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1、第七章 實驗九 描繪小電珠的伏安物性曲線
1. 在描繪小燈泡的伏安特性曲線時,采用如圖實-9-6所示的電路,實驗
中發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片時,電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不
動,下列原因可能的是 ( )
圖實-9-6
A端接觸不良
A端接觸不良,滑片移動時電流表和電壓表讀數(shù)均變,故D錯.若燈泡內(nèi)短路則燈泡兩端電壓為零,電壓表指針不變,移動滑片時,只有電流表指針變化,故選C.
答案:C
2、2. 在如圖實-9-7甲所示的電路中,電源電動勢為3.0 V,內(nèi)阻不計,L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后 ( )
圖實-9-7
1的電流為通過L2的電流的2倍
1的電阻為7.5 Ω
1消耗的電功率為0.75 W
2消耗的電功率為0.375 W
解析:因電源內(nèi)阻不計,S閉合后UL1=3 V,UL2=UL3I-U圖象中,可以讀出相應(yīng)的電流IL1=0.25 A,IL2=IL3=0.2 AR=知RL1=12 Ω,故B不對,由P=UI知PL1=0.75 W,PL2=0.3 W,故C正確,D錯誤.
答案:C
3. (2008
3、·天津高考)用下列器材組成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路,請將圖實-9-8中實物連接成為實驗電路.
圖實-9-8
微安表μA(量程200 μA,內(nèi)阻約200 Ω);
電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約10 kΩ);
電阻R0(阻值約 20 kΩ);
滑動變阻器R(最大阻值50 Ω,額定電流1 A);
電池組E(電動勢3 V,內(nèi)阻不計);
開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
解析:由于=0.5,=100,可以看出R0?RA,故采用電流表內(nèi)接法,畫出電路原理圖如圖所示.
把實物與原理圖結(jié)合起來完成連線,注意電壓表、電流表的正、負(fù)接線柱,保證電流從正接線柱進從負(fù)接線柱出.連線如圖所示.
答案:
4、見解析圖
4. 下表中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡U-I關(guān)系的實驗數(shù)據(jù):
U(V)
I(A)
05
(1)分析上表內(nèi)的實驗數(shù)據(jù)可知,應(yīng)選用的實驗電路圖是圖實-9-9中的 (填“甲”或“乙”);
圖實-9-9
(2)試分析所選實驗電路圖存在誤差的原因.
解析:(1)從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,小燈泡的電壓和電流從零開始逐漸變化.甲圖所示電路中滑動變阻器采用分壓接法,可以獲得從零開始變化的電壓,符合圖中數(shù)據(jù)的要求.所以應(yīng)選用的實驗電路圖是甲圖.
(2)由甲圖可知,電流表的分壓會造成實驗誤差,因為小燈泡的電阻較小,和電流表
5、內(nèi)阻相差不太大.電流表最好用外接方式.
答案:(1)甲 (2)見解析
5. (2010·華南師大附中模擬)有一個標(biāo)有“12 V,24 W”的燈泡,為了測定它在不同電壓下的實際功率和額定電壓下的功率,需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流,現(xiàn)有如下器材:
A.直流電源15 V(內(nèi)阻可不計)
B.直流電流表0~0.6 A~3 A(內(nèi)阻0.5 Ω、0.1 Ω)
C.直流電流表0~300 mA(內(nèi)阻約5 Ω)
D.直流電壓表0~3 V~15 V(內(nèi)阻約3 kΩ、15 kΩ)
E.直流電壓表0~25 V(內(nèi)阻約200 kΩ)
F.滑動變阻器10 Ω、5 A
G.滑動變阻器1 kΩ、3 A
6、
(1)實驗臺上已放置開關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡,為了完成實驗,需要從上述器材中再選
用 (用序號字母表示).
(2)在下面的虛線框內(nèi)畫出最合理的實驗原理圖.
