《高三电学实验专题复习及答案中学教育中考中学教育试题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三电学实验专题复习及答案中学教育中考中学教育试题.pdf（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习必备 欢迎下载 高三电学实验 一内外接电路的选择(如图所示)(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻进行比较，若 Rx较小宜采用电流表外接法；若 Rx较大，宜采用电流表内接法(2)临界值计算法：1.当VAXRRR时，大电阻内接法（大内偏大）2.当VAXRRR时，小电阻外接法（小外偏小）3.当VAXRRR时，两种接法均可 4.已知电流表的内阻，选择内接法；已知电压表的内阻选择外接法。(3)实验试触法：按图接好电路，让电压表一根接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而
2、电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法 二分压限流电路的选择：(如图所示)(1)负载电阻的阻值 Rx远大于变阻器的总电阻 R，须用分压式电路(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路(3)如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流，应选分压电路。(题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大，选用分压电路)(4)负载电阻的阻值 Rx小于变阻器总电阻 R或相差不多，且电压、电流变化不要求从零调起时，可采取限流接法 (5)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流接法总功率较小(6)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允
3、许通过的最大电流值反复推敲，以能减小误差的连接方式为好(7)负载电阻 Rx小于变阻器的总电阻 R，或相差不大时，优先选用限流式电路，目的：省电，电路结构简单。三实验器材的选择：(如图所示)(1)滑动变阻器的选择 所控制电路中的电流不能超过滑动变阻器的允许通过的最大电流，在满足电压电流调节范围的情况下，选用小电阻滑动变阻器。（目的：调节的电压、电流变化比较均匀，移动相同距离，阻值变化小）在半偏法测电流表 G的内阻，采用大电阻滑动变阻器。测定电源的电动势和内阻实验中滑动变阻器的阻值范围较小而额定电流较大。内接法 外接法 学习必备 欢迎下载（2）电表的选择 所测电路中电压和电流不能超过电压表、电流表
4、的量程。电表指针在满刻度的 1/32/3左右最好。欧姆表指针在中值附近时误差较小。测定电源的电动势和内阻实验中电压表在满足量程的要求前提下，选取内阻较大的 理想电表：电压表 R内=，电流表 R内=0，连入电路对电路无影响。非理想电表：电表既是一个测量仪表，又是连接在电路中的一个电阻。连入电路对电路有影响（电压表起分流作用，电流表起分压作用）例 1、如图所示为用伏安法测量一个定值电阻的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻 Rx(约 100)(2)直流毫安表(量程 010mA，内阻 50)(3)直流电压表(量程 03V，内阻 5k)(4)直流电源(输出电压 4V，内阻不计)(5)滑动
5、变阻器(阻值范围 015，允许最大电流 1A)(6)开关 1 个，导线若干 根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线 解析：解法一：先确定测量电路，由 R0VARR500Rx知，应选择外接法，再确定控制电路，滑动变阻器值 R15Rx，所以 Rx应认为其值较小，因此选用电流表的外接法测电阻；再确定控制电路，由 R10010Rx，应选择限流式电路，其电路如图答案 A1,V1.限流式图见解析。电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变
6、化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载 例 3、用以下器材测量电阻 Rx的阻值(9001000)；电源 E，具有一定内阻，电动势约为 9.0V；电压表 V1，量程为 1.5V，内阻 r1750；电压表 V2，量程为 5
7、V，内阻 r22500；滑动变阻器 R，最大阻值约为 100；单刀单掷开关 S，导线若干(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻 Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题目中相应的英文字母标注)；(2)若电压表 V1的读数用 U1表示，电压表 V2的读数用 U2表示，则由已知量和测得量表示 Rx的公式为 Rx_ _.解析：很多考生解析此题，首先考虑的就是伏安法，由于本题没有电流表，思维受阻，当然做不正确，本题要运用“电压表(伏特表)算电流”(1)测量电阻 Rx的实验电路如图所示(2)电压表 V 1的示数为 U1，电压表 V2的示数为 U2，电压表 V1 的内阻为 r1，
