- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
(本小题共10分)要用电流表和电压表测定三节干电池(每节干电池的电动势约为1.5 V,内阻约为0.3 Ω) 串联电池组的电动势和内电阻,现有下列器材供选用:
E.滑动变阻器:0~1000 Ω,额定电流0.1A
F.滑动变阻器:0~20 Ω,额定电流2A
G.导线,电键
(1)为了使测量结果较准确,应选用的器材有 ________ .(填仪器的字母代号)
(2)在虚线框内画出实验电路图
(3)因系统误差的存在,本实验所得的测量值与真实值相比E测( )E真, r测 ( )r真(括号内填“大于”、“小于”或“等于” )
正确答案
(1)ADFG (2)如图(3)小于,小于
试题分析:(1)电动势约为4.5 V,则电压表应选择D。电流,因此电流表应选A,选B量程太大。滑动变阻器若选择E,则不便于调节,应选择F。G必须选择。
(2)电路图如下所示:
(3)由于与真实值的情况相比,具有相同的短路电流,在同一个电压下,测量值对应的电流值偏小,只要描绘出伏安特性曲线来,就会发现电动势和内阻的测量值均比真实值小。
⑵有一被测电压表V1量程3V,内阻RV约为3 k,现要较为准确的测量其阻值,除了该电压表外,实验室还配有下列器材
E.电源:电动势约5V,内阻不计
F.单刀单掷开关1个,导线若干
①请在虚线框中画出测Rv的原理图
②写出Rv的表达式(用某些电表的测量值、已知量表示),并指明测量值是哪些仪器的示数。
(i)RV=____________;
(ii) 。
正确答案
①如图(3分)
②(i)
(2分)(ii)u1、u2是开关闭合后电阻箱阻值分别为R1、R2时电压表的读数(2分)
试题分析:由于电源的电动势约5V,待测电压表的量程约为3 k,所以电流表A1(量程3A)的量程太大,测量误差大,同理可知电压表V也不宜选用。可以考虑将电阻箱跟待测电压表串联,假设u1、u2是开关闭合后电阻箱阻值分别为R1、R2时电压表的读数,由闭合电路欧姆定律可得,
,
,两式联立可得
。
如图所示电路中,E为不计内阻的电源,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,灯L的电阻不随温度改变,所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材,按图示电路进行实验,通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度,并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。
则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为 W;表格中X值为 。
正确答案
20;0.72
试题分析:电阻和滑动变阻器的
部分串联,然后再和
并联,并联部分和点灯L串联,电压表V1测量并联电路电压,电压表V2测量
部分的电压,故当V2表示数为零时,P在b端,此时
并联,所以通过滑动变阻器的电流I与A2表示数之和等于A1表示数,所以
,
从第二次实验中,的电流为0.24A,所以电阻为
,所以
,故通过
的电流为
,故电流表A1表示数为X=0.48+0.24=0.72A,
点评:本题难度较大,首先必须找出图中的特殊点,比如示数为零的点,作为突破口,
某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件.图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;为方便实验操作,滑动变阻器应选用 .(以上均填器材代号)
②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.
③实验发现测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点: ,
不同点: .
正确答案
①A2 V1 R1 ②电路图见解析③相同点:电阻都随所加电压改变而改变,不同点:该原件电阻随电压升高而减小,而电珠的电阻随电压升高而增大.
试题分析:①由原件的伏安特性曲线可知,加到它两端的电压为3V左右,电流为100mA左右,则电流表选择A2,电压表选择V1;为了便于调解滑动变组选择R1;②实验电路如图所示;③相同点:电阻都随所加电压改变而改变,
不同点:该原件电阻随电压升高而减小,而电珠的电阻随电压升高而增大.
某课题研究小组,选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4V,内阻在几欧到几十欧之间)
(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,你认为可行吗?请说明理由: 。
(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,请画出实验电路图.
(3)根据(2)中实验电路测得的8组U、R数据,已在上图中坐标系中描出了各点,并做出图像.根据图像求得E=____V,r=____
.
正确答案
(1)不可行,理由见解析 (2)见解析 (3)3.6(3.4~3.8均可) 9.6(9.1~10.1均可)
试题分析:(1)若由电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,根据所给数据,为保障电流表的安全电路中的最小电阻为,可知电路中电阻箱取最大值时,电路中电流已经超出电流表量程2mA,所以不可行。
(2)实验电路如图:
(3)由闭合电路欧姆定律有:,可得:
,由
图线可得
;
,(其中k为图线的斜率)。
点评:中等难度。注意对这种由图像分析实验数据的问题关键是:由实验原理得出各物理量间的关系,列出表达式,由数学方法分析图线得出相关物理量。
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