- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中:
(1)第一组同学利用如图a的实验装置测量,电压表应选择量程 (选填“3V”或“15V”),实验后得到了如图b的U-I图像,则电池内阻为 Ω。(电压表、电流表均为理想电表)。
(2)第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图c所示,则根据图像可知,电池的电动势为 V,内阻为 Ω。
正确答案
(1) 3V , 1.5 。 (2) 1.5 , 1 。
试题分析:(1)干电池电动势约为1.5V,所以用3V量程 误差较小;
(2)由图可知,滑片在右面一半时,电压表示数不变,说明此时此时电路短路,路端电压等于电源电动势,为1.5V;滑片滑到距左端10cm位置时,电压表示数U=1.20V,此时电路电流,
点评:中等难度。伏安法测电源电动势内阻的实验中,通常情况下都采用一只安培表,一只伏特表和一个滑动变阻器。 应注意当电池内阻较小时,U的变化较小,图像中描出的点不能占满图象空间,所描得的点及做出的图线误差较大,为此,可使纵轴不从零开始,把纵坐标比例放大,可使结果误差小些。此时,图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势,但图线与横轴的交点不再代表短路电流,计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点,由它们的坐标值计算出斜率的绝对值,即为内阻r。
小明同学是一位电学实验爱好者,他向老师要了好多电学实验器
材(见表2),准备来探究一段某种材料的电阻,表3是他记录
的实验数据,他在实际测量的时候大约每隔2分钟测量一组数据。
请回答下列问题:
(1)在虚线框内画出小明实验的电路图;(电路中不需要的器材
不要画在图中)
(2)在方格纸上作出电阻丝的U—I图线;
(3)由序号为5的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为R测=_________Ω,如果考虑到电表的内阻对测量的影响,则此时电阻测量值R测跟电阻真实值R真相比较,应是R测_________R真;(填“>”、“<”或“=”)
(4)所画出的U—I图线是弯曲的,主要原因是_____________________________________________,据此材料的特性可以用来制成____________传感器。
正确答案
(1)如右图
(2)如右图
(3)4.0,<
(4)电阻材料的电阻率随温度的升高而减小,温度
(1)本实验中由于待测电阻较小,电流表要选择外接,图线为曲线,需要测量多组数据,滑动变阻器要选择分压(2)描点连线,应为曲线(3)由欧姆定律R=U/I可求得第5组数据的电阻值(4)所画出的U—I图线是弯曲的,主要原因是电阻材料的电阻率随温度的升高而减小
现在要测量一只额定电压为U=3 V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3 W).实验室备有如下器材:
电流表 (量程200 mA,内阻r1=10 Ω)
电流表 (量程300 mA,内阻约为几欧姆)
定值电阻R(10 Ω)
滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.5 A)
电源E(E=5 V,r≈1 Ω)
单刀开关一个、导线若干
(1)设计出实验电路,画在下面的虚线框内.
图实-6-18
(2)按(1)中设计的电路图把图实-6-18中仪器连接起来;
(3)写出主要的操作步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为________.
(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示)
正确答案
(1)如图(a)所示 (2)如图(b)所示
(3)①按设计好的电路图连接好电路,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大的位置.
②闭合开关S,移动滑片P,使电流表的示数I1=
=
A=150 mA,使小灯泡正常发光,同时记下此时电流表
的示数I2.
③断开开关S,拆除电路、整理仪器.
(4)P=U(I2-I1)
略
如图所示是一个双量程电压表,Ig=1mA,Rg=100Ω,计算R1和R2的阻值。(各2分)
R1= R2=
正确答案
R1=2900 R2=14900
试题分析:由,由串联电路的关系得到
;同理
。
点评:学生明确表头串联电阻改装成电压表,用串联电路的关系去分析问题。
(10分)电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关,图甲是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分),电源的内阻就是蓄电池的内阻和定值电阻R0之和,并用r表示,电源的电动势用E表示。
(1)(5分)下表是某实验小组在实验中记录的几组数据,根据这些数据在方格纸中画出该电源的U-I特性曲线,并在图中读出电动势E=______V,电源内电阻r=______Ω。
(2)(5分)根据表中数据描绘出电源输出功率P跟外电路电阻R的关系曲线。分析该电源输出功率的最大值约为________W,此时外电路电阻约为________Ω。
正确答案
(1) (2分)
(2) 4.00V, 4.6~5.0Ω (每空2分,作图1分)
(3) 0.80W, 5.0Ω(每空2分,作图1分)
(1)通过给的表格描点连线,可以读出直线与纵坐标的交点为4V,图线的斜率大小表示电源内阻r="(4-0.6)/0.68=" 4.6Ω(2)由P-R图像可知当外电阻为5欧姆时输出功率最大,由P-R图线可知最大输出功率为0.8W
扫码查看完整答案与解析