专题8.4 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线(练)(解析版)

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1、专题8.4实验九描绘小电珠的伏安特性曲线1(河北正定中学2019届模拟)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图 甲乙(1)根据图甲画出实验电路图; (2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示,电流表量程为0.6 A,电压表量程为3 V所示读数为:_、_、_、_两组数据得到的电阻分别为_和_【答案】 (1)如解析图所示(2)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V27(0.1) 8.3(0.1) 如填为8.3(0.1) 27(0.1) 也行【解析】(1)实验电路图如图所示(2)电流表量程为0.6 A,每一小格代表0.02 A,读数时估读到精

2、度的本位即可;电压表量程为3 V,每一小格代表0.1 V,读数时估读到精度的下一位读数分别为:0.10 A、0.24 A、2.00 V、0.27 V应用R求电阻时,电流为0.10 A时对应的电压为0.27 V;电流为0.24 A时对应的电压为2.00 V,求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 和8.3 .2(北京牛栏山一中2019届质检)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3 V,1.5 W”的小灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:A直流电源3 V(内阻可不计)B直流电流表0600 mA(内阻约为0.5 )C直流电压表03 V(内阻约3 k)D滑动变阻器(10 ,1

3、A)E滑动变阻器(1 k,300 mA)F开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器应选用_(选填“D”或“E”)(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图甲所示的坐标纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线U/VI/A000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49(3) 如图乙所示,将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5 的定值电阻R0串联,接在电压恒定为4 V的电路中,每个小灯泡的实际功率为_W.【答案】(1)D(2)见解析图(3)0.3【解析】(1)实验中需测量多组数据,滑动变阻器用分压式接法,为了调节方便,滑动变阻器用阻值较小的,故选D.(2)描点

4、画图,如图所示(3)设小灯泡两端的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律得:U0U2IR0,所以U2R0IU0,代入数据得U10I4,在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线,其交点(1.0,0.3)即为小灯泡的实际电压、电流值,可得小灯泡消耗的实际功率PUI0.3 W.3(湖南长郡中学2019届模拟)小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,已知小灯泡标称值是“2.5 V,0.3 A”,不考虑电压表分流引起的误差,请完成如下问题:(1)为初步了解小灯泡的电阻值,小明使用多用电表的欧姆挡按正确测量步骤进行测量,根据图甲所示,小灯泡阻值为_.(2)为进一步探究小灯泡伏安特性,小明连接了如图乙

5、所示实物图,请在图中补上一根导线,使实验能够正常进行(3)按要求操作得到数据如表所示,第7组中电压表示数如图丙所示,则U_V;判断U0、I0时的小灯泡电阻值为_,试分析此电阻值远小于(1)中阻值的原因_.1234567891011I/A00.040.080.090.100.110.120.140.160.180.20U/V00.050.100.130.170.200.550.801.051.35R/1.31.31.41.71.83.95.05.86.8【答案】(1)6(2)如解析图所示(3)0.301.3用欧姆“1”倍率挡测电阻时电流较大,小灯泡已有发光,灯丝温度升高,电阻比冷灯丝时大的多【解

6、析】(1)采用“1”倍率,所以读数为6 .(2)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要多组数据,所以滑动变阻器应采用分压接法,如图所示(3)电压表采用03 V挡,分度值为0.1 V,故读数为0.30 V,U0、I0时温度接近2、3组的温度,故应为1.3 ,远小于(1)中的测量值是因为用欧姆“1”倍率挡测电阻时电流较大,小灯泡已有发光,灯丝温度升高,电阻比冷灯丝时大的多4(山西太原五中2019届调研)某学习小组拟研究一个标有“3.6 V,1.8 W”的小电珠的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:电流表A,量程00.6 A,内阻约为0.2 ;电压表V,量程015 V,内阻约为15 k;滑动变阻器R