(3)若測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如圖實-9-10所示,由這條曲線可得出:正常發(fā)光條件下,燈絲消耗的電功率是 .
圖實-9-10
(4)如果燈絲電阻與(t+273)的大小成正比,其中t為燈絲攝氏溫度值,室溫t=27℃,則正常發(fā)光時燈絲的溫度是 ℃.
解析:(1)由燈泡的額定電壓為12 V、額定電流為0.5 A可知,電
壓表應(yīng)選用D,電流表應(yīng)選B,實驗采用分壓式電路,滑動變阻
7、
器應(yīng)選阻值小些的,故選F.電源A是必選的.
(2)因>,故應(yīng)采用外接法.滑動變阻器應(yīng)用分壓式連接,如
圖所示.
(3)由圖可知,U=12 V時,R=6.2 Ω,故燈絲正常發(fā)光時的功率為P=≈23.2 W.
(4)設(shè)R=k(t+273).由t=27℃,R0=1.0 Ω,k=R=6.2 Ω得:t=1587℃.
答案:(1)ABDF (2)見解析圖 (3)23.2 W (4)1587
6. (2010·海淀模擬)圖實-9-11甲所示為某同學(xué)測繪額定電壓為2.5 V的小電珠的I-U圖線的實驗電路圖.
圖實-9-11
(1)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實物圖連接成完整
8、的實驗電路.
(2)開關(guān)S閉合之前,圖實-9-11乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于 (選填“A
端”、“B端”或“AB正中間”).
(3)已知小電珠燈絲在27℃時電阻值約為1.5 Ω,并且其電阻值與燈
絲的熱力學(xué)溫度成正比,熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為T
=273+t,根據(jù)圖實-9-12所示的小電珠的I-U特性曲線,估
算該燈泡以額定功率工作時燈絲的溫度約為 ℃(保留兩位有
效數(shù)字). 圖實-9-12
解析:對于分壓電路,開關(guān)S閉合前,應(yīng)該將滑動變阻器的滑片置
9、于最左端(A端),使
R=kT,當(dāng)燈絲溫度為300
K時電阻為1.5 Ω可得kI-U特性曲線可得當(dāng)電壓為2.5 V時燈絲
中電流約為0.265 A.根據(jù)歐姆定律可得出燈絲電阻R′=U/I Ω,由R=kT解得此時
燈絲熱力學(xué)溫度T′=R′/k=1880 K,即燈絲溫度約為t=T′-273=1607℃=1.6×103 ℃.
答案:(1)實物連線圖如圖所示.
(2)A端 (3)1.6×103
7. (2010·清遠(yuǎn)模擬)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中,用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖實-9-13所示方式連接好電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零.閉
10、合開關(guān)后:
圖實-9-13
圖實-9-14
(1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度能發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零,則可能是 導(dǎo)線斷路.
(2)某同學(xué)測出電源和小電珠的U-I圖線如圖實-9-14所示,將小電珠和電阻R串聯(lián)后接到電源上,要使電路中電流為1.0 A,則R= Ω.
(3)某同學(xué)在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖實-9-15中的(a)、(b)、(c),下列說法正確的是 ( )
圖實-9-15
解析:(1)若調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠的亮度變化,但電壓表、電流表示數(shù)總不能為
零,說明滑動變阻器不起分壓作用,所以可能是g導(dǎo)線斷路.
(2)由電源的U-I圖線知E=3.0 V,r=1 Ω,當(dāng)小電珠與電阻串聯(lián)后,由閉合電路歐姆定律得
E=I(R+r+R燈)
又由小電珠的U-I圖線得
R燈==1.2 Ω
解得R=0.8 Ω.
(3)因a元件的I-U線是直線,說明其電阻不隨電壓的變化而變化,故可作為標(biāo)準(zhǔn)電
I-U圖線的斜率的倒數(shù)表示電阻值的變化,故C對D錯.
答案:(1)g (2)0.8 (3)AC