题目列表(包括答案和解析)
1.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表:量程0-0.6 A,内阻0.1 Ω
C.电流表:量程0-3 A,内阻0.024 Ω
D.电压表:量程0-3 V,内阻未知
E.电压表:量程0-15 V,内阻未知
F.滑动变阻器:0-10 Ω,2 A
G.滑动变阻器:0-100 Ω,1 A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在
系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.
(1)在上述器材中请选择适当的器材:________(填写选项前的字母);
(2)在图7-5-15(a)方框中画出相应的实验电路图;
图7-5-15
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图7-5-15(b)所示的U-I图象,则在修
正了实验系统误差后,干电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.
答案:(1)ABDFH
(2)如图
(3)1.5 0.9
2.7 Ω.
答案:①分压 ②A.电键S不应闭合,应处于断开状态
B.滑动变阻器滑动触头P位置不当,应将其置于b端
③A.路端电压U与电流I的关系曲线见下图.
B.4.6 2.7
5.(2010·重庆卷,22(2))在探究小灯泡的伏安特性实验中,
所用器材有:灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、
直流电源E、滑动变阻器R、电键S等,要求灯泡两端
电压从0 V开始变化.
①实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”
或“限流”).
②某同学已连接如图7-4-10所示的电路,在连接最后
一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.
A.________________________________________________________________________;
B.________________________________________________________________________.
③电路连接正确后,分别测得两只灯泡L1和L2的伏安特性曲线如图7-4-11中Ⅰ和Ⅱ
所示,然后将灯泡L1、L2与电池组(电动势和内阻均恒定)连成图7-4-12所示电路,多
次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A.
图7-4-11 图7-4-12
A.在图7-4-11中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线.
B.由该曲线可知电池组的电动势为________ V,内阻为________ Ω(取2位有效数字).
解析:①因为灯泡两端的电压要从0 V开始调节,故只能采用分压电路.
②在电路接好并检查是否正确连线之前,电键应处于断开状态,以免因接线错误而导致
仪表损坏;接为分压电路时,滑动变阻器的有效电阻应从最小值开始调节,故滑片P应
先处于b端.
③因为电池组的电动势与内电阻恒定,故对应的U-I图线应为直线.在两灯泡的伏安
特性曲线Ⅰ与Ⅱ上分别选取电流对应为0.30 A与0.60 A的两点,连接该两点即可得电池
组的伏安特性曲线.延长该曲线交两坐标轴于两点,由于与纵轴的交点表示电池组的电
动势,故该电池组的电动势为4.6 V,该直线的斜率表示内阻,所以该电池组的内阻为
4.一个标有“3.8 V,0.3 A”字样的小灯泡,其灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一探究性学
习小组在实验室研究这一问题,现实验室备有以下实验器材:
器材名称 |
代号 |
参 数 |
电池组 |
E |
电动势9 V,内阻0.5
Ω |
电压表 |
V1 |
量程0-5
V,内阻2.0 kΩ |
电压表 |
V2 |
量程0-15
V,内阻3.0 kΩ |
电流表 |
A1 |
量程0-0.3 A,内阻2.0
Ω |
电流表 |
A2 |
量程0-6
A,内阻0.4 Ω |
滑动变阻器 |
R1 |
0-10 Ω,额定电流2 A |
滑动变阻器 |
R2 |
0-100 Ω,额定电流0.5 A |
固定电阻 |
R0 |
5 Ω,额定电流5 A |
开关 |
S |
一个 |
导线 |
M |
若干 |
实验时要求测量范围尽可能大,且要求灯泡上的电压从0开始调节,测量结果尽可能准
确.
(1)现在有图7-4-8所示的a、b、c、d四个电路,其中可选用的电路有________.
图7-4-8
(2)在实验中,应当选用的实验器材有电压表________,电流表________,滑动变阻器
________.(填器材名称代号)
(3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I-U图线,如图
7-4-9所示,试根据图线中给出的数据,求出小灯泡在工
作点A和B的电阻值分别为________、________.
解析:(1)要求灯泡上的电压从0开始调节,因此滑动变阻器
要用分压式接法,a、b图错误,c图中滑动变阻器上串联保
护电阻,因此,灯泡上的电压也不能从0开始连续调节,所
以应选d图.