7、,阻值范围010 ;学生电源E,电动势为4 V,内阻不计;开关S及导线若干(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量,请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来(2)甲同学在实验中发现,由于电压表的量程较大而造成读数误差很大,因而影响了测量结果于是又从实验室找来一量程为Ig100 A、内阻Rg1 000 的灵敏电流计,想把该灵敏电流计改装成量程为5 V的电压表,则需串联一个阻值为_的电阻(3)甲同学用改装后的电压表进行实验,得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示:I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(A)0102030405

8、06070请在图丙中的坐标纸上画出I1I2图线(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中,则该小电珠消耗的电功率约为_W已知电源的电动势为E3.0 V,内阻r1.5 ,定值电阻R04.5 .(结果保留两位有效数字)【答案】(1)见解析图(a)(2)49 000(3)如图所示(4)0.35【解析】(1)如图(a)所示(2)设需要串联的电阻阻值为Rx,则有Ig(RgRx)5 V,代入数据可得Rx49 000 .(4)将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分,则内阻r6 ,由此可得路端电压UEIr,在I1I2图线所在坐标纸上作出该IU图象如图(b)所示,可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A,电压约为

9、1.1 V,所以该小电珠消耗的功率约为P0.321.1 W0.35 W.5(辽宁大连八中2019届模拟)如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图(1)根据图在虚线框内画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的、所示,电流表量程为0.6 A,电压表量程为3 V所示读数为:_、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和_.【答案】(1)图见解析(2)0.10 A(0.100.02均可)024 A2.00 V0.27 V(0.270.01均可)8.3 (8.30.1均可)2.7 (2.70.1均可)【解析】(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压

10、的范围大,变阻器用分压接法,小灯泡电阻比较小,电流表要外接,电路图如图所示(2)电流表量程为0.6 A时,最小刻度为0.02 A,读数读到小数点后两位,所以表示数为0.10 A,表示数为0.24 A;电压表量程为3 V,最小刻度为0.1 V,应估读到0.01 V,所以表示数为2.00 V,表示数为0.27 V,根据欧姆定律R18.3 ,R2 2.7 .6. (吉林省实验中学2019届模拟)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接

11、线图中完成余下导线的连接;(2)某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为_A;(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将_只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3 V、内阻为1 的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为_W(保留两位小数)【答案】(1)图见解析(2)0.44(3)42.25【解析】(1)连线如图所示(2)由题图乙知电流表量程为0.6 A,所以读数为0.44 A;(3)电源内阻为1 ,所以当外电路总电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,即小电珠的总功率最大,此时外电路电压等于内电压等于1.5 V,由题图丙知当小电珠电压等于1.5

12、V时电流约为0.38 A,此时电阻约为R3.95 4 ,并联后的总电阻为1 ,所以需要4个小电珠并联,小电珠消耗的总功率约为P W2.25 W.7(黑龙江哈尔滨九中2019届质检)由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象,亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线可供选择的实验器材有:A待测电阻器Rx(2.5 V,1.2 W)B电流表A(00.6 A,内阻为1 )C电压表V(03 V,内阻未知)D滑动变阻器(010 ,额定电流为1 A)E电源(E3 V,内阻r1 )F定值电阻R0(阻值为5 )G开关一个和导线若干(1)实验时,该同学采用电流表内接法,并且电阻器两端

13、电压从零开始变化,请在方框内画出实验电路图(2)按照正确的电路图,该同学测得实验数据如下:I/A0.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.901.251.852.503.00UR/V其中,I是电流表的示数,U是电压表的示数,UR是电阻器两端的实际电压请通过计算补全表格中的空格,然后在图中画出电阻器的伏安特性曲线(3)该同学将本实验中的电阻器Rx以及给定的定值电阻R0二者串联起来,接在本实验提供的电源两端,则电阻器的实际功率是_ W(结果保留两位小数)【答案】见解析【解析】(1)要使电阻器两端电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法电路

14、图如图甲所示(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压:URUIr,数据如下表电阻器的伏安特性曲线如图乙中曲线所示UR/V0.100.200.350.600.901.452.052.52(3)由URI(rR0)E作出UI图象如图乙中直线所示,由此图象与电阻器UI图线的交点可得此时电阻器的电压UR0.9 V,电流I0.35 A,电阻器的实际功率为PURI0.32 W.8(江苏如东高中2019届模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,要测量个标有“3 V1.5 W”的小电珠两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:A直流电源3 V(内阻可不计)B直流电流表0600 mA(内阻约为0.

