1、实验题 (10分)

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所示:请指出图线的特征,并解释形成的原因。
参考答案:
(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。
本题解析:此题涉及描绘小灯泡的伏安特性曲线。(1)描绘图像时要注意选择合适的标度,然后根据所测得的数据在坐标纸中描点,有平滑的曲线拟合,在拟合过程中注意舍掉距离较远的点,不在线上的点,要均匀分布在线的两侧保证曲线平滑。(2)在伏安特性曲线中
,可以看出电阻随电流增大,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,原因在于灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。本题考查了学生分析处理数据,处理问题的能力。有一定综合性,有一定难度。
本题难度:简单
2、实验题 利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,提供的器材有:
待测干电池两节,每节干电池的电动势均约为 1.5V,内阻均约为0.2W
直流电压表V(量程0~3V,内阻很大)
直流电流表A(量程0~0.6~3A,内阻忽略不计)
定值电阻R0=4W;滑动变阻器RP(阻值范围0~20W,
允许最大电流2A)开关一个,导线若干
(1)请根据实验原理图,把下边的实物图连接完整
(电流表量程必须选择正确)

(2)某同学利用该电路完成实验时,闭合电键后,发现无论怎样调节变阻器的滑片,电流表A保持一定的示数不变,电压表的示数维持在2.4V左右。由此可判断故障应是?(填选项前的字母)
A.电流表A烧毁断路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开
D.滑动变阻器的电阻线断开
(3)故障排除后进行实验,记录了几组电压表和电流表的示数如下表:利用表格中的数据描点如图,请讲各点绘图


(4)请进一步根据描出的图得出两节干电池总的电动势值为________V,干电池的总内阻为__________W。
参考答案:(1)电路连接

(2) C
(3)
(4)? 2.90-3.00? 0.7左右
本题解析:(1)电路图连接注意沿着电流防线链接,如图
(2)A保持一定的示数不变,电压表的示数维持在2.4V左右,说明滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开,C对。
(3)描点绘图见答案,注意处理数据时不能用折线。
(4)U—I图像中纵坐标截距为电动势,倾斜程度代表内阻,即E=2.90V? r=0.7
点评:本题考查了利用伏安法测量干电池的电动势和内阻的方法,比较常规。
本题难度:一般
3、实验题 在利用伏安法测量某传感器(传感器可看作一个纯电阻)在不同电压下电阻值变化情况的实验中,采用如图所示的电路可以方便地调节传感器两端的电压值。图中两个变阻器的总电阻值R1和R2的大小满足关系式:R1=10R2=200 Ω。

(1)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω,则该传感器就失去作用。某传感器上标有6 V 3.6 W的字样,实验中测得电压表读数为3.8 V,电流表读数为0.4 A,则这个传感器____________使用(填“可以”或“不可以”)。
(2)在实验中,为了使被测传感器两端的电压在开始时有最小值,当单刀双掷开关K2置于“1”时,则在闭合开关K1前变阻器R1和R2的滑动触头P1和P2应分别放在各自的____________端和____________端。
(3)在实验中,为了测量传感器在某一确定电压下的电阻,闭合开关K1,在单刀双掷开关K2置于“1”时,变阻器____________是进行精细调节使用的;在单刀双掷开关,K2置于“2”时,变阻器____________可以作为精细调节使用。
参考答案:(1)可以
(2)a,c
(3)R2,R1
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 现有“2.5V,0.5W”的小电灯,伏特表,安培表、电动势为3V的直流电源,滑动变阻器,导线,开关等.
(1)为了研究小电灯从电压从零到额定电压的发光情况,画出电路图______
(2)现有滑动变阻器的规格如下,实验时应选用______.
R1:0Ω~20Ω
R2:0Ω~200Ω
参考答案:(1)、因小灯泡最大电阻R?L=U2?P=12.5Ω远小于电压表内阻,故电流表应用外接法,要求电压从零到额定电压,故滑动变阻器应用分压式接法,电路图如图所示.

(2)、因滑动变阻器是分压式接法,为调节方便,应选用阻值小的变阻器R?1.
故答案为R?1
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 有一待测电阻Rx,无法估计其粗略值.某同学用伏安法进行测量,按图所示(甲)、(乙)两种电路各测一次,用(甲)图测得的数据是2.9V,4.0mA;用(乙)图测得的数据是3.0V,3.0mA.由此可知,应用______图测量的值误差较小,测量值Rx=______Ω.

参考答案:甲、乙两幅图中,甲图安培表测量值偏大,乙图电压表测量值偏大;
比较两次测量数据,电流表变化幅度相对较大,故采用甲图时电流表测量值会产生较大偏差,故应该选用乙图;
测量值为:Rx=UI=3.0V3.0×10-3A=1000Ω
故答案为:乙,1000.
本题解析:
本题难度:简单