- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。
(1)若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是 。(只填写字母代号)
A.电池(电动势14 V、内阻可忽略不计) B.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.12Ω)
C.电流表(量程0~100m A,内阻约12 Ω) D.电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表(量程0~15 V,内阻约15 kΩ) F.滑动变阻器(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
G.滑动变阻器(0~500 Ω,允许最大电流0.5 A)
(2)在方框中画出测这段导体电阻的实验电路图(要求直接测量的变化范围尽可能大一些)。
(3)根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图所示,发现MN段明显向上弯曲。若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是
正确答案
(1)ABEF;(2)电路图如图所示;(3)伴随导体中的电流增大,温度升高,电阻率增大,电阻增大
试题分析:(1)实验中需要电源:A.电池(电动势14V、内阻可忽略不计);电路最大电流约为,电流表可选:B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.12Ω);电源电动势为14V,电压表可选:E.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ);电源电动势为14V,滑动变阻器可选,F、0~10Ω,允许最大电流2.0A;即还需要的实验器材为:ABEF.
(2)要准确测量电阻阻值,应进行多次测量求平均值,测量多组实验数据,滑动变阻器可以采用分压接法;待测电阻阻值约为30Ω,电流表内阻约为0.12Ω,电压表内阻约为15kΩ,相对来说,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表可以采用外接法,电路图如图所示.
(3))伴随导体中的电流增大,电流流过电阻产生的热量越来越多,电阻温度越来越高,
导体电阻率变大,导体电阻变大,导体电阻不再是定值,因此导体的伏安曲线不再是直线而发生弯曲.
某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间,闭合电键。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。
(1)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用U-R图像可得Rx=_______Ω。
(2)若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组,其内阻可忽略不计,根据U-R图像可得该电池组的电动势为_______V;滑动变阻器R′此时的阻值为R′=_______Ω。
(3)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果将_______(选填“偏大”、“偏小”)。为了消除这一因素造成的影响,现找来一只阻值为10Ω的定值电阻换接在a、b之间,则应________(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器R′的阻值,并使电压表的示数为________V。经过这样调节之后,只要保持滑动变阻器R′阻值不再变化,仍可利用本实验装置,用待测电阻Rx替换定值电阻,利用U-R图像实现对待测电阻Rx的准确测定。
正确答案
(1)20 (2)3 10 (3)偏小 减小 1.5
试题分析:(1)由图中读出,当电压表示数为2.00V时,Rx=20Ω;(2)根据全电路的欧姆定律,由图像可读出,当R1=10Ω时U1="1.5V;"
;当R2=20Ω时U2="2.0V;"
;则解得R/=10Ω,E="3V;" (3)若电源有内阻,则仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果中
,则测量值偏小;为了消除这一因素造成的影响,现找来一只阻值为10Ω的定值电阻换接在a、b之间,则应减小滑动变阻器R′的阻值,并使电压表的示数为1.5V。经过这样调节之后,就可认为电池的内阻为零,R′阻值和原来一样,以后只要保持滑动变阻器R′阻值不再变化,仍可利用本实验装置,用待测电阻Rx替换定值电阻,利用U-R图像实现对待测电阻Rx的准确测定。
某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表,设计电路如图(a)所示。定值电阻R1=500Ω,R2和R3的值待定,S为单刀双掷开关,A、B为接线柱。回答下列问题:
(1)按图(a)在图(b)中将实物连线;
(2)表笔的颜色为 色(填“红”或“黑”)
(3)将开关S置于“1”挡时,量程为 mA;
(4)定值电阻的阻值R2= Ω,R3= Ω。(结果取3位有效数字)
(5)利用改装的电流表进行某次洞里时,S置于“2”挡,表头指示如图(c)所示,则所测量电流的值为 mA。
正确答案
(1)如图所示 (2)黑 (3)10 (4)225 25.0 (5)0.780(0.78同样给分)
(1)实物连线图见答案;
(2)红表笔接电源的正极,电流由红表笔流入,由电路图(a)可看出表头右侧为正极,故表笔a为黑表笔;
(3)将开关S置于“1”挡时,表头跟串联后再跟
并联,将开关S置于“2”挡时,表头跟
串联后再跟
并联,故前者的量程较大,故开关S置于“1”挡时,量程为
10mA.
(4)由(3)问的分析,结合欧姆定律可知开关S置于“1”挡时,有,开关S置于“2”挡时,
,代入已知数据可得
Ω,
Ω。
(5)S置于“2”挡时,量程为1mA,表头示数为156μA ,故所测量电流的值为mA =0.780mA.
【考点定位】考查万用电表的原理及其应用,综合性较强,重在理解能力的考查。
如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材。
(1)根据实验原理,选取合适的电表量程,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整。
(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于___________端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
(3)某同学根据得到的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线。由图可知当小灯泡两端的电压为1.2V时的功率为______________W.
正确答案
(1)如图.(只要有一处出现错误,均不给分)
(2)左端
(3)0.24
试题分析:(1)据题意,要测量小灯泡伏安特性曲线,为了测量准确需要多测量几组数据,则滑动变阻器需要接成分压式接法,由于小灯泡是小电阻,电流表需要接成外接法,则电路图如图所示。(2)开关闭合之前,需要使用电器上的电压为0,,则把滑片滑到A端,即左端。(3)据图,当小灯泡两端电压为1.2v时,电流为0.2A,此时灯泡功率为:。
如图是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时,可用来测量 ;当S旋到位置 时,可用来测量电流,其中S旋到位置 时量程较大。
正确答案
电阻; 1或2; 1
试题分析:据图可知,当定值电阻与表头并联时改装成电流表,当定值电阻与表头串联时,改装成电压表,当改装电路中有电源时,改装成欧姆表,所以,转换开关旋到3时是欧姆表,可以测量电阻;要测量电流,需要转换到1或者2。据可知,与表头并联的电子越小,改装后的电表电流越大,则接在1时,可以满足。
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