- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
某同学测绘标有“12 V、5 W”的小灯泡的电功率随电压变化的图象,为了使测量尽可能准确,要使小灯泡的两端电压从0~12V连续变化。除了导线和电键外,可供选择的仪器还有:
E.滑线变阻器:阻值范围0~20Ω,额定电流2A
F.滑线变阻器:阻值范围0~2 kΩ。额定电流0.5A
G.电池组:电动势12V,内阻不计;
(1)选用器材代号为_______________;
(2)在方框中画出实验电路图;
(3)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示,某次测量时,电流表读数为0.40 A,此时小灯泡的实际功率为________W.
正确答案
(1)A D E G(2)见解析(3) 2.4W
试题分析:(1)因为要使小灯泡的两端电压从0~12V连续变化,所以电压表选取D,小灯泡的额定电流为0.4A,所以选用的电流表为A,滑动变阻器为了便于操作,应选用和小灯泡的电阻相差不大的,故选E,实验还需要电池组,所以选ADEG
(2)实验中要使小灯泡的两端电压从0~12V连续变化,所以采用滑动变阻器的分压接法,电流表的内阻和小灯泡的内阻相差不大,所以采用电流表的外接法,实验电路图如图所示,
(3)电流表读数为0.40 A时,从图中可得电压为6V,所以此时的实际功率为
点评:电流表、电压表选择量程的基本原则为:在能够测量出物理量的前提下,选择小量程,以提高测量的准确性,减小误差.
从下列器材中选出适当的器材,设计一测量金属丝的电阻率的电路.要求操作简便,又尽可能有较高的测量精度,并能得到多组数据.
金属丝L(已知其长度为L0,直径为D,电阻小于50Ω);
电流表A1(量程为10mA,内阻r1=40Ω);
电流表A2(量程为500μA,内阻r2=750Ω);
电压表V(量程为10V,内阻为10kΩ);
保护电阻R1(阻值为100Ω);
滑动变阻器R2(总阻值约为20Ω);
电池E(电动势为1.5V,内阻很小);
开关S及导线若干.
(1)在虚线框中画出电路图,并标明所用器材的代号.
(2)若选出测量数据中的一组数据计算电阻率ρ,则表达式ρ=________.
正确答案
(1)如图所示(2)(式中I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数).
试题分析:(1)要求得到多组数据,所以滑动变阻器采用分压接法,电路图如图所示
(2)L两端的电压为,所以
,由根据
,
,联立解得
点评:本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的灵活应用,关键是根据条件“要求方法简便,有尽可能高的测量精度,并能测得多组变化较大数据”设计出电路图.
用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1Ω和1KΩ,如图为所需的器材。
(1)请你把它们连成实验电路,注意两个电表要选用适当量程,并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大。
(2)一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线求出电池的电动势E=_____V,内阻r=_____Ω。
(3)在以上实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,下列说法正确的是( )
A.用图a所示电路时,E测<E真 B.用图a所示电路时,r测<r真
C.用图b所示电路时,E测<E真 D.用图b所示电路时,r测<r真
正确答案
(2)
1.46 0.72(3)A B
试题分析:(1)一节干电池的电动势为1.5V,所以电压表量程选择3V,电路电流较小,所以电流表量程选择小量程(2)描点连线时要让点分居直线的两侧,偏离太远的舍去不要(3)倾斜直线与纵轴的交点为电源电动势,图线的斜率表示电源内阻,图a中,由于电源内阻有分压,所以电压表测量的小于电源电动势,图b中测量的电源内阻实际是电流表的内阻与电源内阻之和
点评:本题电学试验基础为闭合电路欧姆定律,考察了线路的连接、描点连线的数据处理能力、误差的分析能力,本题难度较大,特别是第3问
有一待测电阻Rx ,甲、乙两同学分别采用了不同的方法进行测量
①甲同学直接用多用电表测其电阻.用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表测量,则读数为 Ω。
②乙同学则利用实验室里的下列器材:
电流表G(量程0~300µA,内电阻r=100Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,允许的最大电流为1A)
变阻箱R2(阻值范围0-9999Ω,允许的最大电流为0.1A)
直流电源E(电动势约为1.5V,内阻不计)
单刀单掷开关、单刀双掷开关及若干导线
设计了如图甲所示电路进行测量。请根据电路图,在图乙中画出连线,将器材连接成实验电路并将接线后的主要实验步骤填写完整。
A、先闭合开关s1,将开关s2掷向a,再调节滑动变阻器R1,使电流表的示数为300µA;
B、 ,调节电阻箱R2的阻值,使电流表的示数为150µA ,记录电阻箱R2的读数。若电阻箱R2的读数为2180Ω,则电阻Rx= Ω
正确答案
(每空2分实物连接4分 )——① 2200 ②B、再将开关s2掷向b,保持滑动变阻器R1不变;2180
①欧姆表不估读,②却缺少的步骤是:再将开关s2掷向b,保持滑动变阻器R1不变。之所以第二步将电流表示数调节为原来的一半是电阻箱与被测电阻串联,电流表示数一半说明串联了一个阻值相等的电阻,即变阻箱的电阻等于被测电阻阻值,
在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测合金电阻丝阻值Rx约为4Ω。
①用游标卡尺测量电阻丝的长度L。测量结果如图所示,图中读数为L = mm。
用螺旋测微器测量电阻丝的直径d。测量结果如图所示,图中读数为d = mm。
②为了测量电阻丝的电阻R,除了导线和开关S外,
还有以下一些器材可供选择:
电压表V,量程3V,内阻约3kΩ
电流表A1,量程0.6A,内阻约0.2Ω
电流表A2,量程100μA,内阻约2000Ω
滑动变阻器R1,0~1750Ω,额定电流0.3A
滑动变阻器R2,0~50Ω,额定电流1A
电源E(电动势为3V,内阻约为1.2Ω)
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表________,滑动变阻器_________,(填器材的符号)
③在所给的实物图中画出连线,接成测量电路图。
④若电压表测量值为U,电流表测量值为I,用测量的物理量表示计算材料电阻率的公
式是ρ = 。
正确答案
① 54.5mm 0.855mm
②A1 R2
③如图(电流表要外接,滑线变阻器要分压连接)
④
①游标卡尺:
螺旋测微器:
②应选用,
阻值太大,操作起来不方便,当选用
时,电路中最小电流大概为
,所以选用
。
③如图(电流表要外接,滑线变阻器要分压连接)
④根据公式,得
。
,
,所以
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