8、根据串联、并联电路的规律，算出 Rx的电阻为 Rx 112UUU r1.答案见解析 例 4(2009 浙江信息)实验室有如下器材：电流表 A1(满偏电流约 500A，有刻度无刻度值，内阻 rg约 500)；电流表 A2(量程 0300A，内阻 rA21000)；电流表 A3(量程 01mA，内阻 rA3100)；定值电阻 R0(阻值 1k)；滑动变阻器 R(05，额定电流 2A)；电池(电动势 2V，内阻不计)；开关、导线若干 要求较精确地测出 A1表的内阻和满偏电流(1)在方框内画出测量电路；(2)应读取的物理量是_；(3)用这些量表示的 A1表的满偏电流 Ig_，A1表的内阻 rg_.答案
9、：(1)电路如图所示，(2)A1表满偏时 A2表的读数 I2、A3表的读数 I3，(3)I3I2 I2rA2I3I2 解析(1)要测量 A1表的内阻，需测出通过 A1表的电流和它两端的电压 U1.A1表没有刻度值，所以不能直接读出满偏电流，要通过 A2、A3才能间接测得U1mIgrg(5104500)V0.25V，因 A2、A3表的内阻是确定值，故可以把它们当做电压表A3表的电压量程 U3Ig3 rA30.1VU1m，所以应选择 A2与 A1并联，这样 A2表两端的电压就是 U1.若 A3直接与 A1、A2串联接在滑动变阻器的分压端，电压小于(U1mU3)0.35V，滑动变阻器调节不方便，所以
10、可再串联一个定值电阻 R0.(2)见答案(3)当 A1表满偏时，读出 A2、A3表的读数 I2、I3，有 IgI3I2.A1表的内阻 rgU1IgI2rA2I3I2.例 5一个量程为 0100A的电流表，内阻为 100，再给它串联一个 9900的电阻，将它改装成电压表，改装后电压表的量程为_V，用它来测量一段电路两端的电压时，表盘指针如右图所示，这段电路两端的电压是_ 答案 01 0.83解析(1)电流表的量程 Ig100A，内阻 Rg100，改装时串联的分压电阻 R9900，由串联电路的分压原理可得：UgRgURgRIg，所以改装后电压表的两端能承受的最大电压为：UIg(RgR)100106
11、(1009900)V1.00V，也即改装后电压表的量程是 01V.(2)改装后电压表的量程是 01V，原电流表的表盘上的 100A刻线应改为 1V,50A的刻度线应改为 0.5V，表盘上每个分度表示 0.1V，所以用它测电压时，表针指示的电压是 0.83V.例 6有一规格为 1A/格的电流表，共有 N100 格，内阻 rg50.若将其改为最大测量电压为 U1V 的电压表，则应_联一个阻值为_的电阻，电压表每格对应_V.电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已
12、知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载 答案 串 9950 0.01解析 Ig1001A 100A 1104A，rg50设需串联电阻为 R0，则 Ig(R0rg)1V，R01Igrg104 5
13、0 9950。每一格对应电压为1100V0.01V.例 7从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表的内阻 r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测得多组数据 电流表，量程 10mA，内阻待测(约 40)电流表，量程 500A，内阻 r2750 电压表，量程 10V，内阻 r310k 电阻 R1，阻值约为 100 滑动变阻器 R2，总阻值约 50 电源 E，电动势 1.5V，内阻很小 开关 S，导线若干(1)画出实验电路图，标明所用器材的代号(2)若选取测量中的一组数据来计算 r1，则所用的表达式 r1_，式中各符号的意义是_ 答案(1)电路如图所示(2)I2r2I1，式中
14、 I1、I2分别是电流表、的读数，r1、r2分别是电流表、的内阻 解析必选的器材有电源 E、开关 S、导线若干的满偏电压约为 UA1Ig1 r10.4V，为满足尽可能高的精度的要求，量程 10V 的电压表不能选用，而电流表的内阻确定，且满偏电压 UA2Ig2 r20.375V，可当电压表用来测的电压由于并联的、端电压只有零点几伏，而电源电动势有 1.5V，可串联 R1作保护电阻，为满足多测几组数据，滑动变阻器 R2采用分压式供电方式 例 8某电压表的内阻在 2050k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材；待测电压表 V(量程 3V)电流表 A1(量程 200A)电流表 A2(量程