(2)选取电表时,电表的量程要稍大于被测元件的最大值,因为灯泡标有“3.8 V,0.3 A”,因
此,电压表选择V1;电流表选择A1;滑动变阻器为分压式接法,应选总阻值较小的滑
动变阻器R1.
(3)根据R=U/I得A点电阻为6.3 Ω(结果为5.9-6.5 Ω都对);B点电阻为10 Ω.
答案:(1)d图 (2)V1 A1 R1 (3)6.3 Ω 10 Ω
0.(3)右 (4)5 (5)小灯泡的电阻会随温度的升高而增大
3.(2011·武汉高三联考)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用器材有:电动势
为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、
开关和导线.要求能测出尽可能多组数据.图7-4-6是没有连接完整的实物电路.(已
连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)
图7-4-6
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;
(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,
电流表几乎不偏转,则故障的原因可能是__________________________________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2 V,要测量小灯泡的
额定功率,应将滑片P向________端滑动(选填“左”“右”);
(4)通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读
数,并绘制成了如图7-4-7所示的U-I图象.根据U-I图
象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是
_____________________________________________W;
(5)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是______________.
答案:(1)连线如图所示:
(2)c段导线断路或灯泡损坏
2.(2010·浙江理综,21Ⅱ)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-
电压的数据如下表所示:
电流I/mA |
2.7 |
5.4 |
12.4 |
19.5 |
27.8 |
36.4 |
47.1 |
56.1 |
69.6 |
81.7 |
93.2 |
电压U/V |
0.04 |
0.08 |
0.21 |
0.54 |
1.30 |
2.20 |
3.52 |
4.77 |
6.90 |
9.12 |
11.46 |
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图7-4-5所示;
请指出图线的特征,并解释形成的原因.
图7-4-5
答案:(1)
(2)电阻随电流增大
存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同
第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区
间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢.
1.(1)如图7-4-4甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成
部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.
图7-4-4
(2)某同学从标称为“220 V、25 W”“220 V、300 W”“220 V、500 W”的3只灯泡中
任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图7-4-4乙所示.该灯泡的阻值是______
Ω,标称的额定功率为______ W.
答案:(1)连线如图
(2)160 25
8.(2010·福建卷)如图7-3-19所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器
材及其规格列表如下
图7-3-19
器 材 |
规 格 |
待测电阻Rx |
阻值在900 Ω-1
000 Ω之间 |
电源E |
具有一定内阻,电动势约9.0 V |
电压表V1 |
量程2.0 V,内阻r1=1 000 Ω |
电压表V2 |
量程5.0 V,内阻r2=2 500 Ω |
电流表A |
量程3.0 A,内阻r=0.10 Ω |
滑动变阻器R |
最大电阻约100 Ω,额定电流0.5 A |
开关S、导线若干 |
|
为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的
一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代表导线,在所给
的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路.
解析:要准确就需要对实验原理(伏安法、变阻器接法)、误差分析有深刻理解.由于待
测电阻约1 000 Ω,滑动变阻器最大电阻为100 Ω,要使电表读数发生变化,滑动变阻器
必须使用分压式接法.当电源电动势全部加在待测电阻上时,流过的电流约为I==
A=9 mA≪3.0 A,显然不能用电流表来测电流,而应该把其中一个电压表V1当电
流表来使用.根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻,伏安法应使用内接法.
答案:
7.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值
A.待测电阻Rx:阻值约为200 Ω
B.电流表A1:量程为0-10 mA,内电阻r1=20 Ω
C.电流表A2:量程为0-20 mA,内电阻r2约为8 Ω
D.定值电阻R0:阻值R0=80 Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为10 Ω
F.滑动变阻器R2:最大阻值为200 Ω
G.电源E:电动势约为3.0 V,内阻可忽略不计
H.单刀单掷开关K,导线若干
(1)为了测量电阻Rx,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图,你认为正确的
是________(填“甲”、“乙”或“丙”).
(2)滑动变阻器应该选________;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________端
(填“a”或“b”).
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为Rx=
________.
答案:(1)乙 (2)E b (3)
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