(6分)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,
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(6分)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,
题型:不详
难度:
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(6分)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表V
1
的示数U
1
,电压表V
2
的示数U
2
。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条U—I图线,如图乙所示。请回答下列问题:
(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式I=
;(用U
1
、U
2
、R表示)
(2)电源两端电压随电流变化的图象是
(选填“a”或“b”);当电阻箱阻值调节为
时,两条图线存在交点;
(3)根据图乙可以求得电源的电动势E=
V,内电阻r=
,该电路中小灯泡消耗的最大功率为
W。(本小题结果均保留两位有效数字)
答案
(1)
(2)B 0 (3)3.0 2.0 1.0
解析
试题分析:(1)观察电路图可知,电压表V
1
的示数U
1
为路端电压,电压表V
2
的示数U
2
为灯泡电压,而灯泡和电阻箱为串联电路,路端电压等于个用电器电压之和,所以电阻箱的电压
,所以电阻箱电流
。
(2)电流I越大,电路内电压
越大,电压两端电压即路端电压
随电流增大而减小,而且是一条倾斜的直线,所以b是电源两端电压随电流变化的图象。当电阻箱电阻为0时,外电路只有灯泡,灯泡电压即路端电压,二个图像有交点。
(3)根据路端电压随电流变化图像b可判断图像与纵轴交点就是电源电动势,斜率即内阻,所以
,内阻
,灯泡的伏安特性曲线纵坐标和横坐标乘积即灯泡电功率,所以灯泡消耗的最大功率为
。
举一反三
(10分)某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
。
(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径,如图所示,则其长度L=
mm,直径d=
mm。
(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中,将选择开关置于“×l”挡位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度较小,如图甲所示。试问:
①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“
”挡位置。
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“
”处,如图乙所示,那么他该调节
直至指针指在“
”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。
③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.灵敏电流计G(量程200
A,内阻300
)
B.电流表A(量程3A,内阻约0.3
)
C.电压表V
1
(量程3V,内阻约3k
)
D.电压表V
2
量程l5V,内阻约5k
)
E.滑动变阻器R
1
(最大阻值为10
)
F.最大阻值为99.99
的电阻箱R
2
以及电源E(电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有
。请在下面的方框中画出你设计的电路图。
题型:不详
难度:
|
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:
A.直流电源3V(内阻可不计) B.直流电流表0~3A(内阻约0.1Ω)
C.直流电流表0~600mA(内阻约0.5Ω) D.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ)
E.直流电压表0~15V(内阻约200kΩ)
F.滑线变阻器(10Ω,1A)
G.滑线变阻器(1kΩ,300mA)
(1)除开关、导线外,为完成实验,需要从上述器材中选用
(用字母代号)
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可判断断路的导线是
;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线是
;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是
。
(3)下表中的各组数据该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。
(4)如图所示,将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R
0
串联,接在电压恒定为4V的电路上,每个灯泡的实际功率为
(结果保留两位有效数字)。
题型:不详
难度:
|
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兴趣小组的同学从实验室中找到一只小灯泡,规格为“2.5 V 0.75w”,为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量包括零在内通过灯泡的电流和它两端的电压的多组数据,用P=UI分别得到它的电功率,并作出P-U
2
图像进行探究。可供选择的实验器材有:
A.小灯泡工(2.5 V 0.75w)
B.电压表V(量程3 V,内阻约3K
)
C.电流表A
1
(量程100 mA,内阻约2
)
D.电流表A
2
(量程300mA,内阻约0.6
)
E.滑动变阻器R
1
(0~10
)
F.滑动变阻器置R
2
(0~100
)
G.电源E(电动势4.0 V,内阻不计)
H.开关S和导线若干
(1)在给定的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择_________ (选填“A
1
”或“A
2
”);滑动变阻器选择_________ (选填“R
1
”或“R
2
”)。
(2)某同学根据电路图连接实验器材,进行实验,测量了多组数据,测量结束后,应先断开开关,拆除_________两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。
(3)处理数据后,在坐标纸上作出P-U
2
图像,如图所示。可知图中图线并不是一条直线,你认为原因_________。
题型:不详
难度:
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(6分)在实验室,某同学用多用电表欧姆档粗测一段样品的电阻。经正确操作后,用“×10Ω”档时发现指针偏转情况如图甲所示,则他应该换用______档(填“×100Ω”档或“×1kΩ”)重新测量。换档后,在测量前应_________,换档后指针偏转情况如图乙所示,则这一段样品的电阻为
。
题型:不详
难度:
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(7分) 在测定镍铜合金丝电阻率的实验中,待测镍铜合金丝长L约0.8m,直径d小于1mm,电阻R在5Ω左右。
① 用螺旋测微器测量镍铜合金丝的直径,读数如图所示,其直径为
mm.
② 在下图的实物中连接实物图。
③ 用伏安法测量镍铜合金丝的电阻,电压表的读数为U,电流表读数为I,根据测量值,得到镍铜合金丝电阻率的表达式为ρ=
(用题中的符号表达).
④由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电阻率比实际值偏
(
填“大”或“小”).
题型:不详
难度:
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