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文檔簡介

1.(河北卷11,6分).某同學研究小燈泡的伏安特性,實驗室提供的器材有;小燈泡(6.3V,

0.15A),直流電源(9V),滑動變阻器,量程合適的電壓表和電流表,開關和導線若干,

設計的電路如圖1所示。

(1)根據圖1,完成圖2中的實物連線;

(2)按照圖1連線后,閉合開關,小燈泡閃亮一下后熄滅,觀察發現燈絲被燒斷,原因可

能是(單項選擇,填正確答案標號);

A.電流表短路

B.滑動變阻器的滑片接觸不良

C.滑動變阻器滑片的初始位置在6端

(3)更換小燈泡后,該同學正確完成了實驗操作,將實驗數據描點作圖,得到/-U圖像,

其中一部分如圖3所示,根據圖像計算出P點對應狀態下小燈泡的電阻為Q(保留

三位有效數字)。

圖3

【答案】(2).C(3).27.0

【解析】

(1)口]電流表負極與滑動變阻器的右端的。位置連接,如圖

(2)[2]開關閉合,小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷,說明通過小燈泡的電流過大。

A.電流表內阻非常小,短路幾乎不影響通過小燈泡的電流,與燈絲燒斷無關,A錯誤;

B.滑動變阻器滑片接觸不良,無電流通過小燈泡,B錯誤;

C.滑動變阻器的滑片開始時置于b端,小燈泡部分分壓達到最大,通過電流最大,可能會

燒斷小燈泡燈絲,C正確;

故選Co

(3)根據小燈泡的伏安特性曲線可知在尸點時的電壓和電流分別為U=2V,/=74mA

根據歐姆定律/=-可知小燈泡的電阻為R=5=—JQ=27.0Q

RI74xl(y3

2.(湖南卷12,9分).某實驗小組需測定電池的電動勢和內阻,器材有:一節待測電池、

一個單刀雙擲開關、一個定值電阻(阻值為《)、一個電流表(內阻為尺八)、一根均勻電阻

絲(電阻絲總阻值大于凡,并配有可在電阻絲上移動的金屬夾)、導線若干。由于缺少刻度

尺,無法測量電阻絲長度,但發現桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學提出將電阻絲繞在該表

盤上,利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實驗步驟如下:

(1)將器材如圖(a)連接:

(2)開關閉合前,金屬夾應夾在電阻絲的端(填"a"或"b”);

(3)改變金屬夾的位置,閉合開關,記錄每次接入電路的電阻絲對應的圓心角。和電流表

示數/,得到多組數據;

(4)整理數據并在坐標紙上描點繪圖,所得圖像如圖(b)所示,圖線斜率為左,與縱軸截

距為d,設單位角度對應電阻絲的阻值為石,該電池電動勢和內阻可表示為£

,r=(用以、4\、k、d、%表示)

(5)為進一步確定結果,還需要測量單位角度對應電阻絲的阻值為。利用現有器材設計實

驗,在圖(c)方框中畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示);

(6)利用測出的石,可得該電池的電動勢和內阻。

⑵.f(3),&…州

【解析】

(2)[1]開關閉合前,為了保護電路中的元件,應將電阻絲的最大阻值接入電路,根據電阻

定律??=夕/可知電阻絲接入越長,接入電阻越大,金屬夾應夾在電阻絲的b端。

(4)[2]設圓心角為。時,電阻絲接入電路中的電阻為62,根據閉合電路歐姆定律

E=U+/r可知

石=/(%+&+。石)+〃整理得,二互』+4'+凡+八

IEE

結合圖象的斜率和截距滿足b=k,8+&>+』

EE

解得電源電動勢和內阻為「=他一凡_&

kk

(5)[3]實驗器材中有定值電阻凡和單刀雙擲開關,考慮使用等效法測量電阻絲電阻,如

原理的簡單說明:

①將開關置于9位置,讀出電流表示數/。;

②將開關置于電阻絲處,調節電阻絲的角度,直到電流表示數為/。,讀出此時角度0;

③此時6%=4,即可求得與數值。

3.(全國乙卷23,10分)一實驗小組利用圖(a)所示的電路測量]電池的電動勢E(約1.5V)

和內阻N小于2C)。圖中電壓表量程為IV,內阻&=380.0。:定值電阻飛)=20.()Q:

電阻箱凡最大阻值為999.9。;S為開關。按電路圖連接電路。完成下列填空:

&R<

<Y)

s瓦r

圖(a7\

(1)為保護電壓表,閉合開關前,電阻箱接入電路電阻值可以選C(填“5.0”

或“15.0”);

(2)閉合開關,多次調節電阻箱,記錄下阻值R和電壓表的相應讀數5

(3)根據圖(a)所示電路,用R、R()、、E和,,表示萬,得萬=;

(4)利用測量數據,做,R圖線,如圖(b)所示:

(5)通過圖(b)可得E=V(保留2位小數),r=c(保留1

位小數);

(6)若將圖(a)中的電壓表當成理想電表,得到的電源電動勢為£,由此產生的誤差為

X1OO%=%。

E

R()+R\,91(&+/?)r

【答案】(1).15.0(2).'/?+-+'0(3).1.55(4).1.0(5).

