- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
(6分)有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:
(1)测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出),该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示)。
(2)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆台状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________。(用ρ、L、d、D表述)
正确答案
(1)⑥ (2)
(1).本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法.
(2根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为:即,
而电阻R满足R2=Rd·RD
将Rd、RD代入得:R=.
在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图,用刻度尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大约为4?.
小题1:从图中读出金属丝的直径为_ _mm.
②在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
E.滑动变阻器R1:最大阻值10??;
F.滑动变阻器R2:最大阻值50??;
G.开关、导线等.
小题2:在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_ _,应该选用的滑动变阻器是_ _.
小题3:根据所选的器材,在答案卷的方框中画出实验电路图.
小题4:若据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1??,则这种金属 材料的电阻率为_ _
??·m.(保留二位有效数字)
正确答案
①_0.530_;②_B_; _F_;③画出实验电路图
④_11.2×10–6_ (画图4分,其余每空2分)
小题1:从图中读出金属丝的直径为:固定尺+可动尺=0.5+0.022=0.522mm。
小题2:应选电流表A1,因为A2选量程较大.滑动变阻器应该起到限流作用,所以算滑动变阻器R2,
小题3:电阻丝阻值较小,电流表选用内接法,滑动变阻器限流式接法,实验电路图如下
小题4:根据电阻定律,得到
①甲图是一把游标卡尺的示意图,该尺的读数为________cm。
②打点计时器是力学中常用的_______仪器,如图用打点计时器记录小车的匀加速直线运动,交流电周期为T=0.02s,每5个点取一个读数点,测量得AB=3.01cm,AC=6.51cm,AD=10.50cm,AE=14.99cm,AF=20.01cm,AG=25.50cm,则B点的瞬时速度大小为____m/s,小车运动的加速度大小为_____m/s2。(本小题计算要求保留三位有效数字)
(2)(10分)铂电阻的阻值随温度变化且线性良好,其电阻与温度
之间的关系可用
=
表示,式中的
表示铂电阻0℃时的电阻,常量
称为铂电阻的温度系数。
①实测一个铂电阻传感器的阻值后,描得如图的实验点,请在图中作出其图象,根据图象得:
,
.
②除了待测铂电阻、烧杯、冰块、开水、玻璃棒、4V直流电源、导线、电键,还有以下仪器供选择,请填写还须选用的器材代号_________。
A.温度计 B.0-200Ω滑动变阻器
C.15V、30电压表 D.3V、1
电压表
E.0.6A、0.3Ω电流表 F.200mA、0.9Ω电流表
③根据选用的器材在右侧画出最合适的电阻测量电路。
正确答案
①5.240或5.235 ②计时 0.326 0.500
(2)(10分,每空2分)①如图 100Ω 0.38Ω/℃ ②ABDF ③如图
分析:(1)①游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.
②根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出B点的瞬时速度.根据△x=aT2,运用逐差法求出加速度的大小.
(2)根据所描的点,作出图线,根据图线求出R0与α.
②器材的选取需安全、精确,根据电源电压选择电压表的量程,根据电路中的大约电流选择电流表的量程.
③通过待测电阻的大小,确定电流表的内外接,通过比较滑动变阻器的阻值与待测电阻的阻值,确定滑动变阻器的接法.
解答:解:(1)游标卡尺的读数为52mm+0.05×8mm=52.40mm=5.240cm.
打点计时器是力学中常用的计时器材.
B点的瞬时速度等于AC的平均速度,则vB= AC/2T=(6.51×10-2/0.2)m/s=0.326m/s.
根据逐差法得,a=(DG-AD)/9T2=((25.50-10.50-10.50)×10-2)/(9×0.01)m/s2=0.500m/s2.
(2)①图线如图,纵轴截距等于R0,则R0=100Ω.图线的斜率等于αR0,有:αR0=(138-100)/100,则α=0.38×10-2Ω/℃.
②电源电压为4V,从精确的角度考虑,电压表量程选取D,电路中的电流大约几十毫安,所以电流表选取F.所以所需的器材为:ABDF.
③滑动变阻器电阻与待测电阻差不多,可以采用限流式接法,待测电阻远大于电流表的内阻,所以电流表采用内接法.电路图如下图.
故答案为:(1)①5.240 ②计时 0.326 0.500
(2)①如图 100Ω 0.38×10-2Ω/℃②ABDF ③如图
点评:解决本题的关键掌握纸带的处理方法,以及掌握器材选取的原则,知道电流表在什么情况采取内接法,什么情况下采取外接法.
现给出两个阻值不同的电阻R1和R2,用多用电表按正确的操作程序分别测出它们的阻值,测量R1时选用“×100”欧姆挡,其阻值如下图中指针①所示,R1= Ω;测量R2时选用“×10”欧姆挡,其阻值如下图中指针②所示,R2= Ω。将某一小量程的电流表改装成大量程的电流表,其中改装后量程较大的是电流表与 (填“R1”或“R2”) 联(填“串”或“并”)的。
正确答案
900 300 R2 并
用面板读数乘以倍率即为读数,故R1=900Ω,R2=300Ω。把小量程的电流表改装成大量程电流表,需要并联一个小电阻
(1)(5分)某实验小组在探究加速度与力.质量的关系的实验中,得到以下左图所示的实验图线.
,其中描述加速度与质量关系的图线是 ;描述加速度与力的关系图线是 . 为了便于观察加速度与质量关系通常采用关系图线 .
(2)(7分)一只小灯泡,标有“3V,0.6W”字样。用右图给出的器材(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为6V,内阻为1Ω;电流表有0.6A.3A两个量程;电压表有3V.15V两个量程)。实验要求描绘小灯泡伏安特性曲线。
①将实验电路图画在方框中。
②电压表应选用________量程;电流表应选用________量程。
③用笔画线当导线,将右图的实物连成所需电路(有三根导线已经接好)。开始时,
滑动变阻器的滑动触头应该移到最______端(左或右)。
正确答案
(1)(5分)、
、加速度与质量的倒数
(2)①分压式,电流表外接、 2分
② 3V,0.6A 2分
③连线略 2分 左端 1分
分析:由牛顿第二定律a=F/m
结合数学函数可知a与F成正比,a与1/m成正比.描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调,故滑动变阻器应用分压式,因小灯泡电阻远小于电压表内阻,故电流表应用外接法.
解答:解:(1)、在探究加速度与力、质量的关系的实验中,由控制变量法知当物体质量一定时加速度a与力F成正比,力F一定时加速度a与质量m成反比,即图象应是双曲线,故其中描述加速度与质量关系的图线是 b,描述加速度与力关系的图线是 a.为了便于观察加速度与质量的关系通常采用纵坐标为加速度a横坐标为质量的倒数,因为表示曲线的图象不只是双曲线.
(2)①、描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求滑动变阻器应用分压式接法,电流表应用外接法,电路图如图所示.
②、因小灯泡标有“3V,0.6A”字样,故电压表应选用3V量程的,电流表应选0.6A的量程.
③、实物图如图所示.由图可知开始时,滑动变阻器的滑动触头应该移到最左端.
故答案为(1)b、a、加速度与质量倒数
(2)①电路图如图所示,②3V,③左
点评:当探究三个变量之间的关系时,应用控制变量法,若画出的图象是倾斜直线,说明两个量之间存在线性关系,若画出的图象是曲线时,因不能确定两个量之间存在反比关系,这时应通过变换(一个量取倒数、二次方、平方根等)寻找线性关系,才能确定两个量之间的关系.
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