题目内容

(11分)某同学用图中的器材来探究一电学元件的关系.采用电流表外接法,要求加在电学元件上的电压从零开始逐渐增大.实验中得到的数据在坐标纸上描出曲线如图所示.

①在图中将器材连接成实验电路.
②当电压表示数时,由曲线求得元件的电功率值为       (保留2位有效数字),此值与元件的实际功率值相比         (填“偏大”、“偏小”或“相等”).
③如果把这个电学元件直接接在一个电动势为、内阻为的电池两端,则电学元件两端的电压是      .

①连接电路图如下图所示(4分)  ②1.6(2分),偏大(2分)  ③0.8(3分)

解析试题分析:①题目要求电流表外接法,而加在电学元件上的电压从零开始逐渐增大,需要滑动变阻器采用分压式接法,电路图如上图所示.
②由曲线可知时,电流,则;由于电压表不是理想电压表,分得部分电流,故电流读数偏大,则功率比实际值偏大.
③电学元件直接接在一个电动势为、内阻为的电池两端,作出电源的图线如图:

可得交点的纵坐标为元件的电压也是电源的路端电压,数值为0.8V.
考点:本题考查了探究电学元件的伏安特性曲线.

练习册系列答案
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(1)某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连,另一端固定在小车上,用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面的打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点,每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出,打点计时器使用的是50Hz交流电源。

①由图乙,AB两点间的距离为S1=3.27cm,AC两点间的距离为S2=8.00cm,小车此次运动经B点时的速度vB=      m/s,小车的加速度a =      m/s2;(保留三位有效数字)  

②要验证牛顿第二定律,除了前面提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
             来测量出                       
(2)某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图.请回答下列问题:
①图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整.
②考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.
③图甲中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零.原因可能是图甲中的________(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良.

④据实验测得的数据,作出该元件的,I-U图线如图丙所示,则元件Q在U=0.8V时的电阻值是___________,I-U图线在该点的切线的斜率的倒数1/K________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻值.

(10分)某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径,如图所示,则其长度L=   mm,直径d=        mm。

(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中,将选择开关置于“×l”挡位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度较小,如图甲所示。试问:

①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“    ”挡位置。
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“”处,如图乙所示,那么他该调节     直至指针指在“”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。
③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:

A.灵敏电流计G(量程200A,内阻300
B.电流表A(量程3A,内阻约0.3
C.电压表V1(量程3V,内阻约3k
D.电压表V2量程l5V,内阻约5k
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10
F.最大阻值为99.99的电阻箱R2
以及电源E(电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有      。请在下面的方框中画出你设计的电路图。

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