- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
(共8分)某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,连接电路的实物图如图所示。
(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是 ;
A.滑动变阻器,不起变阻作用
B.电流表接线有错
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线有错
(2)在答题卡线框内画出这个实验的正确电路图。
(3)实验桌上有下列三种器材,需要选择
A.新电池一节
B.旧电池一节
C.滑动变阻器(10Ω,2A)
D.滑动变阻器(500Ω,2A)
E.电压表(3V,3000Ω) F.电压表(3V,5000Ω)
为了减小实验误差,则干电池、滑动变阻器和电压表应分别选用 (只填序号)。
正确答案
(1)AD;(2)如图所示;(3)B;C;F;
试题分析:(1)由图可以看出,变阻器将下端的两个接线柱接入了电路中,故它起不到变阻的作用,A是一个,再看电压表,电源的正极接到了电压表的负接线柱上了,故电压表的接线有错,D也是一个;
(2)正确的电路图在画时要按照一定的方向来画会更好一些,其电路图如图所示。
(3)选择电池时尽量选择旧电池,因为旧电池的内阻较大些,容易测量;滑动变阻器尽量小一些,使得电路中的电流不至于太小,便于读数;电压表的内阻尽量大一些,使得其分得的电流小一些,读数全更精确,故器材分别选取B、C、F。
(8分)实验室中测量某一电阻的阻值。
(1)选用“×l0”的电阻挡,正确操作后,该电阻的示数如图,则该R约为 Ω;
(2)某同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测电阻R 直流电源E(电动势4 V,内阻不记)
电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50Ω ) 电流表A2(量程0~10 mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10kΩ) 电压表V2(量程0~l5 V,内阻约25kΩ)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,应选择的器材有待测电阻R、电源E、开关、导线以及 (填仪器符号);
(3)请在答题卡线框内画出测量的电路图.
正确答案
(1)240Ω;(2);(3)电路如图。
试题分析:(1)由表盘的指针位置可直接读数得24,所以其电阻值为24×10Ω=240Ω;
(2)如果电源电压直接加在被测电阻上,通过电阻的电流大约是I=≈16mA,故采用分压式连接电路时,通过调节加在被测电阻上的电压可以让电流在10mA以内,而A1的量程是4mA,太小了,故我们选择电流表A2;然后再选择电压表,当通过电阻的电流为10mA时,电阻两端的电压才是U=10mA×240Ω=2.4V,故我们选择3V量程的电压表V1测量时会更精确一些;滑动变阻器在选择时应该尽量选用阻值较小的,以便于调节,故选择R1;
(3)为了测得多组数据,采用分压式较好,由于电流表的内阻相对于被测电阻而言差别不太大,故采用电流表外接的方式可以减小系统误差,设计的电路图如图所示。
某同学要测量一待测电阻Rx的阻值,备选器材如下:
电流表A,量程为50mA,内阻r=30Ω; 电压表V1,量程为3 V,内阻约为2 kΩ;
电压表V2,量程为15 V,内阻约为4.5kΩ;待测电阻Rx,阻值约为20Ω;
定值电阻R0,阻值为10.0Ω; 滑动变阻器R1。最大阻值为20Ω;
滑动变阻器R2,最大阻值为200Ω; 电源E,电动势为4V,内阻忽略不计;
开关S,导线若干.
实验中要求电表的读数超出量程的,能测多组数据,并有尽可能高的测量精确度.
(1)该实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;
(2)在下面的方框中画出实验电路图,标明仪器代号;
(3)如果在实验中,电压表的示数为U时,电流表的示数为I,则待测电阻Rx的阻值表达式为____________.
正确答案
(1)V1 R1 (2)如图 (3)
试题分析:(1)题中要求电表读数要超出量程的,故电压表选V1;经分析可知应选择滑动变阻器分压式接法,故选择R1,电流表内阻已知,当电压表和电流表同时接近满偏时,总电阻为60Ω,故电路如图所示;由欧姆定律知,待测电阻为
。
(9分)有一电压表,其量程为3V,内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源:电动势约15V,内阻不计; 电压表
:量程2V,内阻r2="2000Ω" ;
定值电阻:阻值20Ω; 定值电阻
:阻值3Ω;
滑动变阻器:最大阻值10Ω,额定电流1A ; 电键一个,导线若干。
设计的一个测量电压表的内阻的实验电路图如图所示
①实验中定值电阻应选用 (
或
);
②说明实验所要测量的物理量: 和 ;
③写出电压表内阻的计算的表达式
= .
正确答案
① (3分) ②电压表
的示数
,电压表
的示数
,(3分)③
(3分)
试题分析:①电压表与
的最大串联电压为
,根据串联单路分压规律可知:
,解得R=20Ω,所以定值电阻应选
.
②、③:由欧姆定律所以,只要读出电压表
的读数
和电压表
的读数
,即可求出待测电压表的内阻;解得
.
(10分)某实验小组要描绘一个标有“3.8V,1W”的小灯泡RL的R~U曲线,设计了图16-1的实验电路,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下可供选择:
A.电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)
B.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
C.电流表A1(量程150mA,内阻约为2Ω)
D.电流表A2(量程300mA,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值0 ~ 10Ω,1A)
F.滑动变阻器R2(阻值0 ~ 200Ω,1A)
⑴实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用 (填A1或A2),滑动变阻器应
选用 (填R1或R2);
⑵根据实验数据计算并绘出了R-U的图象如图。由图象可知,当所加电压为3.00V时,小灯泡实际消耗的电功率为 W 。如果灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k(t+273)(k为比例系数),室温为27℃ ,可知该小灯泡正常发光时,灯丝温度约为 ℃;
⑶小灯珠的电功率P随电压U变化图象及其伏安特性曲线可能分别是图中的 。
A.①和③ B.①和④ C.②和③
正确答案
(1)A2;R1(填D、E也给分);(2)0.78(2分);23270C(2分);(3)C(2分);
试题分析:(1)小灯泡的正常工作电流,故应选择电流表A2;为保证调节方便灵敏,变阻器的最大电阻应比小灯泡的正常工作电阻小,所以应选择电阻
;(2)当所加电压为3V时,由图可知此时小灯泡的电阻
,所以可得小灯泡消耗的电功率
;将室温电阻1.5Ω代入题目所给关系式可解得
,小灯泡正常发光时的电阻由图可知为13Ω,代入关系式解得
;(3)由欧姆定律可得
可知,其伏安特性曲线的割线斜率的倒数表示小灯泡的电阻,结合图可知,伏安曲线的割线斜率是是逐渐变小的,所以伏安特性曲线可能是③;因灯泡电流随着电压的增大而增大,由功率公式
可知,其斜率表示电流,逐渐变大,所以电功率P随电压U的变化图象可能是②,故只有C正确;
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