15、5A)电流表 A3(量程 0.6A)滑动变阻器 R(最大阻值 1k)电源 E(电动势 4V)电键 S(1)所提供的电流表中，应选用_(填写字母代号)(2)为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在图中的方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)答案(1)A1(2)如下图所示 解析图为安培表和伏特表串联在一起若滑动变阻器作为限流使用，电压表的电压超过其量程故应采用分压式连接通过估算发现，电流表 A3量程过大，测量误差大，不宜用 例 9(2009 广东韶关 4 月)用伏安法测量一个阻值约为 20的未知电阻 Rx的阻值，有下列器材：电源 E(电动势 3V，内阻可忽略不计)；电流表 A
16、1(量程 050mA，内阻约 12)；电流表 A2(量程 03A，内阻约 0.12)；电压表 V1(量程 03V，内阻约 3k)；电压表 V2(量程 015V，内阻约 15k)；滑动变阻器 R1(010，允许最大电流 2.0A)；滑动变阻器 R2(01000，允许最大电流 0.5A)；定值电阻 R(30，允许最大电流 1.0A)；开关、导线若干(1)在以上备选器材中，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(填写器材的字母代号)；(2)请在虚线框中画出测量电阻 Rx的实验电路图(要求所测量的值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)(3)某次测量中，电压表读数为 U 时，电
17、流表读数为 I，则计算待测电阻阻值的表达式 Rx_.答案(1)A1 V1 R1(2)电路图如图所示(3)UIR 电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于
18、变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载 解析(1)电源电动势为 3V，选用电压表 V2，量程太大，故应选表 V1.电流表 A2的量程太大，应选 A1.若直接用 V1测量 Rx两端的电压 UImRx(0.0520)V1V，V1的指针偏转不到 1/3，为减少读数误差，Rx应与定值电阻 R串联滑动变阻器接成分压式，选择 R1控制电路较方便(2)因(RRx)RARV，电流表应接成外接进行测量(3)用伏安法测得数据 U、I，有UIRRx，故 RxUIR.实验一：测定金属的电阻率 实验目的：1学会使用各种常用
19、电学仪器以及正确读数 2学会使用螺旋测微器以及正确读数 3学会用伏安法测量电阻的阻值，从而测出金属的电阻率 实验原理：1把金属丝接入电路中，用伏安法测导线的电阻R(RIU)电路原理如图所示 2用米尺量得接入电路中的金属丝的有效长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S.3利用电阻定律RSl，得出金属丝电阻率的公式lRS.螺旋测微器的读数方法：测量长度固定刻度示数可动刻度示数精确度（0。01mm）例题：如图读数方法：固定刻度示数 2.0mm，不足半毫米部分从可动刻度上读的示数为 16.1 格，最后的读数为：2.0mm16.1mm0.01mm2.161mm.实验器材：被测金属丝，米尺，螺
20、旋测微器，电压表，电流表，直流电源，电键，滑动变阻器，导线若干 实验步骤：1用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S.2按上图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路 3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量 3 次，求出其平均值l.4闭合电键 S 前，把滑动变阻器的滑片连入电路中的电阻值调到最大，改变滑动变阻器滑动片的位置，分别读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开电键 S.求出导线电阻R的平均值 5将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式lRS中，计算出金属导线的电阻率 6拆去实验线
21、路，整理好实验器材 注意事项：(1)为了准确，应在金属导线连入电路前测导线直径并求平均值，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各三次，取平均值(2)由于被测导线电阻较小，测量电路应选用电流表外接线路，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长 (3)为准确求出R平均值，应采用UI图象法求电阻(4)对螺旋测微器读数时，毫米的整数部分由固定刻度读出，并且注意半毫米刻度线是否露出 实验误差的来源与分析 来源：(1)直径测量；(2)长度测量；(3)测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响；(4)通电电流大小，时间长短，若通电时间长致使电阻丝发热，电阻率随之变化 由于本实验采用电流表外接法，所以
