- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
2010年广州亚运盛会堪称是LED绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会。无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目,还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施,处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
额定电压为3V的LED灯,正常工作时电阻大约500Ω左右
电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω)
定值电阻R2=1985Ω
滑动变阻器R1(0至20Ω)一只
电压表V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)
蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
电键S一只
(1)不增减上述器材的情况下在下边方框中画出应采用的电路图
(2)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx ,当表达式中的 (填字母)达到 ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为正常工作时电阻。
正确答案
(1)如下图(4分)
(2) I2 1.5mA (每空2分)
(1)LED灯正常发光时电流为3/500=6mA,电流表A2的量程偏小,可用电流表与定值电阻串联,定值电阻起到分压限流的作用,由于电压表V的内阻已知,可做电流表来用,要精确测定电阻,需要去多组数据,滑动变阻器选择分压式(2)由欧姆定律,得灯泡电阻为
(10分)某同学要描绘半导体二极管的电流I与正向电压U的关系图象,利用如图所示电路做实验,得到的U和I的实验数据见下表:
(1)在闭合电键S前,变阻器的滑动片应移至
的 (选填“左端”或“右端”)。
(2)当时,对电压起粗调作用的是 (选填“
”或“
”)。
(3)在坐标纸中画出二极管的电流I与正向电压U的关系图象。
(4)将上述的二极管接入如右图所示电路中,已知电源电动势 E=9V、内阻不计,电阻R1=2kΩ,则二极管D消耗的电功率为 W。
正确答案
(1)右端 (2分)
(2)R1 (2分)
(3)如图所示 (3分)
(4)(
) (3分)
(1)在闭合电键S前,变阻器的阻值应调到最大
(2)大的滑动变阻器起到粗调的作用
(3)略
(4)把R1归到电源内阻,二极管两端的电压即为路端电压,画出路端电压和电流的关系图像(与横坐标的交点为电源电动势,与横坐标的交点为短路电流E/R 1),曲线和直线的交点就是此时二极管的工作电压和电流
某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如题22图3所示。
①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式___________,利用测量数据作出U-I图像,得出E和r。
②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图像如题22图4(见下页)中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:
在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势___________(填“增大”“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”“减小”或“不变”)。
曲线(c)对应的电源电动势E=_____________V,内阻r=____________Ω,当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=_____________mW.(均保留三位有效数字)
正确答案
①U=E-Ir ②如图
③不变 增大 0.975 478 0.268
①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式U="E-Ir" ,利用测量数据作出U-I图像,U-I图像与纵轴截距等于电源电动势E,图线斜率的绝对值等于电源内阻r。
②由于将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,所以把电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路,电压表并联在电源和开关两端。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距,在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势不变,电源内阻增大。曲线(c)对应的电源电动势E=0.975V,内阻r=478Ω。当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出电流为I==0.327mA,对应电压为U=0.82V,该电源的输出功率P=UI=0.82V×0.327mA =0.268mW。
在描绘一只小电珠(2.5V,0.5A)的伏安特性曲线实验中,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为3.0V,内阻不计)
B.电压表V1(量程为0 ~3.0V,内阻约为2kΩ)
C.电压表V2(量程为0 ~15.0V,内阻约为6KΩ)
D.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω
E.电流表A2(量程为0~100mA,内阻约为2Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
G.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ)
小题1:为了减小实验误差,实验中电压表应选择____________,电流表应选择____________,滑动变阻器应选择_____________。(填器材的符号)
小题2:为提高此实验精度,请你设计一实验电路并画在左侧方框中,在右侧图中连接实物图。
正确答案
小题1:V1 , A1 , R1
小题2:
本题是测定小灯泡的伏安特性曲线。仪器的选择要安全准确。小灯泡的额定电压是2.5V,应选择3V量程的电压表。额定电流0.5A,可选择0.6A量程的电压表。小灯泡的电阻大约,所以选择滑动变阻器最大阻值为10Ω的即可。小灯泡是小电阻,应采用电流表的外接法,为了尽可能多的测量数据,保证电流和电压从零开始调整,应采用滑动变阻器的分压接法。本题有多种仪器的区分和选择,电路图的设计,考查知识比较基础。
某同学在做课题研究时,打算测定自来水的电阻率。他先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,两电极相距L=0.700m.期间充满待测的自来水。并设计如图1所示电路。选用器材如下:电压表(量程15V,内阻约30)、电流表(量程300
,内阻约50
)滑动变阻器(100
,1A)、电池组(电动势E=12V,内阻r=6
)、单刀单掷开关一个、导线若干。
下表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示。
根据以上材料请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为 cm;
(2)根据上表数据在图3坐标中作出U-I图象,并根据图象求出电阻R= ;
(3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是= ,测量值为
(保留两位有效数字);
(4)请你根据设计好的电路连接实物图。
正确答案
(1) 3.075 0.005 (2分) (2)4.3
104~4.9
104
(2分)
(3) (1分),49
3(1分) (4)
略
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