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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、简答题 右图是用来测定电池组的电动势和内阻的电路,其中的电压表可看作理想表,定值电阻R="7.0" Ω.在开关未接通时,电压表的读数为6.0 V;接通开关后,电压表的读数变为5.6 V,求电池的电动势和内阻.
参考答案:E="6.0" V r="0.5" Ω
本题解析:当开关未接通时,电压表的读数等于电源的电动势,即E="6.0" V,
接通开关后,根据闭合电路欧姆定律E=U+
r,
r=
×R=
×7.0 Ω="0.5" Ω.
本题难度:简单
3、简答题 (1)图所示的电路,ab、cd、ef、gh四根导线中有一根是断的,其它三根导线及电源、电阻R1、R2、电键S都是好的,为了查出哪根导线断了,在电键S闭合的情况下,某同学准备将多用表的红表笔固定接在电源的正极a,再将黑表笔先后分别依次接b端、d端和f端,并观察多用表的示数,测量前该同学应将多用表调至______(将选项代号的字母填在横线上).
A.欧姆挡?B.直流2.5V挡
C.直流10V挡? D.直流0.5A挡
(2)一只小灯泡,标有“3V?1.5w”字样.现要描绘小灯泡0~3V的伏安特性曲线.实验器材有:
A.最大阻值为10Ω的滑动变阻器
B.电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源
C.量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表Al
D.量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2
E.量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表Vl
F.量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2
G.开关、导线若干
①电压表应选用______;电流表应选用______.(将选项代号的字母填在横线上)
②在该实验中,设计了如图12所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是______(将选项代号的字母填在横线上)

③以下是该实验的操作步骤:
A.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路.
B.调节滑动变阻器触头的位置,保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大.
C.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(U,I),移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组数据.
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线.
指出以上步骤中存在错误或不妥之处:______.
参考答案:(1)用电压档检测其量程要大于6V,用欧姆档要把电源断开,本题操作没有,不能用电流档,因为用电流档可能出现短路状态.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
(2)①因为灯泡的标有“3V 1.5w”字样,额定电压为3V,额定电流为0.5A,从测量的精确性考虑,电压表选择E,电流表选择C.
②因为测量伏安特性电压、电流要从零开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法;灯泡的电阻大约6Ω,远小于电压表内阻,属于小电阻,所以采用电流表外接法.故选C.
③步骤B不妥.应为:闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零.
步骤D有错,应为:按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来.
故答案为:(1)C.
(2)①E,C ②C
③步骤B不妥.应为:闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零.
步骤D有错,应为:按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来.
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 在用电压表和电流表测量串联的两节干电池的电动势和内阻时,除备有电池、电键、足量的导线外,还有下列实验仪器可供选择
A.电流表A1(0~0.6A)
B.电流表A2(0~3A)
C.电压表V1(0~3V)
D.电压表V2(0~15V)
E.滑动变阻器R1(20Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(1750Ω,3A)
(1)所选电流表为____,电压表为____,滑动变阻器为____(填写所选仪器前面的字母)。
(2)一名学生正确选择仪器后进行实验,测得实验数据,并在如图所示的坐标系中画出U-I图象。从图中可得电源的电动势为_____V,内阻为______Ω(保留三位有效数字)。

参考答案:(1)A、C、E?(2)2.97—3.00、2.60—2.91均可得分
本题解析:(1)因两节干电池电动势为3V,故电压表选C;当选用电流表A2时,电路中电流应大于1.5A,故电路中总电阻应小于2Ω,不合适,故不选用B,当选用电流表A时,流经电路的电流应大于0.3A,此时电路电阻应小于10欧姆,选用E可满足条件,故电流表选A,滑动变阻器选E,而滑动变阻器F太大,不方便,故不选(2)由电源U-I图象规律可知,图象与纵轴交点即为电源电动势,故为3.0V;斜率大小为内阻,故内阻r=
.
本题难度:一般
5、实验题 (10分)现用以下器材测量电池的电动势和内电阻
A.被测电池(电动势在10 V~15V之间) B.电阻箱(0~20
)
C.滑动变阻器(最大阻值20
) D.定值电阻R0(阻值5
)
E.电流表A1(量程0.6A) F.电流表A2(量程3A)
G.电键 H.导线若干


实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材,并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数
和外电路电阻R(R0除外)的关系图线,即
-R图线,如图所示。则:
①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择 ;
②在虚线框内画出实验原理图;
③根据图线求出电池的电动势为 V,内阻为
;
④说出实验中产生误差的原因(说出两条即可): 。
参考答案:①电阻箱 ; ②原理图见解析; ③12 ; 1 ; ④电流表A2的内阻分压产生的系统误差;电流表读数时产生的偶然误差;做
图线时产生的偶然误差。
本题解析:①实验中需要读出电阻的阻值,故应用电阻箱;②电路图如图;③由欧姆定律可知
,变形可得:
,由图可知
,即E=12V;
,解得r=1
;④实验中产生误差的原因:电流表A2的内阻分压产生的系统误差;电流表读数时产生的偶然误差;做
图线时产生的偶然误差。

考点:测量电池的电动势和内电阻。
本题难度:一般