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1、简答题 用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性.测得的I-U图象如图1所示,已知滑动变阻器的最大电阻为25Ω,电阻丝有效长度为20cm,电源电动势为6V且内阻不计.
(1)在图2的方框内,不改变滑动变阻器和电源的位置,补上伏特表和安培表以及灯泡的符号,完成电路图.要求滑动变阻器滑动片向右滑动时,灯泡的电压增大.
(2)在I-U图中可知,从B到A的过程中灯泡的电阻改变了______Ω
(3)在得出BA段图线数据的实验中,滑动变阻器滑动片向右滑动的长度是______cm.

参考答案:

(1)滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,滑片右移灯泡电压变大,灯泡与滑动变阻器左半部分电阻丝并联,电路图如图所示.
(2)由I-U图象,应用欧姆定律可知,电阻的改变量
△R=RA-RB=UAIA-UBIB=60.15-30.1=10Ω
(3)设滑片在B点时滑动变阻器接入电路的阻值为R,此时灯泡两端电压,即并联电压为U并=3V,滑动变阻器右半段电压为6V-3V=3V,通过灯泡的电流为IL=0.1A,由串并联电路特点及欧姆定律可得:(3R+0.1)(25-R)=3
解得:R=15Ω,
则滑片移动的距离为2025×15cm=12cm
故答案为:(1)图略;(2)10;(3)12.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1. 5 V,内电阻小于1. 0Ω)
B.电流表A1(0~3 mA,内阻Rg1=10Ω)
C.电流表A2(0~0. 6 A,内阻Rg2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0~2000Ω,l A)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示实验电路,在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选?(填写器材前的字母代号)。
②根据下图所示的电路图,在下图所示的实物图上连线。

③该同学根据实验电路利用测出的数据绘出的I1―I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2数值远大于I1的数值),则由图线可以得到被测电池的电动势 E =?V,内阻r=?Ω。(结果小数点后保留两位)
参考答案:①D?(2分)?③1.48(士0.01) V?(2分)? 0.84(士0.04)Ω?(2分)
②(4分)

本题解析:略
本题难度:一般
3、实验题 (1)由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有__________。

(2)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:
干电池:电动势约1.5 V,符号
电压表:量程1 V,内阻998.3 Ω,符号
电流表:量程1 A,符号
滑动变阻器:最大阻值10 Ω,符号
电阻箱:最大阻值99 999.9 Ω,符号
单刀单掷开关1个,符号
导线若干
①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内。要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的________倍,电阻箱的阻值应为__________Ω。
参考答案:⑴H、R1、R2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质)
⑵①
?
②2;? 998.3
本题解析:⑴这是圆柱形电容器,但可以定性地根据平行板电容器的公式判断,由平行板电容器的公式
,可推测影响圆柱形电容器电容的因素有:正对面积、板间距离、极板间的介质即H、R1、R2、ε。
⑵①考虑到电源的内阻比较小,则电流表接法是确定的,所以必须连接成答案所示。
②因为干电池的电动势约为1.5 V,电压表的量程1 V,为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的2倍;又因电压表的内阻为998.3 Ω,所以电阻箱的阻值也应为998.3Ω。
本题难度:一般
4、填空题 现在要测量一只额定电压为U=3V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3W).实验室备有如下器材:
电流表A1(量程20 mA,内阻r1=lΩ)
电流表A2(量程300mA,内阻大小不知)
定值电阻R(10Ω)
滑动变阻器Rl(0~100Ω,0.5A)
电源E(E=4.5V,r≈lΩ)
单刀开关一个、导线若干.
(1)设计出实验电路(画在给定的方框中);
(2)按(1)中设计的电路图把右图中的实验器材连接起来;
(3)将主要的实验步骤填写完整:
①按设计的电路图连接好电路,开关S闭合前.滑动变阻器的滑动端P,移至阻值最大的位置;
②闭合开关S.移动滑片P,使______
③计算出小灯泡的额定功率P.
④实验中计算灯泡额定功率的表达式为:______(必须用题中给定的符号及你自己在(3)中设定的记录符号来表示).

参考答案:(1)为了求出灯泡的额定功率,应求出灯泡中的电流及灯泡两端的电压;但题目中只给出了两个电流表,没有电压,故应采用已知内阻的电流表来测量电压;故应使用A1作为电压表,但由于A1电阻太小,无法测量正确的结果,故应串联定值电阻R与电流表串联作为电压表使用;但由于A2量程过大,无法真接与L串联测电流;故可将电流表A2采用外接法;
故原理图如下图所示;
(2)按原理图将各元件依次连接,注意先串联后并联;
(3)②为了求出功率,则应求出灯泡两端的电压与流过灯泡的电流;故需记下A1及A2的示数;
④灯泡两端的电压U=I1(R+r1),灯泡中的电流I=I2-I1;
由P=UI可得:P=I1(R+r1)(I2-I1),
故答案为:(1)如下图;(2)实物图如下图;(3)使电流表A1的示数为I1,小灯泡正常发光,同时记下此时电流表A2的示数I2;③
I1(R+r1)(I2-I1),

本题解析:
本题难度:简单
5、实验题 某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:
A.待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为100 Ω)
C.电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A)
E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A)
F.定值电阻R0(阻值为900 Ω)
G.开关一个,导线若干
①为了能比较准确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选________.
②根据题意在图中画出该实验所需要的电路图并标所选器材的代码.

③根据电路图,将实物图连接起来,组成完整的电路.

④如图所示,是某同学根据正确的实验得到的数 据作出的图线,其中,纵坐标I1为电流表G的示数,横坐标I2为电流表A的示数,由图可知,被测干电池的电动势为______ V,内电阻为________ Ω(结果都保留两位有效数字)
参考答案:(1)D (2)如图所示

(3)如图所示

(4)1.40V? 0.67
本题解析:(1)滑动变阻器
的阻值较大,在使用时很难控制电流的均匀变化,选用
控制电路的电流比较方便,并且符合测量的要求。
故选D
(2)本实验由于没用电压表,所以用定值电阻
和电流表G来改装成电压表并入电路中,电路图如下

(3)电路连接要遵循“从正极到负极,先串联再并联,先干路再支路”的原则连接,电路连接如下

(4)由图像和闭合电路欧姆定律可知,电源的路端电压
,图线与纵轴的交点对应的路端电压为电源的电动势,即
,电源的内阻
点评:本题虽然没有给出U-I图线,但是把
图线中的
和
相乘就是电源的路端电压。
本题难度:一般