第二章 直流电路 同步作业Word版含解析

45分钟高考热点练 恒定电流

1．(2015·海南单科·11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。
解析：　图(a)为20分度的游标卡尺，其精度为0.05 mm。主尺读数为12 mm，游标尺上第4条刻线与主尺上的一条刻线对齐，故测量结果为12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm。螺旋测微器的精度为0.01 mm，由图(b)知固定刻度读数为6.5 mm，可动刻度读数为“36.0”，故工件的高度为6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm。
答案：　1.220　6.860
2．(2018·眉山期末)为了确定一个定值电阻Rx的阻值，做如下测量：
(1)用多用电表“×1”倍率粗测该电阻，示数如图所示，测量结果为________Ω。
(2)用伏安法测量该电阻，实验室提供的器材及规格如下：
电压表V1(0～3 V，内阻约3 kΩ)
电压表V2(0～15 V，内阻约15 kΩ)
电流表A(0～50 mA，内阻约5 Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值2 kΩ)
定值电阻R0(阻值50 Ω)
电源(4 V，内阻可不计)
开关1个，导线若干
为了较准确的测量电阻，
①电压表应该选择________，滑动变阻器应该选择________；
②请在方框内画出电路图。
解析：　(1)用多用电表“×1”倍率粗测该电阻，测量结果为13 Ω。
(2)①因电源电压只有4 V，故电压表选V1；滑动变阻器要用分压电路，故选R1；
②电路如图所示：
答案：　(1)13　(2)①V1　R1　②见解析图
热点二　以伏安法测电阻为核心考查电学实验
3．某探究小组利用课外时间做了如下探究实验。
先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻，实验分两个过程，先用替代法测出电压表V1的内阻，然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下：
A．待测电压表V1，量程为2.0 V，内阻为10～30 kΩ
B．待测电压表V2，量程为3.0 V，内阻为30～40 kΩ
C．电阻箱，阻值范围为0～99 999.9 Ω
D．滑动变阻器，阻值范围0～1 000 Ω，额定电流为0.5 A
E．滑动变阻器，阻值为0～20 Ω，额定电流为2 A
F．电池组、电动势为6.0 V，内阻为0.5 Ω
G．单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干
(1)实验器材除选择A、B、C、F、G外，滑动变阻器R′应选用________。(用器材前的字母表示)
(2)下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容补充完整。
①用替代法测待测电压表V1的内阻
根据电路图连接实验电路，并将滑动变阻器R′的滑动触头置于最左端；将单刀双掷开关S2置于触点2，调节滑动变阻器R′，使电压表V2的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关S2置于触点1，调节电阻箱R使电压表V2的指针指在________，记下此时电阻箱R的阻值；
②用半偏法测待测电压表V2的内阻
将单刀双掷开关S2置于触点1，电阻箱的阻值调为零，闭合开关S1，调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器R′的滑动触头位置不变，调节电阻箱R，使电压表V2的指针指在________，记下电阻箱R的阻值。
解析：　(1)由于滑动变阻器采用了分压式接法，因此滑动变阻器的最大阻值越小越好，应选用E；
(2)①当单刀双掷开关分别接1和2时，通过调节电阻箱的阻值使得两次电压表V2的指针指在同一位置，则表明两次电路中电阻相同，即电阻箱的阻值等于电压表V1的内阻，因此V2的指针应指在刻度盘的第N格；②在测量电压表V2的内阻时，首先将电阻箱的阻值调为零，调节R′的滑片使电压表V2的示数满偏，然后保持R′滑片位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表V2的指针指在刻度盘的中央时，可认为电阻箱的阻值等于电压表V2的内阻。
答案：　(1)E　(2)①刻度盘的第N格；②刻度盘的中央
4．二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大。
(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线。因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零。将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断________(填“左”或“右”)端为二极管的正极。
(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材如下。
A．直流电源E：电动势3 V，内阻忽略不计
B．滑动变阻器R：0～20 Ω
C．电压表V1：量程5 V、内阻约50 kΩ
D．电压表V2：量程3 V、内阻约20 kΩ
E．电流表A：量程0.6 A、内阻约0.5 Ω
F．电流表mA：量程50 mA、内阻约5 Ω
G．待测二极管D
H．单刀单掷开关S，导线若干
为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________。(填写各器材前的字母代号)
(3)为了达到测量目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图。
解析：　(1)电流从红表笔流入，黑表笔流出，由于欧姆挡的电源在表内，因此，黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极。当黑表笔接触二极管左端，红表笔接触右端时，指针偏角较小，读数很大；将红、黑表笔对调后，再测，指针偏角较大，读数很小，正向导通，所以右端为二极管的正极。
(2)对加正向电压时的伏安特性曲线进行描绘，由于电源电动势为3 V，因此电压表应选用V2，应选D。从厂家提供的伏安特性曲线图可知，正向电流最大为30 mA左右，因此电流表应选F。
(3)为达到描绘二极管伏安特性曲线的目的，滑动变阻器必须用分压式，由厂家提供的伏安特性曲线可知，R＝≈50 Ω，与电压表V2内阻相比是小电阻，应用电流表外接法。
答案：　(1)右　(2)D　F　(3)如图所示
热点三　以测电源的电动势和内阻为核心的电学实验
5．某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)该同学设计实验的原理表达式是E＝________(用r、I、R表示)。
(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的 -R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果均保留两位有效数字)
解析：　(1)根据闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r)。
(2)为保护电路应将电阻箱调到最大值，由图乙，R＝(2×10＋1)Ω＝21 Ω。
(3)因为＝＋，所以 -R图象中，斜率k＝，截距b＝，计算可得：E＝6.3 V，r＝2.5 Ω。
答案：　(1)I(R＋r)　(2)最大值　21　(3)6.3(6.1～6.5)　2.5(2.4～2.6)