题目内容

实验题:

(1)几位同学做“用插针法测定玻璃的折射率”实验,图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃的两个界面.几位同学进行了如下操作:
A.甲同学选定的玻璃两个光学面aa′、bb′不平行,其它操作正确.
B.乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界aa′、bb′后,将玻璃砖向aa′方向平移了少许,其它操作正确.
C.丙同学在白纸上画aa′、bb′界面时,其间距比平行玻璃砖两光学界面的间距稍微宽些,其它操作正确.
上述几位同学的操作,对玻璃折射率的测定结果没有影响的是
AB
AB
(填写字母代号)
(2)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω;)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干;
G.小灯泡“4V、0.4A”.
请你解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是
D
D
(填代号),理由是
由于电源内阻较小,选择全电阻较小的滑动变阻器D便于调节,能使电表示数发生明显变化.
由于电源内阻较小,选择全电阻较小的滑动变阻器D便于调节,能使电表示数发生明显变化.

②请将图甲中实物连接成实验电路图;
③某同学根据测得的数据,作出U-I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E=
3.0
3.0
V,内阻r=
7.5
7.5
Ω;
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在虚线框内画出实验原理电路图;
⑤将④步中得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图,得到如图乙所示的图线b,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为
0.30
0.30
W.
分析:1、测定玻璃的折射率的实验原理是折射定律n=
sini
sinr
.若已画好玻璃砖界面aa′和bb′后,作光路图时,就以aa′为边界,根据实际的边界与作图的边界不同,作出光路图,比较将玻璃砖向上平移时,入射角和折射角的关系,分析误差情况.
2、由于滑动变阻器E的额定电流远小于电流表的量程,电阻太大,调节时电路中电流表变化缓慢,不方便调节,而滑动变阻器D接入电路时,
电路中最小电流约为阻Imin=0.14A,并不超过电流表的量程,故应选择的滑动变阻器是D.按电流的流向,依次连接电路.
根据闭合电路欧姆定律可知,图象纵轴截距等于电源的电动势,斜率等于电源的内,由几何知识求出电动势和内阻.
小灯泡的伏安特性曲线与电源的U-I图线的交点表示小灯泡接在该电源上的工作状态,读出电压和电流,由P=UI求出功率.
解答:解:(1)A.甲同学选定的玻璃两个光学面aa′、bb′不平行,其它操作正确.根据折射定律n=
sini
sinr
得知,测得的折射率将不变.故A正确
B.如下左图所示,红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而黑线是作图时所采用的光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有变化,则由折射定律n=
sini
sinr
得知,测得的折射率将不变.故B正确
C、如下右图所示.红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而黑线是作图时所采用的光路图,可见,入射角没有变化,折射角的测量值偏大,则由n=
sini
sinr
得,折射率测量值偏小;
故选AB.
(2)①由题,一方面,滑动变阻器E的额定电流远小于电流表的量程,而实验时电路中的电流要达到电流表量程的一半,即0.3A左右,容易烧坏此变阻器,另一方面容易,该变阻器总电阻太大,调节时电路中电流表变化缓慢,不方便调节,而滑动变阻器D接入电路时,电路中最小电流约为Imin=
3
15+7
=0.14A,并不超过电流表的量程,故应选择的滑动变阻器是D.
②图甲中实物连接成实验电路图:


③根据闭合电路欧姆定律可知,图象纵轴截距等于电源的电动势,斜率等于电源的内阻,
由几何知识得:纵轴截距b=3.0V,斜率k=
3
0.4
=7.5,
则电源的电动势为E=b=3.0V,内阻为r=k=7.5Ω.
④描绘出小灯泡的伏安特性曲线需要滑动变阻器采用分压式,一般情况下电流表采用外接法,实验原理电路图如图:

⑤小灯泡的伏安特性曲线与电源的U-I图线的交点表示小灯泡接在该电源上的工作状态,
读出交点处的电压和电流分别为:U=1.3V,I=0.23A,则小灯泡的功率为 P=UI=0.30W
故答案为:(1)AB
(2)①D,由于电源内阻较小,选择全电阻较小的滑动变阻器D便于调节,能使电表示数发生明显变化.
②如图所示  ③3.0V,7.5Ω  ④如图所示 ⑤0.30W
点评:1、对于实验误差,要紧扣实验原理,用作图法,确定出入射角与折射角的误差,即可分析折射率的误差.
2、本题考查选择器材、连接线路、分析图象的能力,关键根据实验的原理:闭合电路欧姆定律进行研究.
练习册系列答案
相关题目
(1)几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验,图示直线aa′与bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面.几位同学进行了如下操作:
A.甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′,不平行,其它操作正确.
B.乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′与bb′后,将玻璃砖向aa′方向平移了少许,其它操作正确.
C.丙同学在白纸上画aa′、bb′,两界面时,其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些,其它操作正确.上述几位同学的操作,对玻璃折射率的测定结果没有影响的是
AB
AB
(填写字母代号).
(2)现有一块小量程电流表G(表头),满偏电流为50?A,内阻约为800~850Ω,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表.可供选择的器材有:滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ;
电阻箱R′,最大阻值9999Ω;定值电阻R0,阻值1kΩ;电池E1,电动势1.5V;电池E2,电动势3.0V;电池E3,电动势4.5V;(所有电池内阻不计);标准电流表A,满偏电流1.5mA;单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干.
①采用如图1所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器应为
R
 
2
R
 
2
选用的电池应为
E
 
3
E
 
3

②将G改装成两量程电流表.现有两种备选电路,如图2甲和乙所示.图
为合理电路,另一电路不合理的理由为
图乙电路在通电状态下,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,即电流表均是直接接在电路两端,可能导致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏
图乙电路在通电状态下,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,即电流表均是直接接在电路两端,可能导致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏


③将改装后的电流表与标准电流表每一小格进行核对(仅核对1mA量程),请在答题卷上虚线框内画出所用电路图.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网