15、5 )C直流电压表03 V(内阻约3 k)D滑动变阻器(10 ,1 A)E滑动变阻器(1 k,300 mA)F开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器应选用_(选填“D”或“E”)(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图甲所示的坐标纸上作出该小电珠的伏安特性曲线(3)如图乙所示,将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5 的定值电阻R0串联,接在电压恒为4 V的电路中,每个小灯泡的实际功率为_W.乙【答案】(1)D(2)图见解析(3)0.3【解析】(1)实验中需测量多组数据,滑动变阻器用分压式接法,为了调节方便,滑动变阻器用阻值较小的,故选D.(2)描点画图,如图所示(3)

16、设小灯泡两端的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律得:U0U2IR0,所以U2R0IU0,代入数据得U10I4,在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线,其交点(U,I)即为小灯泡的实际电压、电流值,可得小灯泡消耗的实际功率PUI0.3 W.9(浙江杭州十四中2019届调研)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零闭合开关后:(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是_导线断路(2)某同学测出电源和小灯泡的UI图线如图所示,电

17、源的电动势E_V;小灯泡的电阻随温度的升高而_.(3)将与上面相同的两个小灯泡并联后接到上面电源上,每一只小灯泡的实际电功率是_W.【答案】(1)g(2)3.0增大(3)1.045【解析】(1)若调节滑动变阻器,小灯泡的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是g导线断路(2)由电源的UI图线知E3.0 V,由曲线上每一点对应的R判断出小灯泡的电阻随温度的升高而增大(3)两个小灯泡并联后接到上面的电源上,如图甲所示,这种情况下,路端电压为任一小灯泡两端的电压,假设一个小灯泡上的电流为I,则干路中的电流为2I,电路方程为EU2Ir,变形可得函数方程UE(2r

18、)I,其函数图象如图乙所示,这个电路图线与一个灯泡的伏安特性曲线的交点即为一个小灯泡的实际工作参量,因为路端电压U在数值上也是一个小灯泡两端的电压,根据交点坐标(1.1 V,0.95 A)可以计算出一个小灯泡消耗的功率为PUI1.10.95 W1.045 W.10(安徽师大附中2019届模拟)某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件,该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V”,同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图所示,图中定值电阻R1 k,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5 ;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10

19、k;电源电动势E为12 V,内阻不计(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:A阻值0200 ,额定电流0.3 AB阻值020 ,额定电流0.5 A应选的滑动变阻器是_(填“A”或“B”)正确接线后,测得数据如下表:12345678910U/V0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I/mA0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50(2)由以上数据分析可知,电压表应并联在M与_之间(填“O”或“P”);(3)将电路图在方框中补充完整;(4)从表中数据可知,该电学元件的电阻的特点是:_.【答案】(1)A(2)P(3)图见解

20、析(4)当元件两端的电压小于6 V时,元件电阻非常大,不导电;当元件两端的电压大于6 V时,随着电压的升高电阻变小【解析】(1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3200 V60 V12 V,滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.520 V10 V12 V,为保证安全,滑动变阻器应选A.(2)由表中实验数据可知,电学元件电阻的最小测量值约为:R 1 163.6 ,电流表内阻约为5 ,电压表内阻约为10 k,相对来说,元件电阻远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,因此电压表应并联在M与P之间(3)描绘伏安特性曲线,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,由(2)可知,电流表采用内接法,实

21、验电路图如图所示:(4)由表中实验数据可知,当元件两端的电压小于6 V时,电路电流很小,几乎为零,由欧姆定律可知,元件电阻非常大,不导电;当元件两端电压大于6 V时,随着电压的升高电流迅速增大,电压与电流的比值减小,电阻变小11. (福建双十中学2019届模拟)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)实验时用到的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围010 )、电源、小灯泡、开关、导线若干I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.