22、R测R真，由=lRS，所以测Rx/RA20，所以应选电流表外接法如图所示 解析(1)0.350；(2)显然 G、H 是唯一的必选器材选电流表：估算的最大电流 Imax0.6A，选 A；选电压表：D 项电压表量程过大，由 6V/15V1/2.5 知，电压表指针偏转范围 01/2.5，不足 1/3，误差较大，C 项电压表虽量程小些，但我们可通过变阻器调控，使总电流在 0.3A 以下，这时 A 项电流表指针可接近半偏，应选 C.选滑动变阻器：由上述所选电压表要求，滑动变阻器必须采用分压电路，应选 F 项变阻器，显然，01000的变阻器阻值太大，变化不明显，也不易操作，既可能烧坏电表，也会损坏本身 3
23、在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用毫米刻度尺测出被测金属丝的长度 l.用螺旋测微器测出金属丝的直径 d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻 Rx.(1)请写出测金属丝电阻率的表达式：_(用上述测量量的字母表示)(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，毫米刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为 l_cm，金属丝直径的测量值为 d_mm.(3)如图，要用伏安法测量 Rx的电阻，已知电压表内阻约几千欧，电流表内阻约 1，若用图(甲)电路，Rx的测量值比真实值_(填“偏大”或“偏小”)，若 Rx的阻值约为 10，应采用_(选“甲”或“乙”)图的电路，误差会比较小 答案(1)d2
24、Rx4l(2)36.52(36.51 36.53 均对)0798(0.7960.799 均对)(3)偏小 甲 4.在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻 Rx约为 5，实验室备有下列实验器材 A电压表 V1(量程 03V，内阻约为 15k)B电压表 V2(量程 015V，内阻约为 75k)C电流表 A1(量程 03A，内阻约为 0.2)D电流表 A2(量程 0600mA，内阻约为 11)E滑动变阻器 R1(0100，0.6A)F滑动变阻器 R2(02000，0.1A)G电池 E(电动势为 3V，内阻约为 0.3)电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流
25、表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载 H开关 S，导线若干(1)为减小实验误差
26、，应选用的实验器材有(填代号)_(2)为减小实验误差，应选用图甲中_(填“a”或“b”)为该实验的 电路原理图，并按所选择的电路原理图把图乙中的实物图用导线连接起来(3)若用刻度尺测得金属丝长度为 60.00cm，用螺旋测微器测得导线的直径及 两电表的示数如图丙所示，则导线的直径为_mm，电阻值为_.解析(1)由于电源的电动势为 3V，所以电压表应选 A，被测电阻约为 5，电路中的最大电流约为 IARE530.6A，电流表应选 D，根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选 E，还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器材有 ADEGH.(2)由于AXXVRRRR，应采用电流表的外
27、接法，应选 b 所示电路，实物连接如图所示(3)从螺旋测微器可以读出导线的直径为 0.635mm；从电压表可以读出电阻两端的电压为 1.20V，从电流表可以读出通过电阻的电流为 0.50A，被测电阻的阻值为 Rx50.020.1IU2.4答案(1)ADEGH(2)b(3)0.635 2.4 5、欲用伏安法测定一段阻值约为 5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A电池组(3V，内阻 1)B电流表(03A，内阻 0.0125)C电流表(00.6A，内阻 0.125)D电压表(03V，内阻 3k)E电压表(015V，内阻 15k)F滑动变阻器(020，额定电流 1A)G滑动变
28、阻器(01750，额定电流 0.3A)H电键、导线(1)上述器材中应选用的是_(填写各器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表_接法(填“内”或“外”)(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图甲所示，图示中 I_A，U_V.(4)为使通过待测金属导线的电流强度能在 00.5A 范围内改变，请按要求在方框内画出测量待测金属导线的电阻 Rx的原理电路图，然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路 答案(1)ACDFH(2)外(3)0.48 2.30 (4)如图所示 甲 电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时
