- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学根据测得的数据绘出了I-U图线。
(1)当灯泡两端电压为1V时,灯泡的电阻RA= Ω;当灯泡两端电压为3V时,灯泡的电阻RB= Ω。说明小灯泡灯丝的金属电阻率随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)
(2)由该同学绘出的I-U图线,在虚线框内画出实验的电路图。
正确答案
(1)2.5; 5; 增大(2)见解析
试题分析:(1)当灯泡两端电压为1V时,通过的电流为0.4A,所以灯泡的电阻为2.5Ω;当灯泡两端电压为3V时,通过的电流为0.6A,所以灯泡的电阻为5Ω;说明小灯泡灯丝的金属电阻率随温度的升高而增大
(2)如图所示,灯泡电阻较小,故采用电流表的外接法,电压从零开始,故滑动变阻器采用分压接法,
点评:本题的难点在于电路图的画法的电流表,滑动变阻器的接法
(10分)某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则:
(1)当V时对应的电流表如图甲所示,其读数为 A
(2)实验中所用的器材有:
电压表(量程3V,内阻约为2 kΩ)
电流表量程(0.6A,内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0~5Ω,1 A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图
(3)根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的U-I曲线
(4)如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是 W(结果保留2位有效数字)
正确答案
(1)0.42A(0.38A~0.42A都正确)
(2)如图乙所示
(3) 如图丙所示
(4)(
~
都正确)
试题分析:(1)通过数据表格可知,电流表为0.6A量程因此读数为0.42A
(2)为了测量小灯泡的伏安特性曲线,为了采集数据尽可能多,因此多用分压式电路。根据表格大概了解到灯泡电阻为2欧姆,而根据,所以灯泡为小电阻,采用安培表外接,设计电路图如答案
(3)建立合适坐标,将题目已知数据描出,并用光滑曲线处理这些数据,如答案
(4)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,纵坐标截距为电源电动势E,斜率绝对值为内阻r,所以划出一条直线,相交的交点代表由该电源给灯泡供电的实际电压和电流,根据P=UI可知,实际功率约为0.28W
点评:此类题型考察了电学中常见的实验,也考察了一般实验都需要注意的数据处理,此外本题还将多个相关实验综合在一起
在做“描绘小灯泡的伏安特曲线”的实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据,图示是没有连接完的实物电路。(图连线更清楚些,方便学生拿分,)
① 画出该实验电路图,并将实物电路连接完整。
② 移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (填“左”或“右”)端滑动。
③ 通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的U-I图线,根据U-I图线提供的信息,可计算出小灯泡额定功率为 W。
④ 图线是曲线而不是过原点的直线,原因是 。
正确答案
(2).①如图所示(4分) ②右(1分) ③0.5 (2分)
④ 灯丝的电阻会随温度的升高而增大(2分)
(2)灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器向右滑动,灯泡两端电压增大③取纵坐标为电压电动势,横坐标为短路电流,连接两点,与灯泡的伏安特性曲线的交点即为实际工作电压和电流④灯丝的电阻会随温度的升高而增大
现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
本实验应选哪一种规格?答 。
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的
示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)所示的图线(已知该直线
的截距为0.1 V-1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V,
内阻r为 Ω。
正确答案
(1) D (2)10
(1)保护电阻的意思是电路无其他用电器时都不会烧坏电源,所以R=E/I=1800欧
所以选D;
(2),由截距可知
=0.1;E=10V
斜率表示,所以解得r=49Ω
如图甲(a)所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,右边如图甲(b)是它的侧面图,这4个电阻如图乙(a)连接成电路如图乙(b)所示,试回答:
(1)开始时,金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足的关系为: (2分)
(2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化: 4分)
(3)电阻变化后,电路A、B两点中_____ (2分)点电势较高。它为什么能测血压?
答: (2分)
正确答案
(1)R1R4=R2R3 (2)R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小
(3)A(2分); R1、R4电阻增大,导致A、B两端电压增大,所以A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压.
(1)由图可求,通过R1的电流为,电压U1=
, 通过R3的电流为
,电压U3=
,电压表无示数,说明A、B两点等势,即U1=U3,联立以上各式得R1R4=R2R3。
(2)O点加压后,金属片发生形变,由于四个电阻是固定在金属片上的 ,所以R1、R4被拉长, 即R1、R4的长度变长,横截面积减小,由电阻定律, 得到R1、R4的电阻增大; R2、R3被拉宽,即R2、R3的长度变短,横截面积增大,由电阻定律
, 得到R2、R3电阻减小。 (4分)
(3) R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小,根据U=IR得到R1消耗的电压大,电压降得多,所以B点电势低,同理得到R3消耗的电压小,电压降得少,所以A点电势高, 即A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压. (2分)
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