2022高考物理：专题十二　实验与探究12211 Word版含解析.docVIP

精品 Word 可修改 欢迎下载 必威体育精装版 精品 Word 欢迎下载 可修改 精品 Word 可修改 欢迎下载 1．如图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0 ℃时的电阻，k表示图线的斜率。若用该电阻与电池(E，r)、电流表Rg、变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计” (1)现要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，则高温刻度应在表盘的________ (选填“左”或“右”)侧； (2)在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式：t＝________； (3)由(2)知，计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的内阻(量程3 mA，内阻约为200 Ω，设符号为“A1” A．电源E(电动势12 V，内阻r较小) B．电流表A2(量程0.6 A，内阻约为0.3 Ω) C．滑动变阻器R1(0～20 Ω) D．滑动变阻器R2(0～20 kΩ) E．电阻箱R3(0～99.99 Ω) F．电阻箱R4(0～999.9 Ω) G．电压表V1(量程3.0 V，内阻约为3 kΩ) H．电压表V2(量程15.0 V，内阻约为5 kΩ) 还有开关(单掷、双掷等)，导线若干。 请在方框内设计一个合适的电路，用于测量电流表内阻Rg(电路中用你选择的器材符号表示)。 答案　(1)左　(2)eq \f(E,kI)－eq \f(1,k)(r＋R′＋Rg＋R0) (3)见解析 解析　(1)温度升高，R的阻值越大，电流表的读数越小，所以把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值时，高温刻度应在表盘的左侧。 (2)根据闭合电路欧姆定律得I＝eq \f(E,r＋R′＋Rg＋R0＋kt)，所以t＝eq \f(E,kI)－eq \f(1,k)(r＋R′＋Rg＋R0)。 (3)测电流表A1的内阻，可用伏安法，也可用半偏法。 若用伏安法，电路图如图甲所示，其原理为U1＝I1(RA1＋R4)，则RA1＝eq \f(U1,I1)－R4。 若用半偏法，电路图如图乙所示，其原理为当电流表A1的示数由满偏变为半偏时，RA1＝R4。 2．实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～20 Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1000 Ω)、电动势适当的电源、小灯泡(4 V,2 W)、开关、导线若干。 点击观看解答视频 (1)要完整地描绘小灯泡的U-I曲线，请在方框中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号。 (2)实验中描绘出的小灯泡U-I曲线如图所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________。(填“增大”“减小”或“不变”) (3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图甲所示，图中R0是阻值为9.0 Ω的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效电源的U-I图象，由图象可求出电源自身内阻约为________Ω。 序号 1 2 3 4 5 6 U/V 4.00 3.40 2.80 2.00 1.50 0.80 I/A 0.20 0.25 0.33 0.40 0.46 0.52 (4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图乙所示，此时小灯泡消耗的电功率约为________W。 答案　(1)电路图见解析　(2)增大　(3)图见解析　1.0 (4)0.82(0.80～0.84 W均正确) 解析　(1)要描绘小灯泡的伏安特征曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器要采用分压接法，由于小灯泡的阻值较小，电流传感器应用外接法，电路图如图所示。 (2)由图示U-I图象可知，随电压与电流的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，电压与电流的比值增大，灯丝电阻增大，由此可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大。 (3)根据表中实验数据作出等效电源U-I图象如图所示，由图示图象可知，电源内阻r＝eq \f(ΔU,ΔI)－R0＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6,0.6)－9.0)) Ω＝1.0 Ω。 (4)由图示图象可知，灯泡两端电压为2.1 V，电流为0.39 A，灯泡的电功率为P＝UI＝2.1×0.39 W≈0.82 W。