时间:2018-10-02 04:37:42
1、实验题 (10分)如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0,通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据:
U(V):] | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 0.6 |
I(A) | 0.10 | 0.17 | 0.23 | 0.30 |
参考答案:(1)保护电源、电表,防止短路;(2分)
(2)作图;(2分)
(3)1.5,? 1.0? (3分)(4)30,? 5? (3分)
本题解析:
分析:(1)通过电源、电表的电流不宜太大,故需串接定值电阻,以减小最大电流;
(2)先描点,然后用一条直线连接起来,如果不能通过所有点,使曲线两侧的点数大致相同;
(3)电源的U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势;斜率表示内电阻;
(4)当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,利用这个结论求解即可.
解:(1)一节干电池的电流不宜长时间超出0.6A,否则会损坏电池;电流表也有量程,不能超过;
故答案为:保护电源、电表,防止短路.
(2)先描点,然后用一条直线连接起来,如果不能通过所有点,使曲线两侧的点数大致相同,如图所示;
(3)电源的U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势,故E=1.5V;
斜率表示内电阻,故r==
=3Ω;
(4)当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,由图象可以看出,当电阻R=5Ω时,电源的输出功率最大,为45W,故电源内阻为5Ω;
再根据P=I2R=()2R,有:45=(
)2×5,解得:E=30V.
故答案为:30,5.
本题难度:一般
2、选择题 用图象法计算电动势和内电阻时,先要描点,就是在U—I坐标系中描出与每组I、U值对应的点,以下说法中不正确的是(? )
A.这些点应当基本上在一条直线上,由于偶然误差不能避免,所以U—I图线不可能通过每一个点
B.这些点应当准确地分布在一条直线上,即U—I图线应通过每个点
C.不在U—I图线上的点应当大致均衡地分布在图线两侧
D.个别偏离直线太远的点,应当舍去
参考答案:B
本题解析:连线时应使尽量多的点落在一条线上,个别偏差较大的点舍掉,不在线上的点尽量分布在线两侧,B错。
本题难度:简单
3、实验题 某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线。
①甲同学要描绘一个标有“3.6V,1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线,除了导线和开关外,还有下列器材可供选择:
电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)
直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
电流表A1(量程350mA,内阻约为1Ω)
电流表A2(量程150mA,内阻约为2Ω)
滑动变阻器R1(阻值0 ~ 200Ω)
滑动变阻器R2(阻值0 ~ 10Ω)
实验中电流表应选______,滑动变阻器应选______;(填写器材代号)
以下的四个电路中应选用_________进行实验。
②乙同学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线,如图所示。然后他用图所示的电路给三个元件分别供电,并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值,分别标在图上,它们是A点和B点。已知R0=9.0Ω,则该电源的电动势_______V,内电阻
_______Ω。这个电源给元件3供电时,元件3的电功率P=_______W。
参考答案:①A1?R2 ?A?② 3.0? 1.0? 0.2
本题解析:①灯泡的规格为“3.6V,1.2W”,则灯泡的额定电流I=1/3A=333mA,灯泡的电阻Rx=10.8Ω,观察所给器材的规格,电流表应该用量程为350mA的A1,测量灯泡的伏安特性曲线,电流需要从0调起,所以应该滑动变阻器用分压式接法,所以用R2;据?Rx2=10.82<RARV=5000,所以电流表应用外接法,所以实验电路要选择A图。②据闭合电路欧姆定律,测量元件1时有:E=IARA+IAr+IAR0,据图可知IA=0.08A,ua=2.2v,则RA=27.5Ω,测量元件2时有:E=IBRB+IBr+IBR0,据图可知IB=0.15A,UB=1.5v,则RB=10Ω,代入数据后可求电源电动势E=3.0v,电源内阻r=1.0Ω。在图3 中,过电压轴的3v、A、B几点画一直线交于电流轴,该直线就是外电压随电流的变化图,图线与1、2、3元件的图像较点正是这几个元件接在该电源上的实际工作状态,所以可以看出元件3的电压U3=1v,电流I3=0.2A,所以元件3的功率为P=UI=0.2w。
本题难度:一般
4、实验题 (9分) 为检测一滑动变阻器的总电阻,现可供使用的器材如下:
A.待测滑动变阻器电阻Rx,总电阻约5 Ω
B.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.6 Ω
C.电流表A2,量程3 A,内阻约0.12 Ω
D.电压表V1,量程15 V,内阻约15 kΩ
E.电压表V2,量程3 V,内阻约3 kΩ
F.滑动变阻器R,总电阻约20 Ω
G.直流电源E,电动势3 V,内阻不计
H.电键S、导线若干
①为了尽可能精确测定Rx的总电阻值,所选电流表为___________(填“A1”或“A2”),所选电压表为_________(填“V1”或“V2”)。
②请根据实验原理图甲,完成图乙未完成的实物连接,使其成为测量电路。
③如图丙所示是用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径,则该电阻丝的直径为 ?