29、小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载 实验二：描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验目的 1理解实验原理，掌握伏安特性曲线的描绘方法
30、2知道小灯炮的灯丝电阻是随温度的升高而增大的，会根据实验所需器材选择正确的实验电路 3了解小灯泡伏安特性曲线不是直线的原因，并会利用伏安特性曲线求电阻 实验原理 根据欧姆定律，在纯电阻电路中，当电阻的阻值恒定时，电阻两端的电压和通过电阻的电流成线性关系，UI 图线是一条直线；如果电阻的阻值是变化的，UI图线不再是一条直线本实验用伏安法测出小灯泡两端电压及电流，描绘出小灯泡的 UI 图线实验电路如图所示对一只灯泡来说，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍，所以，它的伏安特性曲线是一条曲线 实验器材 小灯泡，直流电源，电压表，电流表，变阻器，开关，坐标纸，铅笔，导线若干 实验步骤
31、 1按如图所示的电路原理图连接电路，在闭合开关前变阻器的滑片靠近图中所示的 A端 2闭合开关，移动滑片 P，读出十几组 U、I 值，并记录在表格中 3建立 UI 坐标系，将所得几组 U、I 值在坐标上描出所对应的点 4用平滑的曲线将各点连接起来，即为 UI 图线 数据处理 实验中，在调节滑动变阻器的滑片位置改变灯泡两端电压时，尽量使灯泡的电压变换有规律，再对应地读电流值，然后再根据所取的电压、电流的最大值，选取适当的横、纵坐标分度，描点画图，这样可以使所取的点在坐标平面内分布的尽量大而且点子分布疏密程度均匀一些 误差分析:1小灯泡电阻较小，为了减小误差，电流表采用外接法，2记录数据的多少决定着
32、描点的多少，直接影响着图线的准确程度，所以尽量多记录几组数据。3本实验的误差主要来源于测量电路存在系统误差，即未考虑电压表的分流，测得的电流值比真实值大；4其次还存在着读数误差和作图时的描点误差 注意事项 1本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法 2本实验要作出 UI 图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法 3为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的 A端 4加在灯泡两端的电压不要超过灯泡的额定电压 5连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧，一定不要画成折线 补充说明 实验所描绘的小灯泡的UI特性曲线
33、本身就包含了一定的定性特征，所以误差分析不是本实验的主要实验目的 1某同学测绘标有“3V、1.5W”小电珠的电功率随电压变化的图象，要使小电珠两端电压从 0 连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：A电流表：量程 00.6A，内阻约为 1 B电流表：量程 03A，内阻约为 2 C电压表：量程 03V，内阻约为 2k D电压表：量程 015V，内阻约为 4.5k E滑动变阻器：阻值范围 010，额定电流 2A F电池组：电动势 6V，内阻约为 1 电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电
34、阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载(1)选用的电流表代号为_ _；电压表代号为_ _(2)用笔画线当导线，将图中的实物连成所需电
35、路 答案(1)A C(2)见图解析(1)根据小电珠的额定电压和额定功率可得小电珠的额定电流为 0.5A，故电流表选A.灯泡两端的电压最大为 3V，故电压表选 C.(2)小电珠的电阻较小，故采用电流表外接法，题目要求小电珠两端的电压从 0 连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法，实物图如图所示 2有一个小灯泡标有“6V、0.6W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的 IU 图线，下列器材可供选用：A电压表(05V，内阻 10k)B电压表(010V，内阻 20k)C电流表(00.3A，内阻 1)D电流表(00.6A，内阻 0.4)E滑动变阻器(30，2A)F学生电源(直流 9V)，还有开关和导线(1
36、)实验中电压表应选_，电流表应选_(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽可能减小，画出实验电路图 答案(1)B C(2)电流表外接，分压式(图见解析)解析：(1)电流表、电压表的选择：由小灯泡的标识可知其额定电压为U16V，额定电流为I10.1A，在额定电压下的电阻为R60.为了安全，小灯泡两端所加电压不能超过 6V，(通过小灯泡的电流不能超过 0.1A)，要测IU图线，其电压变化范围应在 06V间因此电压表应选择 B，电流表应选择 C.(2)电流表内外接法的选择:由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将引起系统误差本实验中小灯泡的最大电阻约R160，R1RV，为了减少误差
