(1)探究滑动变阻器的分压特性,采用图1所示的电路,探究滑…——2022 高考物理第 18 题答案解析

2022_浙江卷

2022 浙江 第 18 题 解答题 区分题
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18. (1)探究滑动变阻器的分压特性,采用图1所示的电路,探究滑片P从A移到B的过程中,负载电阻R两端的电压变化。


图1

①图2为实验器材部分连线图,还需要 (选填 af、bf、fd、fc、ce 或 cg)连线。


图2

②图3所示电压表的示数为 V。

图3

③已知滑动变阻器的最大阻值 $R _ { 0 } { = } 1 0 \Omega$ ,额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω,以R两端电压U为纵轴,为 $\frac { x } { L }$ 横轴(x为AP的长度,L 为AB的长度),得到 $U - { \frac { x } { L } }$ 分压特性曲线为图4中的“I”;当R=100Ω,分压特性曲线对应图4中的\_\_(选填“Ⅱ”或“Ⅲ”);则滑动变阻器最大阻值的选择依据是o


图4

(2)两个相同的电流表 $G _ { 1 }$ 和 $G _ { 2 }$ 如图5所示连接,晃动 $G _ { 1 }$ 表,当指针向左偏转时,静止的 $G _ { 2 }$ 表的指针也向左偏转,原因是A.两表都是“发电机”B. $G _ { 1 }$ 表是“发电机”, $G _ { 2 }$ 表是“电动机”C. $G _ { 1 }$ 表和 $G _ { 2 }$ 表之间存在互感现象D. $G _ { 1 }$ 表产生的电流流入 $G _ { 2 }$ 表,产生的安培力使 $G _ { 2 }$ 表指针偏转


图5

参考答案

(1) af、fd、ce; (2) 1.50 0.02±; (3) Ⅱ; (4) $R _ { 0 } < R$; (5) BD##DB

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【答案】 ①. af、fd、ce ②. 1.50 0.02± ③. Ⅱ ④. $R _ { 0 } < R$ ⑤. BD##DB

【解析】

【详解】(1)[1]依原理图可知,还需要 af、fd、ce 连线;

[2]依题意,所示电压表的示数为1.50V,考虑到偶然误差(1.50 0.02)V± 也可;

[3] 假定 AP 部分的电阻为 R¢, R¢分别与 10Ω 与 100Ω 并联再与 BP 部分的电阻串联;由于相同的 $R ^ { \prime }$ 与100Ω 并联后的电阻较与10Ω 并联后的电阻大,则根据闭合电路的欧姆定律可知,滑片在相同位置下,负载电阻越大,其两端电压越大;即在相同横坐标下,此时负载100Ω 时,电压表的示数应该较曲线为图4中的“I”来得大,故应该选“Ⅱ”。

[4]由上述分析可知,对于不同的负载电阻,调节滑动触头时负载两端的电压变化规律不同,当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时,负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更迅速变化;当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时,负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变化,从而获得更多的实验数据。所以,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器最大阻值的选择依据是相比负载电阻越小越好,即 $R _ { 0 } < R$

(2)[5]据题意可知:电流表主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈, $G _ { 1 }$ 和 $G _ { 2 }$ 用导线连接起来.当晃动动$G _ { 1 }$ 时,相当于 $G _ { 1 }$ 中的线圈做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流;由于两个电表构成了闭合电路,则电流会通过 $G _ { 2 }$ 表中的线圈,而该线圈处于磁场中,由于通电导线在磁场中受力的作用, $G _ { 2 }$ 的指针也会偏转;则 $G _ { 1 }$ 表相当于“发电机”, $G _ { 2 }$ 表相当于“电动机”,故AC 错误,BD 正确。故选 BD。

✅ 来源:2022年 · 浙江 · 2022_浙江卷 · 第 18 题 · 本题已通过全部自动发布校验
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