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1、实验题 测定电源的电动势和内阻的实验电路如图所示,请回答下列问题:

(1)现备有以下器材:
A.干电池1个?
B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.电压表(0~3V)
D.电压表(0~15V)
E.电流表(0~0.6A)?
F.电流表(0~3A)?
其中电压表应选?,电流表应选?。(填字母代号)
(2)如图是根据实验数据画出的U-I图像,由此可知这个干电池的电动势
E=?V,内电阻r = ?Ω。
参考答案:(1)C ;E (2)1.5 ;1.0
本题解析:(1)电流表和电压表读数超过量程的
时误差较小,所以电压最大值为1.5V,电压表则选用C;电流最大值为0.4A,电流表选E。
(2)U–I图像的图线延长线与U轴的交点即为电动势E,E=1.5V;图线斜率的值即为电源的内阻r,即
点评:中等难度。此类问题应注意当电池内阻较小时,U的变化较小,图像中描出图线下面大面积空间得不到利用,所描得的点及做出的图线误差较大.为此,可使纵轴不从零开始,把纵坐标比例放大,可使结果误差小些.此时,图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势,但图线与横轴的交点不再代表短路电流,计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点,由它们的坐标值计算出斜率的绝对值,即为内阻r.
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 某同学利用下列实验器材“描绘小灯泡的伏安特性曲线”:
A.小灯泡(2V,1 W)
B.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.5 Ω)
C.电流表(量程0.6 A,内阻约0.6 Ω;量程3A,内阻约0.12 Ω)
D.电压表(量程3V,内阻约3kΩ;量程15 V,内阻约15 kΩ)
E.滑动变阻器R(0~10 Ω.额定电流2A)
F.开关一个,导线若干
通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):

(1)请在下面的方框中画出实验电路图。并根据画出的实验电路图,用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接成完整实验电路。开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____(选填“左端”、“右端”或“正中间”)。


(2)在图乙中画出小灯泡的I-U曲线

(3)若将上面的小灯泡接到电动势E=2.0 V,内阻R=5Ω的电源上,则此时小灯泡的功率是________W。
参考答案:(1)
?
;左端(2)
(3)0.168
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 (7分)两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂P分别置于a、b、c、d、e、f、g七个间距相同的位置(a、g为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同。经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。


(1)滑动变阻器发生断路的是第________实验组;断路发生在滑动变阻器的________段。
(2)表二中,对应滑臂P在X(f
、g之间的某一点)处的电流表示数的可能值为:(?)
(A)0.13 A。
(B)0.25 A。
(C)0.35 A。
(D)0.50 A。
参考答案:(1)二(2分),fg(2分)
(2)AD(3分)
本题解析:略
本题难度:一般
5、实验题 某同学在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中得到如下一组U和I的数据:
?编号
| ?1
| ? 2
| ? 3
| ? 4
| ? 5
| ? 6
| ? 7
| ? 8
|
U/(V)
| 0.00
| 0.20
| 0.50
| 1.00
| 1.50
| 2.00
| 2.50
| 3.00
|
I/(A)
| 0.00
| 0.05
| 0.10
| 0.15
| 0.18
| 0.19
| 0.21
| 0.22
|
灯泡发光情况
| 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
|
(1)在图上画出I-U图线。(4分)

(2)从图线上可以看出,当电珠的功率逐渐增大,即温度逐渐升高时,灯丝电阻的变化情况是?。
(3)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图中的图?(选填“甲”或“乙”)。(4分)

(4)请在图所示的实物图中用铅笔补全其中的连线。
参考答案:(1)
(2)逐渐增大? (3)甲(4)
本题解析:根据I-U图像可知,电阻越来越大,电阻率越来越大(随温度增加)。按照电路图链接试图图如图
点评:本题考查了电阻定律中电阻率的变化,以及连接电路图分析图的能力。
本题难度:一般