- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
用伏安法测电池的电动势和内电阻,由于电路存在问题,当电键S闭合后,移动变阻器的滑片P时,出现下列异常现象:
(1)电流表示数可变,电压表示数始终为零
(2)电流表示数为零,电压表示数不变
(3)电流表烧坏
(4)电流表示数不变,电压表示数可变
以上四种情况与下面电路图对应的情况分别是:(1)对应 ,(2)对应 ,
(3)对应 ,(4)对应 .
正确答案
(1)丁;(2)乙;(3)甲;(4)丙。
试题解析:在甲电路中,由于电流表与电源直接连接,故闭合开关时,电流表将被烧坏,故它对应的是(3);乙电路中电压表串联在了电路中,而其电阻较大,故当移动变阻器的滑片P时,电压表的示数一直约等于电源电压,而电路中的电流约为零,故它对应于(2);丙电路中变阻器的最大电阻接在了电路中,故电路中的电流始终不变,电压表的示数是可变的,故它对应于(4);丁电路中电压表并联在了电流表的两端,故电压表的示数始终为零,电流表的示数是可变的;故它对应于(1)。
霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
① 若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连。
② 已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为____________×10-3 V(保留2位有效数字)。
③ 该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向_______(填“a”或“b”), S2掷向_______(填“c”或“d”)。为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。
正确答案
①M ②如图所示,1.5(1.4或1.6) ③b,c;S1,E
试题分析:①根据左手定律,正电荷受力向左,因此“+”接线柱应接M点;②画出图象见答案,图象的斜率为,将B和d代入就可以求出K值;为“1.5”; ③将 S1掷向“b”, S2掷向“d”,电流恰好反向,应将该电阻接入公共部分,即在S1与S2之间,因此可以在S1与E之间也可以在E与S2之问。
(8分)为研究额定电压为2.5V的某电阻的伏安特性,所做部分实验如下:
⑴用多用电表测量该电阻的阻值,选用“×10”倍率的电阻档测量,发现指针偏转角度太小,因此需选择 倍率的电阻档(选填“×1”或“×100”),欧姆调零后再进行测量,示数如图所示,测量值为 Ω。
⑵为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从零开始连续变化),提供的器材如下:
A.电流表A(量程2mA、内阻约30 Ω)
B.电压表V(量程3V、内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器R1(阻值0~10kΩ、额定电流0.5A)
D.滑动变阻器R2(阻值0~10Ω、额定电流2A)
E.直流电源(电动势3V、内阻约0.2Ω),开关一个,导线若干滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)。
⑶图示电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。
正确答案
(1)×100,2200(各2分)(2) D(2分) (3) 如图 (2分)
试题分析:(1) 欧姆表指针偏转的角度太小说明待测电阻阻值比较大,应该换更大倍率,所以换×100,待测阻值为刻度值乘以倍率,故待测阻值为22×100=2200Ω;(2)因测电阻的伏安特性,电路需从零开始多测几组数据,滑动变阻器用分压式接法,为调节的方便,滑动变阻器需选用阻值较小,额定电流大的,故选择R2;(3)控制电路分压式,待测电阻阻值较大,测量电路用电流表的内接法,如图所示:
用伏安法测电阻时,如待测电阻Rx约为150Ω,电流表内阻RA约为20Ω,电压表内阻RV约为5KΩ,为了减小误差,应该选用下图中的 电路(填①或②)来进行测量。当用电路图①进行测量时,测量值将比真实值偏 (填“大”或“小”);当用图②进行测量时测量值比真实值偏 (填“大”或“小”)。
正确答案
) ① 小 大
试题分析:因电阻Rx<,故待测电阻为小电阻,应用安培表外接法,故用①电路;当用①电路测量时,因电流比真实值要大,由电阻定义式
知测量值偏小,当用图②测量时,因电压比真实电压大,故测量值偏大。
如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图。
①根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接完整。
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实验中测得有关数据如下表:
根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线。
正确答案
①如下图所示;②A;③如下图所示。
试题解析:①连接时,先连接变阻器的主电路,后连接灯泡部分的电路,电压表最后接入;②开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于阻值最小的那一端,使得灯泡两端电压最小,以有利于保护电路,故应该置于A端;③在图像上描点、连线即可,但在选择坐标时,由于电压的2.80V,故电压轴的最大值选择3.0V即可,电流轴的最大值选择0.3A即可,这样的图像正好能够充满整个坐标。
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