26.电动势和内阻测量和元件性能探究实验—2025高考物理分类解析

资源下载
  1. 二一教育资源

26.电动势和内阻测量和元件性能探究实验—2025高考物理分类解析

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2025年高考物理分类解析
专题26 电动势和内阻测量和元件性能探究实验
1.(2025高考海南卷)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源(约为3V,内阻未知)
电压表V(0~3V,RV约为3kΩ)
电流表A(0~6A,RA约为1Ω)
定值电阻
滑动变阻器()
滑动变阻器()
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应选 。
(2)闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录U、I,如下表
1.00 1.30 1.70 2.00 2.50
0.38 0.32 0.24 0.18 0.08
根据表中数据作出U-I图像 。
(3)由U-I图像可求出电动势E1= V,内阻r= Ω(均保留三位有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差,则 ;(填“大于”、 “等于”或“小于”);与真实值之间的关系式为 (用,,,表示
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 小于
【解析】(1)为了提高测量精度,方便调节电路,滑动变阻器选择最大阻值较小的;
(2)图像如下:
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图线可得,
解得
(4)[1]将电压表和电源等效为新的电源,故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻,等效电源的电动势为
故;
[2]将等效进电源的内阻中,可得等效新电源的内阻为
3.(2025高考河北卷)(8分)(1)某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中,利用图1所示电路研究热敏电阻的温度特性。
①闭合开关S,观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律时,将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻两端测量其阻值,这时开关S应 (填“断开”或“闭合”)。
②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度t的关系分别对应图2中曲线。设计电路时,为防止用电器发生故障引起电流异常增大,导致个别电子元件温度过高而损坏,可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大,起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻 (填“”或“”)具有相同温度特性。
【答案】(1) 断开 (2分) (2分)
【解析】(1)①[1]用欧姆表测量热敏电阻的阻值时应该让热敏电阻与电源断开,即开关S应该断开;
②[2]由题意可知要串联的热敏电阻的阻值应该随温度的增加而快速增加,从而抑制电路中电流的增加,由图可知热敏电阻R1在温度65℃左右电阻异常变化较大,则为防止用电器用电器故障引起电流异常增加,可串联一个热敏电阻与R1具有相同温度特性的热敏电阻;
4.(2025年高考云南卷)(10分)基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下:型号铂电阻、电源E(电动势,内阻不计)、电流表。(量程,内阻)、电流表(量程,内阻约)、定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知,型号铂电阻测温时的工作电流在之间,在范围内,铂电阻的阻值随温度t的变化视为线性关系,如图(a)所示。
完成下列填空:
(1)由图(a)可知,在范围内,温度每升高,该铂电阻的阻值增加 ;
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是 (填“甲”或“乙”),保护电阻R应选 (填“”或“”);
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得示数为,示数如图(c)所示,该示数为 ,则所测温度为 (计算结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)3.85(2分)(2) 乙 (2分) (2分)
(3) 62.0 (2分) 51(2分)
【解析】(1)温度每升高,该铂电阻的阻值增加
(2)[1]由于内阻确定,所以用测量电阻的电压,用与之差来测量经过电阻的电流,故能准确测出铂电阻阻值的是乙;
[2]电路中的最大电流为0.3mA,可得电路中的最小阻值
可知保护电阻R应选。
(3)[1]由图可知的分度值为,则其读数为;
[2]根据欧姆定律可得
根据题图可得
代入数据可得
5. (2025高考黑吉辽蒙卷)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍I,记录a、c间电压;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压,计算;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出、及曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应连_________接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数为________V(结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是_________(填“”或“”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时,_________(填“甲”或“乙”)曲线与曲线更接近。
【答案】(1)a (2)0.377 (3) (4)甲
【解析】(1)电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量a、b间的电压时,红表笔应连a接点。
(2)0.5V的直流电压挡,分度值为0.01V,由图可知此时电压表读数为0.377V。
(3)由图可知,当表笔分别连a、c接点时测得是元件和电流表两端的电压和电流,则
当表笔分别连a、b接点时测得是元件两端的电压和电流,则
由于
所以相同电流情况下,
故图(b)中乙是曲线。
(4)由题意可知,图像测得是元件两端的电压和电流的关系,则实验结果表明,当此元件阻值较小时,甲曲线与曲线更接近。
