- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪器和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3V、电阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干。
(1)在图(a)中的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。
(2)根据电路图,在图(b)的实物图上连线。
(3)写出完成接线后的主要实验步骤________
正确答案
见下图
本题是一个很不错的传感器问题,看起来问题的起点比较高,但本题中是要用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线。这样问题的落点又是常用的伏安法测电阻,所以起点高而落点低。
(1)题中要求热敏电阻的伏安特性曲线尽可能完整,所以供电电路只能选择分压式。电压表的内阻远远大于热敏电阻的阻值,而电流表的内阻不是远远小于热敏电阻的阻值,所以测量电路应选择电流表的外接法,实验电路图如图。
(2)实物图的连接也有一定的技巧,为防止错接或者漏接,一般要根据电路图采用分层法,即先连接供电电路,再逐层连接测量电路,按照一定的顺序进行,特别注意连线不能交叉,如图.
(3)由于热敏电阻不是一般的电阻,它的阻值会随温度的变化而出现明显的变化。所以实验时,一定要注意保证每测完一次温度,必须快速记录这个温度下的电流和电压值,测温度和记录电流表电压表的示数之间的时间间隔尽可能短,这也是实验步骤中的关键所在。
实验步骤:1往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计值;2调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值;3重复1-2,测量不同温度下的数据;4绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
2010年暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率的实验方案,可提供的器材有:
E、滑动变阻器
F、干电池组(3V,0.05)
G、一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用________挡(填“×1
”或“×100
”),换挡后,在再次测量前先要_______,进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则电阻丝的阻值约为_________。
(2)用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数部分如图2所示,则该次测量测得直径=____mm。
(3)改装电压表、电流表G与电阻箱串联使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为=___________
。
(4)设计实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图3中电路图补画完整。
(5)实验数据的测量与电阻率的计算,如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为,电流表A的示数为
,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式
___________________________
正确答案
(1)×1;欧姆调零; 15
(2)0.265~0.268
(3)880
(4)
(5)
略
某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的其它器材有:
A.电压表V:0~3~15V
B.电流表A:0~0.6~3A
C.变阻器R1(20Ω,1A)
D.变阻器R2(1000Ω,0.1A)
E.电键S和导线若干
(1)实验中电流表应选用的量程为 ;电压表应选用的量程为 ;变阻器应选用 (标明变阻器代号);
(2)根据实验要求画出电路图;
(3)实验测得的6组数据已在U-I图中标出,如图所示。请你根据数据点位置完成U-I图线,并由图线求出该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω. (保留3位有效数字)
正确答案
(1) 0—0.6A ;(2)(电路图略2分) 0—3V ; R1;
(3) 1.50 ; 0.500 ;
略
将万用表的选择开关置于欧姆档,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央,若用不透光的黑纸将Rg包裹起来,表针将向 (填“左”或“右”)转动,若用手电筒光照射Rg,表针将向 (填“左”或“右”)转动。
正确答案
左 ; 右
试题分析:光敏电阻的特性是有光照射电阻减小,光照越强,电阻越小。若用不透光的黑纸将包裹起来,光敏电阻阻值变大,用欧姆表测量时,电阻大,指针向左偏;若用手电筒光照射
,光敏电阻阻值变小,用欧姆表测量时指针向右偏。
点评:注意欧姆表读数和电压表、电流表不同,表盘上最左端是“∞”,最右端是“0Ω”。
如图,P是一根表面均匀地镀有很薄金属的发热电阻膜的长陶瓷管,膜的电阻率为,管的两端有导电箍M、N。现给你刻度直尺、伏特表V、安培表A、电源E、滑动变阻器R(0—5
)、开关S、导线若干,请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。(膜的电阻较大,电路符号为:
)
(1)在下面的虚线框内画出测量电路图
(2)实验中应测量的物理量有: 。
(3)计算膜层厚度的公式是:d= 。(用(2)答案中的符号表示)
正确答案
(1)见解析(2)管长L,直径D,管两端电压U,电流I(3)
试题分析:(1)因为膜的电阻较大,所以为了避免电压表的分流,故采用电流表的内接法,过程中要求电压的变化范围较大,所以采用滑动变阻器的分压接法,
由欧姆定律可得,镀膜材料的电阻,镀膜材料的截面积为
,根据电阻定律可得,
,所以镀膜材料的厚度为,
点评:本题容易出错的地方就是如何计算镀膜材料的截面积,在计算时可以把它看成是边长为陶瓷管周长,宽为d的矩形,计算出截面积,再根据电阻定律计算即可.
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