1、实验题 某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求多次测量尽可能减小实验误差,备有下列器材:
A.直流电源(6V,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(0~0.6A,内阻未知)
D.滑动变阻器R(0~20Ω ,5A)
E.滑动变阻器R ′(0~200Ω ,1A)
F.定值电阻R0(阻值1990Ω)
G.开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“
”表示)。(画在方框内)

(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用?。(填写器材序号)
(3)将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图所示的电路甲中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示。电源的电动势E=6.0V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为?Ω,R3接入电路的阻值为?Ω(结果保留两位有效数字)。

参考答案:(1)电路参考右图(4分)?

(2)(2分)D
(3)(4分)5. 0 ,? 5.0
本题解析:由电子元件功率可知待测电子元件电阻小,根据本题条件应选用外接法,因缺少电压表,应把电流表G改装为电压表,因要描绘伏安特性曲线,且要求多次测量尽可能减小实验误差,滑动变阻器采取分压接法,且选用R
本题难度:一般
2、填空题 有一小灯泡,标有“10V,2W“的字样,现用如图甲所示的电路,测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系.实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压.现备有下列器材:
A.直流电源,电动势12V,内电阻不计
B.直流电流表,量程300mA,内阻约为5Ω
C.直流电压表,量程15V,内阻约为15kΩ
D.滑动变阻器,最大电阻20Ω,额定电流2A
E.滑动变阻器,最大电阻1kΩ,额定电流0.5A
F.开关,导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度,实验中所选滑动变阻器为______(填“D“或“E“)
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于______点(填“a“或“b“)
(c)根据完善后的电路图,将图乙中所给实物连成实验电路.

参考答案:

(a)电源电压是12V,
通过滑动变阻器的最大电流:
I=UR=12V20Ω=0.6A<2A,
滑动变阻器D足以保证电路安全,
D总电阻较小,为方便操作,滑动变阻器可以选D,
滑动变阻器E阻值太大,不便于实验操作,故选D.
(b)由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是10V,
额定功率是2W,∵P=U2R,
∴灯泡电阻RL=U2LPL=(10V)22W=50Ω,
电流表与电压表的临界电阻:
R0=
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 (1)某变压器不能拆解,课外活动小组准备用下列器材测定其原线圈使用的铜丝长度:多用电表、电流表(0~0.6~3A)、电压表(0~3~15V)、开关、滑动变阻器(0~5Ω)、导线、干电池等.

①螺旋测微器、多用电表的欧姆×1挡分别测量铜丝的直径、阻值,结果如图1所示,则铜丝的直径为______mm、电阻约为______Ω;
②请按下面图2方框中的实验原理图,在实物图中补画出未连接的导线.
(2)某同学在探究规格为“2.5V,0.6W”的小电珠伏安特性曲线实验中,该同学采用如右图乙所示的电路进行测量.现备有下列器材供选用:

A.量程是0~0.6A,内阻是0.5Ω的电流表
B.量程是0~3A,内阻是0.1Ω的电流表
C.量程是0~3V,内阻是6kΩ的电压表
D.量程是0~15V,内阻是30kΩ的电压表
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器
G.蓄电池(6V内阻不计)
H.开关一个,导线若干.
①.为使测量结果尽量准确,电流表应选用______电压表应选用______,滑动变阻器应选用______.(只填字母代号)
②.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最______端.(填“左”或“右”)
③.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是______点到______点的导线没接好,(图乙中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图乙中的数字,如“2”点到“3”点的导线)
④.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示,则小电珠的电阻随工作电压的增大而______(填:“不变”、“增大”或“减小”)
参考答案:(1)①:螺旋测微器的读数为:d=1.5mm+9.5×0.01mm=1.596mm(1.593~1.598都对);
欧姆表的读数为:R=13×1Ω=13Ω;
②:实物连线图如图所示:

(2)①:根据小灯泡规格“2.5V,0.6W”可知,额定电压U=2.5V,额定电流I=PU=0.62.5A=0.24A,所以电流表应选A,电压表应选C;
由于实验要求电流从零调,所以变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器F以方便调节.
②:开关闭合前应将滑片置于输出电压最小的最左端.
③:无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,说明变阻器采用的是限流式接法,所以其原因是1点到5点的导线没有接好;
④:由I=UR=1RU,可知小灯泡电阻大小与I-U图线上的点与原点连线的斜率成反比,由于斜率逐渐减小,所以小灯泡的电阻随电压的增大而增大.
故答案为:(1)①1.596,13;②如图
(2)①A,C,F;②左;③1,5;④增大
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图实-5-23甲、乙所示,根据你对实验的理解,你认为________同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字)

图实-5-23
参考答案:甲 3.8(3.7~3.9均可)
本题解析:当金属丝两端电压为零时,通过的电流也为零,因此图线必过原点,故甲同学的图线正确;在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点,其坐标值为(0.4 A,1.52 V),故金属丝电阻为:R=
=
?Ω=3.8 Ω.
本题难度:简单
5、实验题 (15分)要测量一只欧姆表的电源电动势,某同学仅利用提供给他的一只量程满足测量要求且内阻约为2-3千欧的电压表完成了测量(不得将电池拆下).
(1)已知欧姆表刻度盘中央刻度值为20,在测量前应把欧姆表选择开关调至______挡,再将欧姆表红、黑表笔短接,调节_______旋钮,使指针指在___________处.
(2)实验中将欧姆表的两表笔分别接在电压表的两接线柱上,应将红表笔接在电压表的___________接线柱上.
(3)测量时,若电压表的示数为U=0.90V,欧姆表指针记得的刻度数为N=30,则欧姆表电源的电动势为_____________V.
参考答案:(1)×100?电阻调零? 0刻度?(2)负?(3)1.5V
本题解析:(1)使用欧姆档测电阻时,当指针指在中间刻度时误差最小,读数最准确,由于中央刻度为20,电阻大约为2000欧,所以档位为×100时指针只在中间左右,调零的步骤为将欧姆表红、黑表笔短接,调节电阻调零旋钮,使指针指在0刻度(2)当用万用表测电压时红表笔接电压表的负接线柱(3)欧姆表指针记得的刻度数为N=30,可知电压表内阻为3K欧姆,电流为0.3mA,欧姆表刻度盘中央刻度值为20,欧姆表的内部电阻为2K欧姆,所以由闭合电路欧姆定律可知电源电动势为0.3mA×5 K欧姆=1.5V
点评:本题难度较大,要熟记万用表内部结构和使用规范,特别注意中值电阻的意义
本题难度:一般