1、实验题 某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:?
(1)为提高实验结果的准确程度,电流表应选用__________;电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________。(以上均填器材代号)
(2)为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。
?
参考答案:(1)A2,V1,R1
(2)
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 (12分)某同学要测量一圆柱体导体材料的电阻率,部分实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示,可知其直径为______mm;
(2)使用多用电表粗略测量出此圆柱体的阻值时,选择开关位置时×1档位时,操作步骤正确,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为_____Ω;
(3)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A(量程为300mA,内阻为2Ω)电流表(量程为150mA,内阻约为10Ω)
电压表(量程1V,内阻为1000Ω)?电压表(量程15V,内阻为3000Ω)
定值电阻(阻值为1000Ω)?滑动变阻器(最大阻值5Ω)
电源(电动势约为4,内阻约为1Ω) ?开关、导线若干.
现设计实验电路图所示,其中虚线框内为测量电路(未画出)
①为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选_______(“填或”),电流表应选_______(填“或”)
②实验测得,电压表示数为,电流表示数为,则待测阻值的阻值___________.
参考答案:(1)4.700;(2)22 ;(3)①V1?、 A2? ②
本题解析:(1)用螺旋测微器测量其直径为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm;(2)多用电表测量的读数是22Ω;(3)①电源电动势为4V,直接使用电压表V1量程太小,为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的1/3,使用电压表V2量程又太大,可以把电压表V1与定值电阻R0串联,增大其量程进行实验,故电压表选择V1,电阻中最大电流约为,所以电流表选A1.测量电路如图所示:
②由电路图可知:
本题难度:一般
3、填空题 如图电路中,L1和L2是两只相同白炽灯泡,白炽灯泡的伏安特性曲线如右边I-U图线所示,定值电阻R=100欧,电源电动势E=80伏,内阻不计.断开电键S,灯泡L1两端的电压是______V;若闭合电键S,电阻R上消耗的电功率是______W.
参考答案:在题图中的电路中,设灯泡L1的实际电压和实际电流分别为U和I.?在这个闭合电路中,有
? E=U+IR
代入数据并整理得,U=80-100I
这是一个直线方程,把该直线在题I-U图线画出,如图所示
这两条曲线的交点为U=40V、I=0.4A,
所以灯泡L1两端的电压是40V
在题图中的混联电路中,设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I.?在这个闭合电路中,有
? E=U+2IR
代入数据并整理得,U=80-200I
这是一个直线方程,把该直线在题图上画出,如图所示
这两条曲线的交点为U=20V、I=0.3A,同时满足了电路结构和元件的要求,此时通过电阻的电流值IR=2I=0.6A.
电阻R上消耗的电功率P=IR2R=100×0.36=26W
故答案为:40,36.
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件,它的电路符号如图(a)所示,正常使用时带“+”号的一端接高电势、带“-”号的一端接低电势,某同学用实验方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表中所示。
(1)在图(b)中的虚线框内画出该同学的实验电路图。(实验用电压表V:内阻R约为10 kΩ;电流表mA:内阻RmA约为100 Ω;另提供总阻值为50 Ω的滑动变阻器)
(2)在图(c)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线。
(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0 V,而电流是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的。请根据所画出的伏安特性曲线上的信息,分析应该串联一个阻值多大的电阻再与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态?(结果保留两位有效数字)
参考答案:(1)
(2)
(3)根据U-I图线可知,当二极管的工作电压为2.0 V时,工作电流约为12 mA,按串联电路的特点知,串联电阻两端的电压应为1.0 V,故串联的电阻为
本题解析:
本题难度:困难
5、简答题 一块电流表的内阻大约是几百欧,某同学用如图所示的电路测量其内阻和满偏电流,部分实验步骤如下:
①选择器材:两个电阻箱、2节干电池(每节电动势为1.5V,内阻不计)、2个单刀单掷开关和若干导线;
②按如图所示的电路图连接好器材,断开开关S1、S2,将电阻箱1的电阻调至最大;
③闭合开关S1,调节电阻箱1,并同时观察电流表指针,当指针处于满偏刻度时,读取电阻箱1的阻值为500Ω;
④保持电阻箱1的电阻不变,再闭合开关S2,只调节电阻箱2,并同时观测电流表指针,当指针处于半偏刻度时,读取电阻箱2的阻值为250Ω.
通过分析与计算可知:
(1)电流表内阻的测量值RA=______;电流表的满偏电流值Ig=______;
(2)该同学对此电流表进行改装,使改装后的电流表量程为3A,则改装后的电流表的内阻
=______.
参考答案:(1):当开关s1闭合s2断开时,根据闭合电路欧姆定律应有:E=Ig(RA+R1);
开关s2闭合后应有:E=12IgRA+(12Ig+12IgRAR2)R1;
联立以上两式并将R1=500Ω,R2=250Ω,E=1.5V代入解得:RA=500Ω,Ig=1.5mA;
(2):根据并联电路特点可知,改装后电流表的内阻为:R′A=IgRAI=1.5×500×10-33Ω=0.25Ω;
故答案为:(1)500Ω,1.5mA
(2)0.25Ω
本题解析:
本题难度:一般