- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共78题
(1)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
①首先,让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω,他们根据实验数据绘出了F-ω的关系图像如图中B图线所示,兴趣小组的同学猜测r一定时,F可能与ω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出________关系图像来确定他们的猜测是否正确。
②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,如图中A、C图线所示。通过对三条图线的比较、分析、讨论,他们得出ω一定时,Fr的结论,你认为他们的依据是________。
③通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的单位是________。
(2)虚线方框内是由电阻、电源组成的网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表(0~0.6A)、电压表(O~3V,内阻很大)、滑动变阻器(O~100Ω)按图示的方式连接在它的输出端A、B之间。开关S闭合后,移动滑动变阻器进行实验。实验中记录的6组电流表示数I 、电压表示数U如表中所示。
①试根据这些数据在答题纸中的坐标纸上画出U—I图线。
②若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源,从图线上求出该等效电源的电动势E=________V,内电阻r=________Ω(计算结果均保留3位有效数字)。
③若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时,电流表示数是________A(计算结果均保留3位有效数字)。
正确答案
(1)① F与ω2 ;② 取任意相同ω,A、B、C三图线对应向心力之比均约为3:2:1,与其对应半径之比相同。③ kg
(2)① 如图所示:
② 2.73±0.02;1.40~1.60 ;③ 1.83±0.05
解析
略。
知识点
(1)①某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中,用游标卡尺测定摆球的直径,测量的结果如图所示,则该摆球的直径为________mm.
②某小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中如果测得g值偏大,原因可能是 ( )
A.把摆线长与小球直径之和做为摆长
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动次数记为50次
(2)一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线
A. 电源E:电动势为3.0V,内阻不计
B. 电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1
C. 电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4
D. 电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1
E. 电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6
F. 滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω,额定电流为1.0A
G. 滑动变阻器R2:最大阻值为150Ω,额定电流为1.0A
H. 开关S,导线若干
①实验中使用的电压表应选用_______;电流表应选用_____;滑动变阻器应选用_____(请填写选项前对应的字母).
②实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最 _____(填“左”或“右”)端.
③实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U-I图线.并简述该图线不是直线的主要原因。
④若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端,则小灯泡的实际功率约为_____W(保留两位有效数字).
正确答案
见解析。
解析
(1)①11.4mm ; ②A、C、D;
(2)① B 、E、F
②
最左 端
③
原因:灯丝电阻(率)随温度升高而增大
④0.44±0.02W
知识点
23.(1)如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5 V,内阻不计)、电流表(量程为5 mA、内阻不计)、电阻箱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,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
①电流刻度较大处对应的温度刻度________(选填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值,当电流为5 mA时对应的温度数值为________ ℃。
(2)某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如下表所示的一组数据,并描绘出其I-U图线如图(a)所示。
①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
②实验还用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图(b)中以笔画线代替导线,按实验要求将实物图补充完整。
正确答案
(1)①较小 ②500c
(2)①增大 ②按实验要求将实物图补充完整。
解析
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知识点
23.某同学为测量一未知电阻的伏安特性曲线,先用欧姆表进行粗测其阻值,他选×10档进行测量发现指针示数太小,之后应换用 档(填×1或×100),在测量之前还需要进行的步骤是 。之后表盘读数为15,则该电阻阻值为 。
接下来该同学在待选器材中进行器材的选择,待选器材有:
该同学选择了A、H,之后还应该选择的器材有 ;
为了测量该电阻电阻的伏安特性曲线,他设计了四种电路,如下图所示,应该选择
正确答案
解析
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知识点
22.下图为某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,打出的纸带中的一段
(1)其中A、B、C为三个计数点,打点计时器使用50Hz的交流电,则测得物体的加速度a=_______m/s2,物体运动到位置B时的速度VB=________m/s(结果保留三位有效数字).