6. (2025年1月浙江选考题)某同学研究半导体热敏电阻(其室温电阻约为几百欧姆)的阻值随温度规律,设计了如图所示电路。器材有:电源E(),电压表(),滑动变阻器R(A:“”或B:“”),电阻箱(),开关、导线若干。
(1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变,滑动变阻器选_____(选填“A”或“B”);
(2)正确连线,实验操作如下:
①滑动变阻器滑片P移到最左端,电阻箱调至合适阻值,合上开关;
②开关切换到a,调节滑片P使电压表示数为;再将开关切换到b,电阻箱调至,记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____(保留三位有效数字):
③保持、滑片P位置和开关状态不变,升高调温箱温度,记录调温箱温度和相应电压表示数,得到不同温度下的阻值。
(3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变,给出另一种测量电阻的简要方案。
【答案】(1)A (2)157
(3)见解析
【解析】(1)要使得cd两端电压U0在实验中基本不变,则滑动变阻器应该选择阻值较小的A;
(2)由电路可知
(3)题中滑片P位置保持不变,则电阻箱R1与热敏电阻Rt两端电压之和保持不变,先让S2接a,此时电压表读数为U,然后接b,读出电阻箱R1的读数和电压表读数U',可得
则以后保持S2接a,改变电阻箱的阻值R1,根据,可得热敏电阻Rt的值。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2025年高考物理分类解析
专题26 电动势和内阻测量和元件性能探究实验
1.(2025高考海南卷)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源(约为3V,内阻未知)
电压表V(0~3V,RV约为3kΩ)
电流表A(0~6A,RA约为1Ω)
定值电阻
滑动变阻器()
滑动变阻器()
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应选 。
(2)闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录U、I,如下表
1.00 1.30 1.70 2.00 2.50
0.38 0.32 0.24 0.18 0.08
根据表中数据作出U-I图像 。
(3)由U-I图像可求出电动势E1= V,内阻r= Ω(均保留三位有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差,则 ;(填“大于”、 “等于”或“小于”);与真实值之间的关系式为 (用,,,表示
3.(2025高考河北卷)(8分)(1)某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中,利用图1所示电路研究热敏电阻的温度特性。
①闭合开关S,观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律时,将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻两端测量其阻值,这时开关S应 (填“断开”或“闭合”)。
②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度t的关系分别对应图2中曲线。设计电路时,为防止用电器发生故障引起电流异常增大,导致个别电子元件温度过高而损坏,可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大,起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻 (填“”或“”)具有相同温度特性。
4.(2025年高考云南卷)(10分)基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下:型号铂电阻、电源E(电动势,内阻不计)、电流表。(量程,内阻)、电流表(量程,内阻约)、定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知,型号铂电阻测温时的工作电流在之间,在范围内,铂电阻的阻值随温度t的变化视为线性关系,如图(a)所示。
完成下列填空:
(1)由图(a)可知,在范围内,温度每升高,该铂电阻的阻值增加 ;
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是 (填“甲”或“乙”),保护电阻R应选 (填“”或“”);
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得示数为,示数如图(c)所示,该示数为 ,则所测温度为 (计算结果保留2位有效数字)。
5. (2025高考黑吉辽蒙卷)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍I,记录a、c间电压;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压,计算;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出、及曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应连_________接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数为________V(结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是_________(填“”或“”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时,_________(填“甲”或“乙”)曲线与曲线更接近。
6. (2025年1月浙江选考题)某同学研究半导体热敏电阻(其室温电阻约为几百欧姆)的阻值随温度规律,设计了如图所示电路。器材有:电源E(),电压表(),滑动变阻器R(A:“”或B:“”),电阻箱(),开关、导线若干。
(1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变,滑动变阻器选_____(选填“A”或“B”);
(2)正确连线,实验操作如下:
①滑动变阻器滑片P移到最左端,电阻箱调至合适阻值,合上开关;
②开关切换到a,调节滑片P使电压表示数为;再将开关切换到b,电阻箱调至,记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____(保留三位有效数字):
③保持、滑片P位置和开关状态不变,升高调温箱温度,记录调温箱温度和相应电压表示数,得到不同温度下的阻值。
(3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变,给出另一种测量电阻的简要方案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源列表