件：Mg(m0m1)g，第二次接通电源后，加入适量细沙m2使D重新处于平衡状态，然后读出电流表的示数I，并测量出金属框底部的长度l，若金属框受到的安培力竖直向下，由平衡条件：BIlMg(m0m2)g，两式联立解得：B；若金属框受到的安培力竖直向上，则B，综上Bg，若m2m1，则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外，反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。答案：(1)见解析图(2)重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙质量m2D的底边长度l(3)(4)m2m1