(2).某同学测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。有以下一些器材可供选择:
电流表:Al:(量程100mA,内阻约2Ω);A2:(量程0,6A,内阻约0.3Ω)
电压表:Vl:(量程5 V,内阻约5kΩ);v2:(量程15 V,内阻约15kΩ)
滑动变阻器:R1:(阻值0—l0Ω);R2:(阻值0一100Ω)
电源:E(电动势为4V, 内阻约为0.04Ω); 导线和开关
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_________,电压表________,滑动变阻器_________。(填器材的符号)
②画出实验电路图。
正确答案
(1)1.76 0.442
(2)A2 Vl Rl 图略
解析
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知识点
23.某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8 V字样(额定功率字迹不清)的小灯泡的伏安特性,测得的实验数据如下表所示
请你根据上表数据:
(1)在如图所示虚线框中画出实验电路图。
(2)在如图所示的坐标系中,选取适当的标度,画出小灯泡的伏安特性曲线.
(3)实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中,小灯泡的最大电阻约为Ω(保留三位有效数字)
正确答案
解析
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知识点
22.对某导电元件(圆柱状)进行研究,图甲是说明书中给出的伏安特性曲线。
(1)用多用表的欧姆挡测试元件在常温下的电阻,操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度过大或过小时应选用其他挡位测量,换挡后进行测量之前,应当( )。
(2)可由U-I图线得到各状态下的电阻值,为了进一步研究材料电阻率,需要测量元件的长度和截面直径.如图乙,用螺旋测微器测得的直径读数为( )mm。
(3)实验室中提供以下器材:
A.电压表V(量程为0~3 V,内阻约)
B.电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约)
C.滑动变阻器,额定电流1.5 A)
D.滑动变阻器,额定电流0.5 A)
E.直流电源(电动势3 V,内阻忽略不计)
F.电键一个、导线若干
设计一个电路,验证该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致,则滑动变阻器应选择( );试在图丙方框中画出实验原理图。
正确答案
(1)重新欧姆调零
(2)1.990
(3);如图
解析
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知识点
22. 为描述小灯泡L(2.5 V,1.0 W)的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接好)。
A.电流表(量程0.6 A,内阻约1)
B.电压表(量程3V,内阻约3k)
C.滑动变阻器(200,0.3 A)
D.滑动变阻器(5,2 A)
E.电池组(电动势约3V,内阻未知)
F.开关,带夹子的导线若干
G待测小灯泡
(1)实验中滑动变阻器应选择( )(填“C”或“D”),请以笔代线将尚未连接好的电压表连入电路中;
(2)在该同学在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处:I.( );Ⅱ,( )。
(3)改正上述2个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因可能是导线 ( )(填图中导线代号)没有连接好.
正确答案
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知识点
23.某同学在实验室测汽车电热器在不同电压下的电功率,此电热器额定电压为12 V(车用蓄电池输出的最高直流电压)。该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16 V,导线、开关等已经备齐,供选择的器材有:
A.0~3 A电流表
B.0~0.6 A电流表
C.0~3 V电压表
D.0~15 V电压表
E.、0.5 A滑动变阻器
F.、2 A滑动变阻器
该同学测量的数据记录如下:
(1)合理选择使用的器材:电流表( ),电压表( ),滑动变阻器( )(填序号)。
(2)在方框中画出合理的电路图。
(3)电热器的额定功率为( )W。
正确答案
解析
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知识点
23.二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性.某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究.据了解,该二极管允许通过的最大电流为50 mA.
(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们首先用多用电表的欧姆档来判断它的正负极:当红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,当交换表笔再次测量时,发现指针有很大偏转,由此可判断______ (填“左”或“右”)端为二极管的正极.
(2)实验探究中他们可选器材如下:
A.直流电源(电动势3 V,内阻不计)
B.滑动变阻器(0~20 Ω)
C.电压表(量程15 V、内阻约80 k)
D.电压表(量程3 V、内阻约50 k)
E.电流表(量程0.6 A、内阻约1)
F.电流表(量程50 mA、内阻约50)
G.待测二极管
H.导线、开关
为了提高测量精度,电压表应选用________,电流表应选用________。(填序号字母)
(3)实验中测量数据如下表,请在下图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线。
(4)同学们将该二极管与阻值为10的定值电阻串联后接到电压恒为3 V的电源两端,则二极管导通时定值电阻的功率为________ W.
正确答案
(1)左
(3)
解析
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知识点
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