- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
（9分）实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定。
E．滑动变阻器，最大阻值为100 Ω
F．滑动变阻器，最大阻值为10 Ω
G．电键一只、导线若干
（1）该实验所需器材 (填器材前面字母)；
（2）请在虚线框中画出该实验电路图；
（3）下表列出了某组同学测得的实验数据，根据表中数据，作出U－I图线(下图)，并根据图线计算被测电池的电动势为 V，内阻为 Ω。
正确答案
(1)ABDFG
(2)如左侧电路图所
(3)如右图U-I图所示
1.46 (1.44～1.50均对） 0.73 (0.70～0.80均对）
试题分析：(1)需要测量电源的电动势和内阻则待测电源A需要；最大电流约为I=E/r=0.75A，比较B、C电流表量程后，电路电流小于C电流表的1/2量程，所以选择B电流表；电压表只有一个，所以选D；滑动变阻器10Ω的便于调节，所以选择F；最后是G。(2)如图所示。(3)通过图像可知，电动势为图线与纵坐标的交点，即E=1.45v，电源内阻为图线的斜率r=k=ΔE/ΔI=0.45/0.6=0.73Ω。
（10分）探究金属丝的电阻与长度关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6 A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．
（1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路．闭合开关前，应注意 ．
（2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I= A，U= V．
（3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：
请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是 ．
（4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是 ．
正确答案
(1)见解析 将变阻器滑片移到最右端 (2)0.42 2.10
(3)见解析 R与l成正比 (4)A、P与电压表间出现断路
试题分析：（1）电阻丝电阻较小，电流表内阻也较小，电压表内阻较大，电压表内阻远大于电阻丝阻值，因此应采用电流表的外接法．电阻丝阻值小于变阻器总电阻R，限流电路和分压电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，故采用限流式接法，这样的接法电源负担轻，能耗小。因此把滑动变阻器、电流表、电阻丝串联接入电路，电压表并联在电阻丝两端，电路图如第14题答图甲所示；闭合开关后，应先让电路中电流最小，总电阻最大，故闭合开关前，将变阻器滑片移到最右端．
（2）电流表量程是0.6A，由第14题图乙所示电流表可知，其分度值是0.02A，所示为0.42A；电压表量程为3V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.10V．
（3）根据表中实验数据在坐标系中描点，然后作出R-I图象如第14题答图丙所示，由图象可知，R与l成正比．
（4）闭合开关，调节金属夹P时，电流表的示数为零，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则电路故障是：A、P与电压表间出现断路．
光敏电阻是一种导电性能随入射光的强弱而改变的半导体器件。当光敏电阻受到光照时，其导电性能显著增强。光敏电阻的基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等。
（1）如图甲所示，某同学想用多用电表研究光敏电阻的光照特性（光敏电阻的阻值与光照强弱的关系）时，应将多用表的选择开关置于合适的___________档；将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，先用黑纸包裹着光敏电阻，此时表针指在某一位置；现拆下黑纸，并用手电筒照射光敏电阻，则表针将会向__________（填“左”或“右”）偏转。
（2）用如图乙所示的电路探究该光敏 电阻的伏安特性，要求光敏电阻两端的电压从0开始调节。请将图中所缺的导线补接完整。为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于 端（选填“a ”或“b”）。
正确答案
（1）欧姆（或电阻），右；（2）a
试题分析：（1）因测量的是光敏电阻的阻值，所以多用表的选择开关置于合适的欧姆档，用手电筒照射光敏电阻，其阻值减小，则表针将会向右偏转。
（2）由题意光敏电阻两端的电压从0开始调节，所以滑动变阻器要采取分压接法，电压表要并联在光敏电阻的两端，连线时导线不能交叉，具体连接见答案，由实物图看出滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于a端，此时光敏电阻两端的电压为零。
点评：本题学生要会使用多用电表测电阻，知道在哪些情况下滑动变阻器用分压接法，哪些情况下滑动变阻器用限流接法。
某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻：①定值电阻R，阻值未知；②滑动变阻器R0，变化范围0~36Ω；③理想电流表；④理想电压表；⑤待测电池；⑥电键、导线若干。
（1）甲同学按如图a连接了实验线路，闭合电建，将滑片从某一点逐渐向左移动后，得到了表一的U、I数据，则可知电源电动势大小为 V，内阻为 Ω。
（2）乙同学利用相同的器材测量同一个电池，为了防止移动滑片时电源被短路，在电路中串联了定值电阻R，但在串联滑动变阻器时出错，导致将器材连成了图b的方式，将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧，得到了表二的U-I关系的某些数据。根据表格并利用甲同学的测量结果，可知定值电阻R＝_____Ω，这一过程中电压表的最大值是______V。
正确答案
（1）（2分）6 V，（2分） 2 Ω （2）（2分）10 Ω（2分）5.43 V
试题分析：(1)根据表一的数据，作出U-I图像如下图
图线与纵轴的交点为电源电动势，E=6V；电源的内阻
（2）滑动变阻器左右两部分相当于并联接入电路，电压表示数为5.4V时，根据表一可知，流过电源的总电流为0.3A，流过滑动变阻器左半部分的电流为0.2A，流过有半部分的电流为0.1A，并联电路电流比等于电阻的反比，滑动变阻器总电阻为54Ω，所以左半部分电阻为18Ω，有半部分电阻为36Ω，并联后总电阻为12Ω，闭合回路此时的总电阻
点评：U-I图线与纵轴的交点为电源电动势，图线的斜率的绝对值为电源的内阻，求内阻时一定要注意，纵轴电压一般不是从零开始的。
下面是在测某电池的电动势和内电阻的实验中记录的六组数据。请在直角坐标系中画出U-I图象，并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻。
① 池的电动 势为________V
②此电池的内阻为________Ω
正确答案
（1）电池的电动势为1.46V（2）此电池的内阻为0.71Ω
试题分析：由描点作图可得出图象如图所示，由图可知，电源的电动势约为1.46V；
由图可知，由图象与横轴的交点可知，当电压为1.00V时，电流为0.65A，则由闭合电路欧姆定律可得：
点评：注意掌握描点作图的方法，误差较大的点（0.32，1.18）在作图时要注意舍去．
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