- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
在测电源电动势和内阻实验中,由于电源内阻较小,电压表示数变化不明显,作出的图像如图甲中A所示,这对数据处理的结果将引入较大误差,为了解决此问题,某同学在电路中串联了一定值电阻
(如图乙),作出的
图像如图甲中B所示,则此电源的电动势大小为 V,内阻为
。
正确答案
1.5V. 0.5
试题分析:路端电压与电流的关系图像中,图线与纵坐标的交点为电源电动势,与横坐标的交点为短路电流,图线的斜率表示电源内阻,如图乙所示,此时电源内阻为R与r之和,所以r=
点评:难度中等,在路端电压与电流的关系图像中,要知道图线的斜率、截距代表的物理意义,能够理解图乙中的R已经归结为电源内阻
(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:
A.小灯泡(3.8 V,1.5 W)
B.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.4 Ω)
C.电流表(量程0~500 mA,内阻约0.5 Ω)
D.电压表(量程0~5 V,内阻约5000 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器R2(0~50 Ω,额定电流1 A)
G.开关一个,导线若干
①如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的________,应选用的滑动变阻器是________(填器材前的字母)
②在描绘小灯泡的伏安特性时,以电流值作横坐标,电压值作纵坐标.所得的实际图线可能是下图图线中的_______________
正确答案
(1) ① 丙 E② D
试题分析:由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量,所以滑动变阻器应选用分压式,分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比),由于R1
② 随着灯泡中电流的增大,灯丝温度升高电阻变大,反映在U-I图线上应该是曲线且曲线的斜率越来越大,故选项D正确
点评:难度中等,由于该实验要求多测量几组数据,所以滑动变阻器必须采用分压连接,根据小灯泡电阻与电流表内阻相当,选择外接法连接
(1)一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图1所示.该工件的直径为 mm;图2中螺旋测微器的读数为 mm
(2)(从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.
电流表A1,量程1mA,内阻rA1≈50Ω
电流表A2,量程300μA,内阻rA2≈300Ω
电流表A3,量程100μA,内阻rA3≈500Ω
电压表V1,量程10V,内阻rV1=15kΩ
电压表V2,量程3V,内阻rV2=10kΩ
滑动变阻器R,全阻值50Ω,额定电流为1A电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略开关及导线若干
①测量电路中电流表应选 ,电压表应选 (填代号).
②在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图.
③在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式 ,式中各量的含义为
。
正确答案
(1)29.8mm 2.7220.001mm (2)①
②电路图如下
③,
表示电压表
的示数,
表示电流
的示数,
表示电压表
的内阻
试题分析:(1)游标卡尺读数方法:首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米,然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐,读作m,最后读数为:(m+n×0.05)mm,所以本题读作29.8mm.
螺旋测微器的读数包括两部分:大于0.5mm的刻度值由主尺读出,用m表示;小于0.5mm的刻度值由旋轮(即可动刻度)读出,用n表示,可动刻度要估读一位,则螺旋测微器所测量的值为m+0.01n,单位为毫米。所以本题读作2.7220.001mm
(2)①根据,电路的最大电流
,故电流表选可知
;电源电动势为3V,所以电压表选
② 滑动变阻器较小,所以采用分压电路,由于电压表内阻已知,可以算出其电流,所以电流表外接,电路图如下
③根据部分电路欧姆定律,
表示电压表
的示数,
表示电流
的示数,
表示电压表
的内阻
点评:电压表和电流表的选择要根据实际电路计算的结果,保证不超量程,读数最好能大于量程的;对于给了确定内阻的电表是可以知道准确电流或电压的。
(1)某同学通过游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度,读出下图中的示数,游标卡尺所示的金属圆片的直径的测量值为________cm,螺旋测微器所示的金属圆片的厚度的测量值为________mm.
(2)图是某同学连接的实验实物图,合上开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:
i、用多用电表的直流电压挡进行检查:
①在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触 (填“a”或“b”)
②该同学测试结果如上表所示,根据测试结果,可以判定故障是(假设只有下列中的某一项有故障)
A.灯A断路 B.灯B短路
C.cd段断路 D.de段断路
ii、用多用电表的欧姆挡检查:
①测试前,应将开关S____(填“断开“或“闭合”)
②测试结果如右下表所示,由此可以断定故障是____
A.灯A断路 B.灯B断路C.灯A、B都断路 D.de段导线断路
(3).为测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:
待测电阻Rx
电流表A1(量程100 μA,内阻约2 k Ω) 电流表A2(量程500 μA,内阻约300 Ω)
电压表V1(量程15 V,内阻约150 kΩ) 电压表V2(量程50 V,内阻约500 kΩ)
电源E(电动势15 V)滑动变阻器R(最大阻值1 kΩ)
多用电表,开关S,导线若干
i、先用多用电表欧姆挡对Rx进行粗测.若选择×100 Ω挡用正确的测量方法进行测量,发现指针几乎不偏转,为较准确测量应选用_____挡(×10,×1 k) ,重新选挡测量,刻度盘上的指针位置如下图所示,测量结果是________Ω.
ii、现用伏安法测量Rx阻值.为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.
①电流表应选______ ,电压表应选______.
②在虚线框内画出实验电路图.
③根据实验中测得的多组数据作出的U-I图线如下图所示,根据图线求得待测电阻的阻值为_____Ω.(保留两位有效数字)
正确答案
(1)2.98 ;2.130或2.131
(2)i、a (1分) D(2分) ii、断开 ,D
(3) i、1K,30K, ii、① A2,V1, ③ 3.1X104,
试题分析:(1)游标卡尺的读数为:,螺旋测微器的读数为
(2)i、根据红进黑出可得,应连接a端,当两点间有读数时,说明两点之外无断路,读数为零,说明两点之内短路,故D正确,
ii、为了保护电路,应处于断开 ,当两点间有读数时,说明两点之外无断路,读数为零,说明两点之内短路,故D正确,
(3)i、指针几乎不偏转说明电阻太大,应选择高一档测量,即选择1K,该电阻的读数为,
ii、①电路内最大电流为:故选用电流表 A2,电源电压为15V,所以选用电压表V1, ②要求电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压接法,因为电压表内阻和被测电阻阻值相差不大,故采用电流表内接,
③U-I图像的斜率表示电阻的阻值,所以R= 3.1X104,
点评:本题较难,题量较大,关键是对实验仪器的正确选择
某同学采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约2Ω,电压表(0~3V 约3kΩ),电流表(0~0.6A 约1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和R2(100Ω 0.1A)各一只.
(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”).
(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.
(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图像,由图可较准确地求出电源电动势E=________V;内阻r=________Ω.
正确答案
(1)R1(2)见解析图(3)1.50 1.94
试题分析:(1)为了操作方便,滑动变阻器应选择和被测电阻的阻值相差不大的,故选,(2)验中因为电源的电阻很小,所以电流的分压很大,故采用电流表的内接法,因为要求实验数据范围比较大,所以滑动变阻器采用分压接法,如图所示:
(3)根据公式可得
点评:解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的原理,难点在于电流表和滑动变阻器的接法
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