37、，应当用电流表外接法(3)控制电路的选择:本题中若采用限流电路，其电路中的最小电流是Imin0.1A，显然不符合实验要求；且实验数据应包括电压在零附近的数值，故只能用分压接法实验电路图如下图所示 3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，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验可供选择的器材有：A小灯泡(规格为“2.5V 1.2W”)B电流表(量程为 00.6A，内阻为 1)C电压表(量程为 03V，内阻未知)D滑动变阻器(010，额定电流为 1A)E 滑动变阻器(05，额定电流为 0.5A)F电源(E3V，内阻不计)G定值定阻 R0(阻值 R06)H开关一个和导线若干(1)要求
38、小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在方框内画出实验电路图(2)实验中，应该选用的滑动变阻器是_(填写器材前字母代号)(3)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：(I 是的示数，U 是的示数，U灯是小灯泡两端的实际电压)请通过计算补全表格中的空格，然后在方格图中画出小灯泡的伏安特性曲线.I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U/V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00 U灯/V (4)该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻 R0三
39、者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个灯泡的实际功率是_W.答案(1)如图所示 (2)D (3)如下表 (4)0.18 I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U/V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00 U灯/V 0.03 0.05 0.10 0.20 0.35 0.60 0.95 1.45 2.05 2.52 解析(1)要使小灯泡两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，为测量更准确，应采用电流表内接法，实验电路图如图所示(3)由第(1)问中所画电
40、路图分析可得：U灯UIRA，则可根据表中数据求出 U灯，并画出 U灯I 图线如图所示(4)在同一坐标系中作出 2U灯IR0E 的图线，根据此图线与灯泡的 U灯I 图线的交点可得此时灯泡的电压 U灯0.6V，电流 I0.3A.所以，灯泡的实际功率为 PU灯I0.18W.4现有电源、滑动变阻器、电流表、电压表和一个额定电压小于电源电动势的电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压
41、表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载 小灯泡，要测量小灯泡的功率随电压变化的情况(1)画出所用电路的原理图；(2)把测得各组 P、U 值画在 PU2图中，各点组成的图线应大致是什么样子？答案(1)如下图(a)所示(2)如下图(b)所示 解析：(1)为了使测量结果更准确，一方面
42、考虑一般电流表内阻和小灯泡电阻比较接近故应选用电流表外接法，另一方面应使电压的变化范围尽可能大，故选用变阻器的分压接法(2)据功率的计算公式 PUI，再根据欧姆定律 IUR，故 PU2R.随所加电压的增加，小灯泡发热，温度升高，电阻随温度升高而增大，故所得 PU2图线的斜率 k1R应随 R增大而减小 5.某同学测绘标有“4.8V,0.3A”小灯泡的电功率随电压变化的图象，要使小灯泡两端电压从 0 到 4.8V 连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有 ()A电流表：量程 00.6A，内阻约为 1 B电流表：量程 03A，内阻约为 0.2 C电压表：量程 06V，内
43、阻约为 2k D电压表：量程 015V，内阻约为 4.5k E滑动变阻器：阻值范围 020，额定电流 2A F 滑动变阻器：阻值范围 02k，额定电流 0.5A G电池组：电动势 6V，内阻约为 1(1)选用的器材代号为_；(2)画出电路图；(3)根据实验测量的数据描出 PU 图线，如图所示，则小灯泡在 1.5V 电压下的电阻值 R_.解析(1)根据小灯泡的额定电压为 4.8V，额定电流为 0.3A，电流表选择 A，电压表选择 C.由于使小灯泡两端电压由 0 至 4.8V连续变化，应采用分压电路，滑动变阻器阻值不宜太大，应选 E.(2)小灯泡正常发光时的电阻R3.08.4IU 16，RRV，因