ERR,EERv&

5

【解析】

(1)[1]為了避免電壓表被燒壞,接通電路時電壓表兩端的電壓不能比電表滿偏電壓大,則

UE-U

由并聯電路分壓可得&R-R+r代入數據解得R=7.5Q因此選15.0。。

4+

E=U+-^-(R+r)

(3)[2]由閉合回路的歐姆定律可得R\K'7化簡可得

&+R。

19+&1R+

——----------KH----1---v--------Y

UERR。EERR。

))

(5)[3][4]由上面公式可得表R+黃Ry=%j=高1而,石1+黃Rv+合&廠=8.=石1+6r7

tht\yZ\Q1yCiHJi^l\.yLJ1yAS

由,一R圖象計算可得%=0.034V1-Q.0.68V-1

代入可得E=1.55V,r?1.0Q

11r1則此時£'=」一

(6)⑸如果電壓表為理想電壓表,則可有7=豆+瓦+瓦RD

20k

因此誤差為〃=xl00%=5%

4.(全國甲卷23,10分)某同學用圖")所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:

小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)

電壓表(量程300mV,內阻300C)

電流表(量程300mA,內阻0.27C)

定值電阻及o

滑動變阻器4(阻值0-20C)

電阻箱&(最大阻值9999.9Q)

電源E(電動勢6V,內阻不計)

開關S、導線若干。

完成下列填空:

圖(a)

(1)有3個阻值分別為IOC、20。、30。的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在

0?300mA的U-I曲線,Ro應選取阻值為Q的定值電阻;

(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的(填或"b”)端;

(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱&的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,

讀取電壓表和電流表的示數U、I,結果如圖(6)所示。當流過電流表的電流為10mA時,

小燈泡的電阻為。(保留1位有效數字);

020406080100120

圖(b)

(4)為使得電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學經計算知,應將&的

阻值調整為然后調節滑動變阻器以,測得數據如下表所示:

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.02000220.0240.0260.02800300.0

(5)由圖S和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻(填“增

大”“減小”或“不變”);

(6)該同學觀測到小燈泡剛開始發光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功

率%=W(保留2位有效數字);當流過電流表的電流為300mA時,小燈泡的電功

率為電,則京=_______(保留至整數)。

%

【答案】(1).10(2).”(3).0.7(4).2700(5).增大(6).0.074(7).10

【解析】

(1)口]因為小燈泡額定電壓2.5V,電動勢6V,則滑動滑動變阻器時,為了保證電路安全,

35V

需要定值電阻分擔的電壓U=6V—2.5V=3.5V則有&=-一?11.7Q

0.3A.

則需要描繪小燈泡在0?300mA的伏安特性曲線,即應選取阻值為10Q;

(2)[2]為了保護電路,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的a端:

(3)[3]由圖可知當流過電流表的電流為10mA時,電壓為7mV,則小燈泡的電阻為

7x10-3

R10x10-3Q=0.7Q

30.3

(4)[4]由題知電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V時,有三~—=—

解得7?2=2700。

(5)[5]由圖(Z>)和表格可知流過小燈泡電流增加,圖像中午變大,則燈絲的電阻增大;

(6)[6]根據表格可知當電流為160mA時,電壓表的示數為46mA,根據(4)的分析可知

此時小燈泡兩端電壓為0.46A,則此時小燈泡電功率加=0.46Vx0.16AM.074W

⑺同理可知當流過電流表的電流為300mA時,小燈泡兩端電壓為2.5V,此時小燈泡電功率

W0.75

叼=2.5V'0.3A=0.75W故有京2==1i°n

U.U/4

5.(廣東卷12,9分)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規律。根據實驗需要已選用

了規格和量程合適的器材。

(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋,將兩表

筆,調節歐姆調零旋鈕,使指針指向右邊“0Q”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越

高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大,山此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而

(2)再按圖連接好電路進行測量。

6.(浙江6月選考卷18,7分)小李在實驗室測量一電阻R的阻值。

(1)因電表內阻未知,用如圖1所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后,

合上開關S,將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1,電壓表的讀數

Ui=1.65V,電流表的示數如圖2所示,其讀數4A;將K擲到2,電壓表和

電流表的讀數分別為。2=L75V,L=O.33A。由此可知應采用電流表(填“內”

或“外”)接法。

(2)完成上述實驗后,小李進一步嘗試用其它方法進行實驗:

口器材與連線如圖3所示,請在虛線框中畫出對應的電路圖—

口先將單刀雙擲開關擲到左邊,記錄電流表讀數,再將單刀雙擲開關挪到右邊,調節電阻箱

的阻值,使電流表的讀數與前一次盡量相同,電阻箱的示數如圖3所示。則待測電阻%=

C。此方法(填“有”或"無”)明顯的實驗誤差,其理由是

1一―T

圖1圖2

圖3

【答案】⑴.0.34(2).見解析(3).外(4).5(5).有(6).電阻箱的最

小分度與待測電阻比較接近(或其它合理解釋)

【解析】

【分析】

【詳解】(1)口]由電流表的表盤可知電流大小為0.34A

⑵電壓表的百分比變化為

^=1.75-1.65X1()0%=57%

電流表的百分比變化為

0.34-0.33…/

%=x100%=3.0%

因此可知電壓表的示數變化更明顯,說明電流表的分壓更嚴重,因此不能讓電流表分壓,采

用外接法

(2)U[3]電路圖如圖

電阻箱才

□[41兩次實驗中電路電流相同,因此可有

!_EE

出+「+4此+,+凡

可得

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