22、001.201.401.601.802.00(1)在虚线框中画出实验电路图要求尽量减少实验误差(2)在方格图中画出小灯泡的UI曲线【答案】(1)图见解析(2)图见解析【解析】(1)要研究小灯泡的伏安特性曲线,需要电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压接法,因为小灯泡的电阻和电流表的内阻相接近,所以采用电流表的外接法,如图所示(2)将测得的数据在图象上用描点法描出来,然后用平滑的曲线连接.12. (江西师大附中2019届质检)某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:小灯泡L,规格“4.0 V0.7 A”;电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 ;电流表A2,量程0.6 A

23、,内阻r20.2 ;电压表V,量程3 V,内阻rV9 k;标准电阻R1,阻值1 ;标准电阻R2,阻值3 k;滑动变阻器R,阻值范围010 ;学生电源E,电动势6 V,内阻不计;开关S及导线若干(1)甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图乙所示,请问读数为 V,此时L的电阻为 .(2)乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是 V(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图丁所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号【答案

24、】(1)2.305(2)4(3)图见解析【解析】(1)因为电压表的量程为3 V,所以分度值为0.1 V,故示数为2.30 V,根据欧姆定律R5 .(2)串联一个定值电阻,相当于增加了电压表的量程,因为电压表内阻和R2之比为31,故根据欧姆定律可得电压表两端的电压与电阻R2两端的电压之比为31,因为电压表满偏,故电压表示数为3 V,所以定值电阻R2两端的电压为1 V,故L上的电压为4 V(3)首先电流表A1的量程太大,误差太大,应使用电流表A2,而A2的量程小于小灯泡的额定电流,所以需要将电流表的量程增大,所以给电流表A2并联一个分流电阻,实验电路图如图所示.13. (山东青岛二中2019届调研

25、)某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图中完成余下导线的连接;(2)实验测得的数据如下表记录:序号12345678910电压U/V00.30.60.91.21.51.82.12.42.7电流I/A00.100.200.280.350.400.450.480.500.51请将剩余两个点描在图乙的坐标图中,并画出小灯泡的伏安特性曲线;(3)根据所画伏安特性曲线判断;将该灯泡直接接在一电动势为3 V、内阻为1 的电源两端,小灯泡的功率为 W;

26、(结果保留两位小数)将 只相同的小灯泡并联后,与中电源以及一定值电阻R00.25 串联成闭合回路,可使灯泡消耗的总功率最大,最大值约为 W(结果保留两位小数)【答案】(1)图见解析(2)图见解析(3)1.25(1.251.30)31.80【解析】(1)探究小灯泡在不同电压下的功率大小,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,实物电路图如图所示:(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示:(3)在灯泡UI图象中作出电源的UI图象如图所示:由图示图象可知,灯泡两端电压U2.5 V,通过灯泡的电流I0.5 A,灯泡功率PUI2.50.5 W1.25 W电源与电阻R0

27、整体可以看作等效电源,等效电源内阻为(10.25) 1.25 ,当灯泡并联电阻为1.25 时灯泡总功率最大,此时路端电压为1.5 V,由灯泡UI图象可知,此时通过灯泡的电流为0.4 A,灯泡的电阻:RL 3.75 ,则三只灯泡并联电阻为1.25 ,三只灯泡并联时灯泡总功率最大,Pmax3UI1.80 W.14. (河南省实验中学2019届模拟)某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6 V2.5 W)的伏安特性曲线,要求多次测量并尽可能减小实验误差,备有下列器材A.直流电源(6 V,内阻不计)B.电流表G(满偏电流3 mA,内阻10 )C.电流表A(00.6 A,约

28、3 )D.滑动变阻器R(020 ,5 A)E.滑动变阻器R(0200 ,1 A)F.定值电阻R0(阻值为1990 )G.开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材,请你设计测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图,R1可用“”表示(请画在方框内)(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填写器材前面的字母序号)(3)将上述电子元件R1和另一个电子元件R2接入如图甲所示电路中,他们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa、Ob所示电源的电动势E7.0 V,内阻忽略不计,调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为 ,R3接入电路的阻值

