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考点强化练23电学实验(1)1.在研究规格为“6 V3 W”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。实验提供的电流表量程为0.6 A、内阻约1 ,电压表量程为10 V、内阻约2.0 k。(1)下列实验电路图,最合理的是;(2)小灯泡接入电路前,某同学使用多用电表欧姆挡直接测量小灯泡的电阻,应将选择开关旋至挡(选填“1”或“10”)。(3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示,则小灯泡的电阻值随温度的升高而(选填“增大”“减小”或“不变”)。实验过程中,小灯泡消耗的功率为0.6 W时,小灯泡两端的电压是 V。2.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,多次测量的平均值为0.395 mm;(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势为3 V,内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ,额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下表。次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上数据可知,他们测量Rx是采用图1中的图(选填“甲”或“乙”)。图1(3)图2是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。图2(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图3所示,图中已标出了测量数据对应的3个坐标点。请在图3中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx= (保留两位有效数字)。根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为(保留一位有效数字)。图33.测定一节干电池的电动势和内阻,电路如图甲所示,MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,定值电阻R0=1.0 ,调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x,绘制了U-I图象如图乙所示。(1)由图乙求得电池的电动势E= V,内阻r= 。(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。(3)根据实验数据可绘出UI-x图象,如图丙所示。图象斜率为k,电阻丝横截面积为S,可求得电阻丝的电阻率=,电表内阻对电阻率的测量(选填“有”或“没有”)影响。4.(2018浙江诸暨牌头中学高三上学期期中)小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,所用小灯泡规格为“2.5 V0.3 A”。(1)实验电路如图甲所示,请读出某次实验中电压表和电流表的示数分别为 V、 A。(2)实验结束之后,他描绘了如图乙的伏安特性曲线,老师一看就判定是错误的,老师判定的依据是。5.(2018浙江五校高三上学期第一次联考)为描绘小灯泡L(2.5 V1.0 W)的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接好)。A.电流表(量程0.6 A,内阻约1 )B.电压表(量程3 V,内阻约3 k)C.滑动变阻器(200 ,0.3 A)D.滑动变阻器(5 ,2 A)E.电池组(电动势约3 V,内阻未知)F.开关,带夹子的导线若干G.待测小灯泡(1)实验中滑动变阻器应选择(选填“C”或“D”),请以笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中。(2)在该同学连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的两个不当之处:.;.。(3)改正上述两个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因可能是导线(填图中导线代号)没有连接好。6.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,(1)某同学画出了如图所示的小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息可知,随着小灯泡两端电压的升高,小灯泡的电阻。(选填“变大”“变小”或“不变”)(2)如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V,内阻为5 的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W。(保留两位有效数字)考点强化练23电学实验(1)1.答案 (1)甲(2)1(3)增大2.0解析 (1)电压从0开始变化,则控制电路用分压,丙错;又由于电压表的内阻为20 k,远大于待测阻值,则用安培表外接,乙错,甲对;(2)小灯泡正常发光时的阻值为:R=U2P=12 ,故应将选择开关旋转至1;(3)由U-I图象知,随电压增加,通过灯泡的电流变大,灯泡实际功率变大,灯泡温度升高,由欧姆定律知,电压与电流阻值变大,灯泡电阻值增大;由图象知,电压为2.0 V时通过灯泡的电流为0.3 A,灯泡的实际功率为0.6 W。2.答案 (2)甲(3)(4)4.5 (4.34.6)110-6 m解析 (2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5 。则有RxRARV=0.13 000 =103 ,属于小电阻,用外接法测量误差小,实验要描绘电阻的伏安特性曲线,要求电压电流从接近0开始调节,所以应该采用分压接法,故选甲。(3)注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉,结合(2)可知应该连接成外接分压接法(甲),那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0。先连外接电路部分,再连分压电路部分,此时滑片P必须置于变阻器的左端。实物图如图所示:(4)描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去,然后得出U-I图线。如图所示:计算U-I图象的斜率可得到电阻的阻值R=2.50.56 4.5 (4.34.6);根据电阻定律R=LS,得=RSL,代入数据可计算出=110-6 m。3.答案 (1)1.490.45(2)小于(3)kS没有解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知:U=E-I(r+R0);则可知,图乙中的图象与纵坐标间的交点表示电动势,故E=1.50 V;图象的斜率表示内电阻,则r+R0=1.50-1.20.20 =1.5 ,解得r=1.5 -1. 0 =0.5 ;(2)由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图象如图所示,由图象可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值。(3)根据欧姆定律可知,电阻R=UI=LS;则可知k=S;解得:=kS;若考虑电阻内阻,则图象的斜率不变,所以得出的电阻率没有影响。4.答案 (1)2.100.26(2)电阻随温度升高而增大解析 (1)电压表量程为3 V,则最小分度为0.1 V,故其读数为2.10 V;电流表量程为0.6 A,最小分度为0.02 A;故其读数为0.26 A。(2)U-I图象中图象的斜率表示电阻,而灯泡的电阻随电压的增大而增大;故图象中的斜率应增大。5.答案 (1)D(2)连电路时没有断开开关滑动变阻器的滑片没有移至b端(3)解析 为方便实验操作,在保证安全的前提下,应选择最大阻值较小的滑动变阻器。连接电路时,应断开开关,滑动变阻器采用分压接法时,滑片应置于分压电路分压为零的位置。滑动变阻器采用分压接法时,电压与电流可以从零开始变化,如果滑动变阻器采用限流接法,电压与电流不能从零开始变化。(1)为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的D。灯泡正常发光时的电阻R=U2P=6.25 ,即小灯泡的电阻远小于电压表内阻,接近电流表内阻,所以电流表应采用外接法,电路图如图所示。(2)由电路图可知,在连接电路时,没有断开开关;滑片没有移到分压电路分压为零的位置即滑片没有置于b端。(3)实验时,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,滑动变阻器被接成了限流接法,由电路图可知,导线没有接好。6.答案 (1)变大(2)0.10解析 (1)由于坐标原点与图象上某点连线的斜率倒数等于电阻,此图给出的信息可知,随着小灯泡两端电压的升高,小灯泡的电阻变大;(2)电源的电动势为1.5 V,电流与路端电压的关系式为:U=E-Ir=1.5-5I,在图中作出电流与路端电压的图线,如图交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流,故功率为P=UI=10.1 W=0.1 W。
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