1、实验题 如图所示是某同学测量电阻RX的电路。
小题1:图中电压表的P接头未接,该同学将P接头分别试触a、b两点,观察到电压表的示数有明显变化,则待测电阻RX的阻值跟?表的内阻值相差不大,为了使测量RX的值更准确,则P接头应接在?点。
小题2:该学校实验室只有如下器材:
待测电阻RX(阻值约为200欧,额定功率2W)
蓄电池(电动势12V、内阻约1欧)
电流表A1(量程0.6A,内阻0.1欧)?
电流表A2(量程100mA,内阻5欧)
电压表V1(量程3V,内阻5千欧)
电压表V2(量程15V,内阻25千欧)
滑动变阻器R1(0~50欧,额定电流1A)
滑动变阻器R2(0~200欧,额定电流200mA)
电键S,导线若干
若用该同学的电路测定RX的阻值,滑动变阻器应选?;电流表应选?;电压表应选?。
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:略
本题难度:一般
2、实验题 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,上边标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U ==V =1.23V。他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。当电压从0V开始增大,达到1.23V时,发现灯泡亮度很弱,继续缓慢地增加电压,当达到2.70V时,发现灯泡已过亮,立即断开开关,并将数据记录在表中。
A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电流表A1(量程150mA,内阻约2Ω)
C.电流表 A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)
D.滑线变阻器R1(0-20Ω)
E.滑线变阻器R2(0-50Ω)
F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
次数
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
|
U/v
| 0
| 0.20
| 0.60
| 1.00
| 1.40
| 1.80
| 2.20
| 2.70
|
I/mA
| 0
| 80
| 155
| 195
| 227
| 255
| 279
| 310
|
?
请你根据实验要求,帮助他们完成实验分析:
小题1:根据表中的实验数据,在给出的方格纸内作出U—I图线,并从图线上分析该灯的额定电压应为________V;这一结果大于一开始的计算结果,原因是___________________。
小题2:从表中的实验数据可以分析,他们实验时所选择的最佳器材:电流表选择________(填A1或A2);滑线变阻器选择________ (填R1或R2)。
小题3:从实验时所选择的最佳器材画出实验电路图
参考答案:
小题1:2.5?V ;灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯丝电阻随温度的升高而增大)
小题2:A2??; ?R1?
小题3:
本题解析:小题1:作出U—I图线,如图所示。
由图线得,电压等于2.5V时,电流约0.3A,其功率约为0.75W,即该灯的额定电压为2.5V。
灯泡电阻随温度升高而变大,故一开始的计算结果偏小。或者灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或答灯泡电阻随温度升高而变大,意思对就可以给分)
小题2:由记录的数据可知,毫安表需选用A2,并且需外接,在控制电路中,当采用限流式接法时,通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为(4-0.2)/0.08=47.5Ω,故选用变阻器R2完全可以满足要求;若采用分压式接法,由于灯泡的最大电阻约2.5/0.3=8.3Ω,变阻器R1与灯泡并联部分的最大阻值约为16.7Ω(电动势为4V),滑动触头在阻值0~16.7Ω间滑动,也可以比较方便地进行操作
小题3:当采用限流式接法时,通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为(4-0.2)/0.08=47.5Ω,故选用变阻器R2完全可以满足要求,电路图选(A)。
若采用分压式接法,由于灯泡的最大电阻约2.5/0.3=8.3Ω,变阻器R1与灯泡并联部分的最大阻值约为16.7Ω(电动势为4V),滑动触头在阻值0~16.7Ω间滑动,也可以比较方便地进行操作,电路图如下:
本题难度:一般
3、实验题 (14分)某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率,他们截取了一段电线,用米尺测出其长度为L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测得其电阻值约为.为提高测量的精度,该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(用表示)的电阻.
A.电源(电动势为3.0V,内阻不计)
B.电压表(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ)? C.电压表(量程为0~15.0V,内阻约为6kΩ)
D.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)? E.电流表(量程为0~3.0A,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2.0A)? G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流1.0A)
H.定值电阻(阻值为3Ω)? I.开关S一个,导线若干
(1)如下图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量,其读数是________mm.
(2)实验时电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________.(只填代号)
(3)为提高实验的精确度,请你为该实验小组设计电路图,并画在下面的方框中.
(4)某次测量时,电压表示数为,电流表示数为,则该铜芯线材料的电阻率的表达式为:=_______.
参考答案:(1)0.700 (2分)? (2) B (2分),D(2分) ,F (2分)
(3)电路图如下图(电流表外接法+滑动变阻器分压式或限流式均可)(3分)(4)(3分)
本题解析:
试题分析: (1)由图螺旋测微器可知,固定刻度所示为0.5mm,可动刻度示数为20.0×0.01mm=0.200mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.200mm=0.700mm.
(2)电源电动势为3.0V,电压表应选(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ),即选B;通过电线的最大电流约为,为准确测量,电流表应选电流表(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω),即选D,为方便实验操作,应选最大阻值减小的滑动变阻器,则选F.
(3)由于,则选用电流表外接法;滑动变阻器选用分压式或限流式均可待测电电阻较小,为保证电路安全,待测电阻应串联一个保护电阻,电路图如图所示.
(4)铜芯材料电阻,则电阻率.
本题难度:一般
4、填空题 在做“测定金属丝的电阻”的实验中,若待测电阻丝的电阻值约为5Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4KΩ)
E.电压表(0~15V,内阻l?15KΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用______(填写仪器前字母代号)
(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成图示测量电路时,电压表右侧应接______(选填“a”或“b”),测量值比真实值偏______(选填“大”或“小”).
参考答案:(1)电池组A必选,由于电动势是3 V,用3 V量程的电压表D;因为电阻丝的电阻大约为5Ω,如果把3 V的电动势全加在电阻丝上,电流才是0.6 A,因此用量程是0.6 A的电流表C;此题中金属丝的电阻大约为5Ω,为了减小实验误差,应选10Ω的滑动变阻器F,还有连接电路必要的导线开关H,所以实验器材选用ACDFH;
(2)因为待测电阻与电流表和电压表内阻相比较,远小于电压表的内阻,属于小电阻,属于电流表采用外接法误差较小,属于电压表右侧应接a端.此时由于电压表起分流作用,电流表测量通过电阻的电流偏大,根据欧姆定律,则测量值比真实值偏小.
故答案为:(1)ACDFH?(2)a?(3)小
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 绵阳市某高中学校研究性学习小组的同学,用实验室提供的下列器材,探究“小灯泡的伏安特性曲线”,并测定小灯泡的额定功率。
小灯泡上,额定电压6V,额定功率约为3W
电流表A,量程0.6A,内阻约0.5Ω
电压表V,量程3V,内阻5kΩ
滑动变阻器R1,最大阻值20Ω,额定电流1A
滑动变阻器R2,最大阻值2kΩ,额定电流0.5A
定值电阻R3=10kΩ,额定电流0.5A
定值电阻R4=100Ω,额定电流1A?
电源E,电动势10V,内阻很小
开关S,导线若干
(1)该小组的同学认为,由于____________________,实验室提供的电压表V不能满足实验要求。利用现有的实验器材,解决办法是________________________;
(2)实验电路中需要滑动变阻器,应选用_________________________。
参考答案:(1)电压表V的量程小于小灯泡额定电压;将定值电阻R3与电压表V串联,改装成较大量程的电压表
(2)R1
本题解析:
本题难度:一般
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