29、为 .(结果保留两位有效数字)【答案】(1)图见解析(2)D(3)108.0【解析】(1)描绘伏安特性曲线,需要电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压接法,没有电压表,需要用已知内阻的电流表G与定值电阻R0串联测电压,灯泡电阻R 14.4 ,电压表内阻为(101990) 2000 ,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示(2)选用阻值小的滑动变阻器便于操作,所以选D.(3)因为两个电子元件消耗的电功率相等,说明两者的电压和电流相等,所以根据图乙可知,此时电阻两端的电压为U2.5 V,I0.25 A,根据欧姆定律得R1 10 ,根据串并联电路特点可知,此时流过R3的电流为I

30、I0.25 A,两端的电压为UE2U7 V2.52 V2 V,故R3 8.0 .15. (湖北黄冈中学2019届调研)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等(1)使用多用电表粗测元件X的电阻选择“1”欧姆挡测量,示数如图(a)所示,读数为 .据此应选择图中的 (填“b”或“c”)电路进行实验(2)连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐 (填“增大”或“减小”),依次记录电流及相应的电压,将元件X换成元件Y,重复实验(3)图(d)是根据实验数据作出的UI图线,由图可判断元件 (填“X”

31、或“Y”)是非线性元件(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R21 的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图(e)所示闭合S1和S2,电压表读数为3.00 V;断开S2,读数为1.00 V,可得E V,r .(结果均保留两位有效数字,电压表为理想电压表)【答案】(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.50【解析】(1)因倍率为“1”,故指针所指的数字即为读数,为10 ;由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多,故采用电流表外接的方式测量电阻,即选择b.(2)滑动变阻器的滑片P向右滑动时,由于加在待测电阻两端的电压逐渐增大,故电流表的示数也逐渐增大(3)由图(d)知,元件X的

32、电流与电压成正比,故为线性元件;而元件Y的电流与电压不成正比,故Y是非线性元件(4)由图可知,线性元件的电阻为RX 10 ,若S1、S2都闭合,则电阻R被短路,电路中的电流I A0.3 A,由闭合电路的欧姆定律得EUIr,断开S2后,电流I A0.1 A,故EUI(Rr),两式联立并代入数据得:E3.2 V,r0.50 .16. (广东深圳中学2019届模拟)同学们测量某电阻丝的电阻Rx,所用电流表的内阻与Rx相当,电压表可视为理想电压表(1)若使用如图甲所示电路图进行实验,要使得Rx的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的 点(填“b”或“c”)(2)测得电阻丝的UI图如图乙所示,则

33、Rx为 (保留两位有效数字)甲 乙(3)实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化他们对此现象进行探究,在探究电阻丝两端的电压为10 V的条件下,得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如图丙所示由图可知当风速增加时,Rx会 (填“增大”或“减小”)在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10 V,需要将滑动变阻器RW的滑片向 端调节(填“M”或“N”)丙丁(4)为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如图丁所示的电路其中R为两只阻值相同的电阻,Rx为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,V为待接入的理想电压表如果要求

34、在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表“”端和“”端应分别连接到电路中的 点和 点(填“a”“b”“c”“d”)【答案】(1)c(2)4.1(4.04.2)(3)减小M(4)bd【解析】(1)由于电流表的内阻与Rx相当,即Rx较小,所以电流表外接时误差较小,故电压表的a端应接电路的c点(2)由UI图象可知电阻Rx 4.1 .(3)根据Rxv图象可知,风速越大时电阻Rx越小要使Rx两端的电压不变,需增大与Rx并联的RW的电阻,即将滑动变阻器RW的滑片向M端滑动(4)当风速增大时,受气流影响的电阻丝Rx的阻值逐渐减小,d点的电势逐渐降低开始时,b、d两点电势差为零,所以电

