- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共78题
用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.
A.电压表V1(量程6V、内阻很大)B.电压表V2(量程3V、内阻很大)C.电流表A(量程3A、内阻很小)D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)E.小灯泡(2A、5W)F.电池组(电动势E、内阻r)G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.
12.请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整 .
13.每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1)、(I1、U2),标到U－I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)
14.在U－I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.
正确答案
如图所示(3分)
解析
伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示．
考查方向
解题思路
测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图；
正确答案
4.5(2分) 1.0(2分)
解析
电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=5.5V，电源内阻
r=
考查方向
解题思路
电源的U﹣I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻；
正确答案
0 (2分)
解析
由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=3.5V，此时电路电流I=2.0A，电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即5.5V=2.0A×1Ω+3.5V+2.0A×R滑，则R滑=0Ω；
考查方向
解题思路
由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
某实验小组设计了如图（甲）的电路，其中RT为热敏电阻，电压表量程为3V，内阻RV约10kΩ，电流表量程为0.5 A，内阻RA=4.0Ω，R为电阻箱。
12.该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验。闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下电压表示数U1、电流表示数I和电阻箱的阻值R，在I-U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图（乙）中曲线所示。为了完成该实验，应将导线c端接在 （选填“a”或“b”）点。
13.利用（1）中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U2，U2的计算式为 。（用U1、I、R和RA表示）
14.实验小组利用（2）中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在I-U坐标系中，如图（乙）中直线所示。根据图像分析可知：电源的电动势E= V，内电阻r= Ω。
15.实验中，当电阻箱的阻值调到6Ω时，热敏电阻消耗的电功率P= W。（计算结果保留两位有效数字）
正确答案
（1）a
解析
（1）利用伏安法测电阻，由图象可知热敏电阻的阻值远小于电压表电阻，所以采用电流表外接法；故导线c应接在a点；
考查方向
解题思路
（1）分析电路结构，明确电流表外接法的应用；
易错点
考查描述伏安特性曲线的实验，要注意本实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的物理规律求解功率及电阻等．
正确答案
（2）
解析
（2）根据串并联电路规律可知：外电压：U2=U1+I（R+RA）
考查方向
解题思路
（2）根据串并联电路的规律可明确路端电压的表达式；
易错点
考查描述伏安特性曲线的实验，要注意本实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的物理规律求解功率及电阻等．
正确答案
（3）6.0
解析
（3）电源两端的电压利用欧姆定律可知．利用电源的外特性曲线可知电动势和内电阻．把电流表、电阻箱、电源作为等效电源，等效电源的电动势为6.0，内电阻为r=
考查方向
解题思路
（3）根据伏安特性曲线可明确电源的电动势和内电阻；
易错点
考查描述伏安特性曲线的实验，要注意本实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的物理规律求解功率及电阻等．
正确答案
（4）0.53-0.62均得分
解析
（4）等效电源内阻r0=5.0+4.0+6.0=15Ω； 在I﹣U图象中作等效电源的伏安特性曲线，如图所示；与热敏电阻的伏安特性曲线的交点坐标（2.5，0.24）．所以热敏电阻的电功率为0.60W．
考查方向
解题思路
（4）在图中作出等效电源的伏安特性曲线，与曲线的交点为热敏电阻的工作点，则由P=UI可求得电功率．
易错点
考查描述伏安特性曲线的实验，要注意本实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的物理规律求解功率及电阻等．
24．利用标有“6V，3W”的灯泡L1、“6V，6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图（a）所示的实验电路，其中电源电动势E＝9V。图（b）是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电路输出功率为 W，电源内阻为 Ω。
正确答案
4； 2 ；
解析
由图象可知，L2正常发光的电流为1A，L1的正常发光电流为0.5A，所以，两灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是L1，此时电路中的电流为0.5A，由图可知：L2的电压为U2′=2V，此时电压表测L2两端的电压，即电压表的示数为2V；此时电源的输出电压为U=U1′+U2′=2V+6V=8V，电源的输出功率P=UI=8V×0.5A=4W．电源的内阻r=
考查方向
解题思路
由图可知A的电流大于B的电流，故只能L2正常发光，正常发光时的电压为额定电压，根据串联电路电流规律可知两灯电流相等，结合串并联电路的特点和闭合欧姆定律进行求解．
易错点
考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用；关键是电压和电流不成正比，即电阻为变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解．
知识点
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