- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
(8分)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
⑴该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关、导线等。
在可供选择的器材中,应选用的电流表是 (填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是 (填“R1”或“R2”)。
⑵该小组已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。
⑶握住乳胶管的两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是 。
正确答案
⑴A1,R2;
⑵;⑶;L2
试题分析:⑴由于待测盐水柱的电阻粗测为几千欧,而提供的电源电动势只有12V,因此电路中的最大电流只有几毫安,故选用电流表A1;本实验的目的是测量盐水柱的电阻,因此从测出其阻值的角度分析,采用滑线变阻器的限流式接法和分压式接法均可,故此时需考虑节能,采用限流式接法,这时滑线变阻器是串联在电路中,要能在移动滑线变阻器滑片的过程中起到改变电路的电流(或待测盐水柱两端的电压)较明显的作用,应选用滑线变阻器R2;
⑵由中分析可知,滑线变阻器应串联接在电路中,故需从其上接线柱中任选其一引线至待测盐水柱的左端接线柱,由于所用电压表的内阻约为15kΩ,与待测部分阻值相当(在同一数量级),而电流表的内阻约10Ω,与待测部分阻值相差两个数量级,故应采用电流表的内接法,以减小电表内阻引起的实验误差,所以从电压表的正接线柱引线至电流表的正接线柱,如下图所示。
根据图象可知,R与横轴量应成正比关系,又由表格所提供的数据可以分析出,此时横轴所表示的与长度L有关量应为长度L的平方,即L2。
电学实验(5分)
测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。
器材:量程3V的理想电压表V,量程0.5A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑线变阻器R′,电键K,导线若干。
实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示)
正确答案
(U1I2-I1U2)/(I2-I1) (U1-U2)/(I2-I1)- R
试题分析:据闭合电路欧姆定律,已知电流表读数为I1时,电压表读数为U1,建立方程E= U1+ I1R+ I1r;已知当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,建立方程E= U2+ I2UR+ I2r;两式联立求得内阻r=(U1-U2)/(I2-I1)- R,电动势E=(U1I2-I1U2)/(I2-I1)。
采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。
(1)除了选用照片中的部分器材外, 填选项( )
(2)测量所得数据如下
用作图法求得电池的内阻r= ;
(3)根据第5组所测得的实验数据,求得电流表内阻RA= 。
正确答案
(1)A (2)如图所示, (3)0.22
(1)根据题中电路图可知,此实验需要电压表、电流表、电阻箱、干电池、电键等,缺少的是电压表。(2)题中表格数据描述的是电路中电源路端电压和干路电流的对应值,根据表格数据,描点,连线作出电源外特征曲线:U-I图像,图像的斜率物理意义即电源的内阻。
(3)根据部分电路欧姆定律:,代入第5组数据,可得
【考点定位】本题考查了测定电源电动势和内阻实验、闭合电路欧姆定律等知识。旨在考察学生的实验探究能力以及推理问题的能力。难度适中。
某同学进行了“测定电源电动势和内电阻”的实验,将实验数据描绘得到如图(A)所示的图象。根据图像可得,该电源的电动势为______V,内电阻为_____Ω;若该同学在实验时采用如图(B)所示的电路,则电动势的测量值与真实值之间的关系为E测___E真,内电阻的测量值与真实值之间的关系为r测__r真。
正确答案
20。3.0 1.0 < <
试题分析:由闭合电路欧姆定律可知:,故图象与纵坐标的交点为电源的电动势,故
;
而图象的斜率表示电源的内阻,故本实验中要获得的量为电源两端的输出电压和通过电源的电流;由于电表均不理想电表,即电流表内阻不是0;而电压表内阻也不是无穷大;由图可知,电压表并联在电源两端,故电压表是准确的,但由于电流表接在了一个支路上,故无法测出电压表的分流,电流值偏小;但当外电路短路时,电压表的分流可以忽略,故短路电流是准确的,;真实值应偏下,但两图象在电源电压为零时相交,故由图可知,电源的电动势测量值要小于真实值;图象的斜率小于真实情况,故内阻也小于真实值;
点评:本实验中的误差分析根据图象最容易掌握;但要注意分析清楚图象的变化及短路时电流接近真实值,这样才能确定出真实的图象.
某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:
A.待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为100 Ω)
C.电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A)
E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A)
F.定值电阻R0(阻值为900 Ω)
G.开关一个,导线若干
①为了能比较准确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选________.
②根据题意在图中画出该实验所需要的电路图并标所选器材的代码.
③根据电路图,将实物图连接起来,组成完整的电路.
④如图所示,是某同学根据正确的实验得到的数 据作出的图线,其中,纵坐标I1为电流表G的示数,横坐标I2为电流表A的示数,由图可知,被测干电池的电动势为______ V,内电阻为________ Ω(结果都保留两位有效数字)
正确答案
(1)D (2)如图所示
(3)如图所示
(4)1.40V 0.67
试题分析:(1)滑动变阻器的阻值较大,在使用时很难控制电流的均匀变化,选用
控制电路的电流比较方便,并且符合测量的要求。
故选D
(2)本实验由于没用电压表,所以用定值电阻和电流表G来改装成电压表并入电路中,电路图如下
(3)电路连接要遵循“从正极到负极,先串联再并联,先干路再支路”的原则连接,电路连接如下
(4)由图像和闭合电路欧姆定律可知,电源的路端电压,图线与纵轴的交点对应的路端电压为电源的电动势,即
,电源的内阻
点评:本题虽然没有给出U-I图线,但是把图线中的
和
相乘就是电源的路端电压。
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