35、压表的“”端接b点、“”端接d点时能满足条件17(广西南宁二中2019届质检)小张和小明测绘标有“3.8 V0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线,提供的实验器材有:A电源E (4 V,内阻约0.4 )B电压表V(2 V,内阻为2 k)C电流表A(0.6 A,内阻约0.3 )D滑动变阻器R(010 )E三个定值电阻(R1 1 k,R22 k,R35 k)F开关及导线若干(1)小明研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进行了改装在给定的定值电阻中选用 (填“R1”“R2”或“R3”)与电压表 (填 “串联”或“并联”),完成改装(2)小张选好器材后,按照该实验要求连接电路,

36、如图所示(图中电压表已经过改装)闭合开关前,小明发现电路中存在两处不恰当的地方,分别是: ; .(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表和电流表的示数改变,但均不能变为零由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 (填图中表示导线的序号)出现了 (填“短路”或“断路”)【答案】(1)R2串联(2)安培表不应内接滑片应在最左端(3)8断路【解析】(1)电压表的量程为2 V,内阻为2 k,故选用阻值是2 k的R2与电压表串联后可达到试验的要求(2)因电压表的内阻远大于灯泡的内阻,故电流表应该外接;因采用分压电路,故滑动变阻器滑动端应该在最左端;故电路中存在两处不恰当的地方,分别是

37、:安培表不应内接,滑片应在最左端;(3)出现此故障可能是导线8断路引起的18(重庆南开中学2019届模拟)在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,已知待测小灯泡的额定电压6 V,额定功率约为3 W,提供的器材有:电流表A:量程为0.6 A,内阻约为0.5 ;电压表V:量程为3 V,内阻为3 k;滑动变阻器R1(010 ,2 A);滑动变阻器R2(0500 ,1 A);定值电阻R31 k;定值电阻R43 k;电源:电动势为9 V,内阻约为0.1 ;开关一个,导线若干(1)实验中,应该选用的滑动变阻器是 ,定值电阻是 (填仪器的字母代号)(2)根据所给的器材,在虚线框中画出实验电路图【答案】(1)R1

38、R4(2)图见解析【解析】(1)电源电势为6 V,电压表量程为3 V,需要把电压表与定值电阻R4串联组成电压表,使电压表量程扩大至6 V;电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡正常发光时电阻为R12 ,电流表内阻约为0.5 ,电压表内阻和R4电阻之和为6 k,远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,滑动变阻器应选择阻值较小的R1.(2)实验电路图如图所示:19(陕西西安交大附中2019届调研)某实验小组预测定一只小灯泡(其额定功率为0.75 W, 但额定电压已经模糊不清)的额定电压值,实验过程如下:他们先用多用电表的欧姆挡测出小灯泡的电阻约为2 ,然后根据公式算出小灯泡的额定电压U

39、1.22 V但他们认为这样求得的额定电压值不准确,于是他们利用实验室中的器材设计了一个实验电路,进行进一步的测量他们选择的实验器材有:A电压表V(量程3 V,内阻约3 k)B电流表A1(量程150 mA,内阻约2 )C电流表A2(量程500 mA,内阻约0.6 )D滑动变阻器R1(020 )E滑动变阻器R2(050 )F电源E(电动势4.0 V,内阻不计)G开关S和导线若干(1)测量过程中他们发现,当电压达到1.23 V时,灯泡亮度很弱,继续缓慢地增加电压,当达到2.70 V时,发现灯泡已过亮,立即断开开关,所有测量数据见下表:次数1234567U/V0.200.601.001.401.802

40、.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中数据,在给出的坐标纸上作出UI图线,从中可得小灯泡的额定电压应为 V(结果保留两位有效数字)这一结果大于实验前的计算结果,原因是 (2)从表中的实验数据可以知道,他们在实验时所选择的电路应为 ,电流表应选 (填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选 (填“R1”或“R2”)【答案】(1)图见解析2.5 V灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或:灯泡电阻随温度升高而变大)(2)CA2R1【解析】(1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示;由图示图象可知,电压U2.5 V时,电流I0.3 A,灯泡功率PUI