参考答案:①A1;? V2(每空1分)②如图:(4分)
③1.205(3分)(说明:在1.203~1.207范围内均正确)
本题解析:①根据欧姆定律估算出通过待测电阻的最大电流为I==0.6A,所以电流表应选A1,因为电源电动势为3V,所以电压表应选V2.
②由于,所以电流表应用外接法,滑动变阻器用分压式,电路图如答案所示,
③螺旋测微器固定刻度为1.0mm,可动刻度为0.01×20.5=0.205mm,所以最终读数为1.205mm
本题难度:一般
5、实验题 1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是 (?)
A.同一次实验中,O点位置不能变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
(2)测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:(?)
A.待测电压表(量程3 V,内阻未知)一块
B.电流表(量程3 A,内阻0.01 Ω)一块
C.定值电阻(阻值5 kΩ,额定电流0.5 A)一个
D.电池组(电动势小于3 V,内阻可忽略)一个
E.多用电表一块
F.开关两只
G.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表的电阻挡有3种倍率,分别是×100 Ω、×10 Ω和×1 Ω.该同学选择×10 Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应选择________倍率.换挡后,应注意________.若重新测量的结果如图所示,那么测量结果大约是________。
(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图实-10-9甲、乙所示的实验电路.你认为其中较合理的是_______ (填“甲”或“乙”)电路,其理由是?
(3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是_____________;用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为RV=?。
参考答案:(1)A(4分)
(2)(每空2分)答案:(1)×100 Ω 重新进行欧姆调零 3 kΩ
(2)乙 因为甲图中流过电流表的电流太小,读数误差较大
(3)S2闭合前后电压表的读数U1、U2 U1R/(U2-U1)
本题解析:(1)A、为了使两次拉橡皮筋效果相同,要求两次要将O点拉到同一位置,故A正确;
B、实验中,不仅需要记录弹簧测力计的读数和O点的位置,还要记录弹簧测力计的方向,故B错误;
C、实验过程中两弹簧的夹角要适当,并非要求达到90°,非特殊角度也可,故C错误.
D、本实验只要达到效果相同,对弹簧称拉力的大小没有要求,不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程.故D错误.
(2)因偏角太小,说明我们的档位选择太小,故应增大档位,故应采用×100档,重新进行欧姆调零,由表可知示数乘以档位可知电阻为3.0 KΩ.
(3)甲图为电压表与电流表串联,因电压表内阻过大,故电路中电流太小,故应选取乙图;
(4)开关s2闭合前,电压表与电阻串联,电压表测的电压为电压表两端的电压,而开关闭合后,电压表测量电压为电动势,则由串联电路的规律可得出结果;
点评:这两个实验均为探究性实验,要求我们能正确审题,找出实验中的基本原理才能顺利求解出结果.实验的核心是实验原理,根据原理选择器材,安排实验步骤,分析实验误差,明确注意两项,进行数据处理等等.
本题难度:一般