44、此选用安培表外接电路，电路如图所示(3)由图象可得小灯泡在 1.5V电压时功率为 1.0W，故此时小灯泡的电阻为RpU22.25.答案(1)ACEG (2)如图所示 (3)2.25 6.小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围 010)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据(I 和 U分别表示小电珠上的电流和电压)(1)请在上面的方框图中画出实验电路图 (2)在图甲坐标系中画出小电珠的 IU 曲线(3)把本题中的两个相同的小电珠 L 并联接到如图乙所示电路中，若电源电动势 E2.0V，内阻不计，
45、定值电阻R1，则此时每个小电珠的功率是_W.解析：(1)实验电路图如图 a所示(2)小电珠的 IU 曲线如图 b 所示(3)设小电珠的电压为 U，电流为 I，由闭合电路欧姆定律得 UE2IR，代入数据得：U22I，作出 UI 图象，与小电珠的特征曲线的交点坐标为小电珠工作时的电压和电流，两者之积为 0.47W，即每个小电珠的功率为 0.47W.。答案(1)实验电路图如图 a所示(2)小电珠的 IU 曲线如图 b 所示(3)0.47W I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80
46、 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 图甲 图乙 电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不
47、要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情下应优先采用限流式接法因为限流接学习必备 欢迎下载 7.现在要测量一只额定电压为 U3V 的小灯泡 L 的额定功率 P(约为 0.3W)实验室备有如下器材：电流表 A1(量程 200mA，内阻 r110)电流表 A2 (量程 300mA，内阻约为几欧姆)定值电阻 R(10)滑动变阻器 R1(0100，0.5A)电源 E(E5V，r1)单刀开关一个、导线若干(1)设计出实验电路(画在方框中)(2)按(1)中设计的电路图把图中仪器连接起来；(3)写出主要的操作步骤：_ (4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为：(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的
48、记录符号来表示)答案(1)如图(a)所示(2)如图(b)所示(3)按设计好的电路图连接好电路，开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应移至阻值最大的位置 闭合开关 S，移动滑片 P，电流表的示数 I1mArRU150101031，使小灯泡正常发光，同时记下此时电流表的示数 I2.断开开关 S，拆除电路、整理仪器(4)PU(I2I1)8在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线 a、b、c、d、e、f、g 和 h 按图甲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，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是
49、_导线断路(2)某学生测出电源和小电珠的 UI 图线如图乙所示，将小电珠和电阻 R 串联后接到电源上，要使电路中电流为 1.0A，则 R_.(3)某同学在实验中还测出 a、b、c 三种元件的伏安特性曲线分别如图丙中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是_ Aa 可以作为标准电阻使用 Bb 能作为标准电阻使用 Cb 的阻值随电压升高而增大 Dc 的阻值随电压升高而增大 答案(1)g(2)0.8(3)AC 解析(1)g(2)从题图乙中可得电源的电动势为：E3.0V，内阻为：r U I3.03.0 1.0.还可看出，电流表示数为 1.0A 时，电压表示数为 1.2V，由欧姆定律解得小电珠的电阻为
50、：R电U电I电1.21.0电压表电流表的内阻进行比较若较小宜采用电流表外接法若较大宜采用电流表内接法临界值计算法当当时大电阻内接法大内偏大时小电阻外接法小外偏小当时两种接法均可已知电流表的内阻选择内接法已知电压表的内阻选择外接法变化不大则可采用电流表外接法如果电流表的示数有较大的变化而电压表的示数变化不大则可采用电流表内接法二分压限流电路的选择如图所示负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻须用分压式电路要求负载上电压或电流变化范围分压电路题目所提供的实验仪器或电阻的最大允许电流不够大选用分压电路负载电阻的阻值小于变阻器总电阻或相差不多且电压电流变化不要求从零调起时可采取限流接法两种电路均可使用的情