- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
图1为测量电压表V内阻r的电路原理图。图中两个固定电阻的阻值均为R,S1、S2是开关,E是电源(内阻可忽略).
(1)按电路原理图将图2中的实物图连线;
(2)开关S1保持断开,合上开关S2,此时电压表的读数为U1;再合上开关S1,电压表的读数变为U2,电压表内阻r= (用U1、U2和R表示).
正确答案
(1)实物图边线如图所示。(4分)
(2) (2分)
略
(18分)(1)在物理实验中,把一些微小量的变化进行放大,是常用的物理思想方法。如图所示的四个实验,运用此思想方法的是 (填相应符号)
(2)一微安电表的满偏电流为500μA,若用一个100Ω的电阻与此电表并联,成为一个量程为1mA的毫安表,此微安表的内阻为 Ω。若将这个毫安表改装成量程为10V的电压表,应 联一个阻值为 Ω的电阻。
(3)“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”实验。
①图a所示为实验装置图。图b所示是某次实验得到的一段纸带,记数点A、B、C、D、E间的时问间隔为0.1s,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。(结果保留两位有效数字)
②保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,进行多次测量.根据实验数据作出了加速 度a随拉力F的变化图线,如图c所示。图中直线没有通过原点,其主要原因是 .
③保持砂和砂桶质量不变,改变小车中砝码质量,进行多次测量,分别得到小车加速度a与质量m及所对应的÷的数据如表中所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车速度a/m·s-2
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车和砝码质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
a.请在坐标纸中画出图线;
b.根据作出的图象可以得到的结论是:
。
正确答案
(1)A B D …………4分
(2)100;串;9950 …………(每空2分)
(3)①1.9 …………(2分)
②实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
…………2分
③a如图 …………2分
b.图线为过原点的直线,表明在合外力一定时,
加速度跟质量成反比 …………2分
略
(14分)影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律,他们用这种材料制作成电阻较小的元件P,测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图,请添加两根导线,使电路完整.
(2)改变滑动变阻器的阻值,记录两电表的读数.根据表中数据,在图b中画出元件P的I-U图象,并判断元件P是金属材料还是半导体材料?答:
(3)若可供选择的滑动变阻器有R1(最大阻值2Ω,额定电流为0.3A)、R2(最大阻值10Ω,额定电流为1A),则本实验应该选用滑动变阻器 .(填器材前的编号)
(4)把元件P接入如图c所示的电路中,已知定值电阻R阻值为4Ω,电电动势为2V,内阻不计,则该元件实际消耗的电功率为 W.
正确答案
(1)如图所示(3分) (2)如图所示(3分) 半导体材料(2分)
(3)R2 (3分)
(4)0.25(0.23~0.27均算对) (3分)
试题分析:(1)由题意知,该实验从零开始测量多组数据,故滑动变阻器用分压式接法,由测量数据知可估算待测电阻的阻值较小,故测量电路用电流表的外接法,所以实物图如图所示;(2)描点画图,如图所示,随电压的增大,阻值越来越小,所以该材料是半导体材料
(3)由测量数据知,电流表的读数有大于0.3A的电流,所以电阻R1的额定电流太小,不能满足需要,故应选择R2;(4)连入电路后,根据闭合电路的欧姆定律,元件的电压与电流满足关系式
,在I-U坐标中画出该直线,与伏安特性曲线的交点为元件的电压、电流的实际值,如图所示,所以该元件实际消耗的电功率为P=1×0.25W=0.25W
(10 分)
现有以下器材:
E.单刀双掷开关K一个,接线用的导线若干
试设计一个实验电路,用它既能测量直流电源的电动势E 和电流表内阻r,又能测量待测电阻的阻值Rx(注意:此电路接好后,在测量过程中不许再拆开,只许操作开关,读取数据)。具体要求:
(1)画出所设计的电路图。
(2)写出测量E、Rx和r主要的实验步骤。
(3)导出用已知量和实验中测量出的量表示的E、r 和Rx的表达式。
正确答案
(1)电路如图所示。
(2)见解析
(3)
(1)电路如图所示(2分)
(2)实验步骤:
A.将单向双掷开关K置于空位,按所设计的电路图接线;
B.按下电流表上的按钮开关K1,读下电流表的示数I1
C.将K 打向左侧与a 接通,读下电流表的示数I2
D.将K 打向右侧与b接通,读下电流表的示数I3’。(4分)
(3)由欧姆定律得:
E=I1(R+Rx+r), E= I2 (R+r), E=I3(Rx+r)
解以上三式得
(4分)
某同学研究灯泡消耗的电功率与电源的输出功率的关系,电路如图甲所示。已知电阻R=10Ω。通过灯的电流与灯两端电压关系如图乙所示。则当与电源的输出功率
之比为1:4时,灯上电压UL与电阻R上电压UR之比为 ;电路两端的电压为 V或 V。
正确答案
1:3(2分) 40 80 (各1分)
略
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