- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
在《测定干电池电动势和内阻》的实验中,某同学所用的电路图如图所示,测得的数据如下表:
①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由____________引起的,由于系统误差本实验电动势的测量值______真实值
(填“大于”、“小于”或“等于”)。
用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的______________误差。
②在如图所示给出的U-I坐标系中用已知的数据画出U-I图线(横、纵坐标的起点已经规定好),从图象中可以发现该同学记录的第___________组数据有错误。
③求得电动势E=________V,内阻r=______Ω。(均保留2位有效数字)。
正确答案
①电压表的分流(2分),小于(2分),偶然(2分);②3(1分);③1.5(2分),1.8(2分)。
解:①该实验的系统误差主要是由电压表的分流,导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流;
利用等效电源分析,即可将电压表等效为电源内阻,测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压,由图可知,输出电压小于电源的电动势;故可知电动势的测量值小于真实值;
而采用图象法处理实验数据可以减小实验的偶然误差,不能减小系统误差;
②如图建立坐标,采取描点连线的方法作出图象如图所示;偏离直线远的数据点记录有错误;故说明第3组纪录有误;
③图象与纵轴的交点值表示电动势,图线的斜率值表示源的内阻.由图可知电源的电动势为1.50V;
在计算斜率时在直线上取距离尽量大点的两点计算.故可以选取第1和第6组计算得:r=1.8Ω
点评:本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理,要求能正确分析误差的来源,并能用图象法求出电势和内电阻.
小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而改变,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10 Ω)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据(I和U分别表示小电珠上的电流和电压):
(1)请在下面的方框中画出实验电路图.(2)在图中画出小电珠的I-U曲线.
(此题直接作答于答题卷处)
正确答案
如下图
试题分析: 本实验中要求数据从零开始变化,并且要求多测几组数据,故滑动变阻器采用分压接法;同时因为灯泡内阻较小,故电流表采用外接法;故实验电路如上图;
根据表格中的数据作出图如上图。
(8分)为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的实验仪器如下:
电流表A1(0~3A、约5); 滑动变阻器R1(0~1k
,额定电流0.5A);
电流表A2(0~100mA、约10); 滑动变阻器R2(0~50
,额定电流2A);
多用电表; 定值电阻R0=20; 电源(3V、约1
)及开关等,导线若干;
(1)请按图甲将图乙实物图连接完整;
(2)应选择的电流表是 ,滑动变阻器是 ;(填写符号)
(3)测量过程中应保证电动机 ;(填“转动”或“不转动”)
(4)为防止烧坏电动机,实验中要分次读取数据,由实验测得的数据已在图丙的U-I图中标出,请你完成图线,并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R= 。(保留两位有效数字)
正确答案
(1) 如图所示 (2分)(2)A2 R2 (2分,选对一个给1分)(3)不转动 (1分)(4)如图所示(1分),20 (2分)
试题分析:(1)按原理图连线,如上图所示(2)由题中的U-I图象可知,电流表选A2,为使电路调节方便滑动变阻器选R2,(3)若电动机转动会有机械能的转化,此时电动机就是非纯电阻电路,不能满足欧姆定律成立的条件,故要在测量过程中应保证电动机“不转动”,(4)将图象连成直线,如图所示,并求出图像的斜率即为待测的电动机的电阻R=20。
(12分)在做测量一电源的电动势和内电阻的实验时,备有下列器材:
E.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω)
F.电键S及导线若干
①滑动变阻器选用 (填“D”或“E”)
②某同学将选定的器材在图所示的实物图上连线完成了部分实验电路,请你以笔画线做导线连接正确的电路.
③按正确操作完成实验,根据实验记录,将测量数据描点作出拟合图线如图所示,由图象可得该电源的电动势= V,内电阻
= (结果均保留三位有效数字).
正确答案
①D(3分) ②如下图所示(3分) ③2.93~2.97(3分), 0.732~0.804(3分)
试题分析: ①为了测量方便,要求电流不能太小,所以滑动变阻器选用阻值较小的,故选D
②由原理可知滑动变阻器为限流接法,与电流表串联;将电压表并联在滑动变阻器及电流表两端,连接实物如上图所示。
③在图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势,
;直线的斜率代表的是电源的内阻和定值电阻的大小之和,
图象。
(10分)为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率,设计了如图1所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,
是阻值为
的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好。
①实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图2所示,其示数为= mm.
②实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如下表:
Ⅰ.请根据表中数据在图3上描点连线作关系图线,根据该图像,可得电源的电动势
= V;内阻
= Ω。
Ⅱ.根据表中数据作出的—x关系图像如图4所示,利用该图像,可求得电阻丝的电阻率
为 (保留两位有效数字)。
Ⅲ.图4中关系图线纵截距的物理意义是 。
正确答案
① 0.400() (2分)
②Ⅰ、如下图所示(2分); 3.00()(1分);1.00(或1、1.0)(1分)
Ⅱ、或
(2分) ; Ⅲ 、 电流表的内阻(为2.00
) (2分)
试题分析:①由图示螺旋测微器可知,固定刻度是0mm,可动刻度是40.0×0.01mm=0.400mm,金属丝直径d=0mm+0.4000mm=0.400mm.
②Ⅰ、如上图进行描点并得到图线;图线与纵坐标的交点就是电源的电动势,从图上可得:
;在图象中找出两个清晰的点,读出对应的数据,然后根据公式:
.
Ⅱ、由欧姆定律可知:,
,则
,由图象可求得斜率
,而
,则
。
Ⅲ 、由函数关系,结合图象可得:x=0时对应的数值2.0即电流表的内阻
.
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