41、2.50.3 W0.75 W,等于灯泡额定功率,则灯泡额定电压为2.5 V由于灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,因此灯泡额定电压大于计算结果(2)描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡正常发光时的电阻约为R 8.33 ,电压表内阻约为3 k,电流表内阻约为0.6 ,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表采用外接法,应选择图C所示电路图;由表中实验数据可知,电流的最大测量值为310 mA,电流表应选择A2,为方便实验操作,滑动变阻器应选择R1.20(甘肃兰州一中2019届模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,除有一标有“6 V1.5 W”的小电珠、导线

42、和开关外,还有:A直流电源6 V(内阻不计)B直流电流表03 A(内阻在0.1 以下)C直流电流表0300 mA(内阻约为5 )D直流电压表010 V(内阻约为15 k)E滑动变阻器10 ,2 AF滑动变阻器1 k,0.5 A实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_,滑动变阻器应选用_(均用序号表示)(2)在虚线框内画出实验电路图(3)试将下图所示器材连成实验电路【答案】(1)CE(2)图见解析(3)图见解析【解析】(1)I额 A250 mA,故电流表应选C.因要求小电珠两端的电压从零开始变化,滑动变阻器用分压式接法,应选较小阻值的E.(2)实验电路图如图

43、所示(3)实物图连线如图所示1. (2018高考全国卷)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R020.0 );V可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1;(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表V的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表V的示数U2;(4)待测电阻阻值的表达式Rx_(用R0、U1、U2表示);(5)重复步骤(3),得到如下数据:12345U1

44、/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得 的平均值,求得Rx_.(保留1位小数)【答案】(1)实物连线如图(4)(1)R0(6)48.2【解析】开关S2掷于1端,由欧姆定律可得通过Rx的电流I,将开关S2掷于2端,R0和Rx两端电压为U2,Rx两端电压为UU2U1,由欧姆定律可得待测电阻阻值RxR0(1)R0.5次测量所得 的平均值为 (3.443.433.393.403.39)3.41,代入得Rx(3.411)20.0 48.2 .2.(2018全国卷)某实验小组利用如图(a

45、)所示的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25 时的阻值)为900.0 ;电源E(6 V,内阻可忽略);电压表(量程150 mV);定值电阻R0(阻值20.0 ),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 );电阻箱R2(阻值范围0999.9 );单刀开关S1,单刀双掷开关S2。实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 。将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,

46、记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 。实验得到的R2t数据见下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题:(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到_(填“a”或“b”)端。(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2t曲线。(3)由图(b)可得到RT在25 80 范围内的温度特性。当t44.0 时,可得RT_ 。(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为_,则手心温度为_。【答案

47、】(1)b(2)图见解析(3)450(4)620.033.0【解析】(1)闭合开关S1前,应让滑片移动到b端,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。(2)把t60 和t70 对应的两组数据在坐标纸上画点,然后用平滑的曲线画出R2t曲线,使尽可能多的点位于曲线上,如图所示。(3)由图像可知t44.0 时,电阻的阻值约为450 。(4)由题图(c)可得电阻箱阻值为620.0 ,由图像可得温度约为33.0 。3.(2017高考全国卷)某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V,内阻3 k);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 );

48、固定电阻R0(阻值1 000 );滑动变阻器R(阻值09.0 );电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率_(填“增大”“不变”或“减小”) (3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为_W,最大功率为_W(结果均保留2位小数

49、)【答案】(1)实验电路原理图如图所示(2)增大增大(3)0.391.17【解析】(1)要实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表V应与固定电阻R0串联,将量程改为4 V由于小灯泡正常发光时电阻约为12 ,所以需将电流表外接(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻增大根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9.0 时,流过小灯泡的电流最小,小灯泡的实际功率最小,把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分,在题图(a)中画出等效电源E0(电动势4 V,内阻1.00 9.0 10 )的伏安特性曲线,函数表达式为U410I(V),图线如图中所示,故小灯泡的最小功率为PminU1I11.750.225 W0.39 W当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时,流过小灯泡的电流最大,小灯泡的实际功率最大,在题图(a)中画出电源E0(电动势4 V,内阻1.00 )的伏安特性曲线,函数表达式为U4I(V),图线如图中所示,故小灯泡的最大功率为PmaxU2I23.680.318 W1.17 W.

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