题目内容

（10分）电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关，图甲是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分），电源的内阻就是蓄电池的内阻和定值电阻R0之和，并用r表示，电源的电动势用E表示。

（1）（5分）下表是某实验小组在实验中记录的几组数据，根据这些数据在方格纸中画出该电源的U-I特性曲线，并在图中读出电动势E=______V，电源内电阻r=______Ω。
I(A)
0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
0.52
0.60
0.68
U(V)
3.41
3.00
2.60
2.20
1.80
1.40
1.31
0.60
()
28.42
15.00
9.29
6.11
4.09
2.69
2.16
0.88
UI (W)
0.41
0.60
0.73
0.79
0.79
0.73
0.78
0.41
（2）（5分）根据表中数据描绘出电源输出功率P跟外电路电阻R的关系曲线。分析该电源输出功率的最大值约为________W,此时外电路电阻约为________Ω。
(1) （2分）
(2) 4.00V,  4.6～5.0Ω （每空2分，作图1分）
(3)  0.80W,  5.0Ω（每空2分，作图1分）
(1)通过给的表格描点连线，可以读出直线与纵坐标的交点为4V，图线的斜率大小表示电源内阻r="(4-0.6)/0.68=" 4.6Ω（2）由P-R图像可知当外电阻为5欧姆时输出功率最大，由P-R图线可知最大输出功率为0.8W
练习册系列答案
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（8分）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω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1Ω）；
B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）；
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）；
D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）；
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）；
F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）；
G．滑动变阻器（0～1750Ω，额定电流0.3A）；
H．开关、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）电流表采用上述的接法，电阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）
（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求在方框内补充画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。
某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω·m）。
如图16所示为该同学所用盛水容器，

其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱。容器内表面长a＝40cm，  宽b＝20cm，高c＝10cm。将水样注满容器后，  进行以下操作：分别用多用电表欧姆挡的“×1k”、“× 100”两档粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图17所示，则所测水样的电阻约为     Ω。

（2）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A.电流表(量程3mA，电阻为5Ω)
B.电压表(量程6V，电阻约为10 kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω，额定电流1 A)
D.电源(6V，内阻约1Ω)
E.开关一只、导线若干
请在答题卷相应位置的实物图中完成电路连接。

（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数
据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出
一系列数据如表所示，请在在答题卷相应位置的坐标纸中作出U-I关系图线。
U/V
1.1
1.8
3.0
3.8
4.7
I/mA
0.50
0.82
1.36
1.73
2.13
 
（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为     Ω·m。据此可知，所测水样在电阻率这一指标上      (选填“达标”或“不达标”)
在“探究决定导线电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：
A．电压表 (量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)
B．电压表 (量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表 (量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)
D．电流表 (量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)
F．变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)
G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)
H．开关 S，导线若干
(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有____________________(填代号)．
(2)为减小实验误差，应选用图实－5－24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实－5－25中的实物图用线连接起来．

图实－5－24

图实－5－25
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电
表的示数如图实－5－26所示，则金属丝的直径为__________mm，电阻值为________Ω.

图实－5－26
（4分） 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．

（1）使电容器带电后与电源断开
①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）．
（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有______
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代
（8分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，因而引起功率变化。一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（0-3V，约3kΩ），电流表（0-0.6A，约0.1Ω），电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压。
（1）在虚线框内画出实验电路图（3分）

（2）根据实验测得数据描绘出如图乙所示的U-I图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度T的关系是                            。（2分）

（3）如果一电池的电动势2V，内阻2.5Ω。请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端, 小灯泡的实际功率是______W。（结果请保留两位有效数字）（3分）
（6分）如图所示为一正在测量中的多用电表表盘．

(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为   ________Ω.
(2)如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为______mA.
(3)如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V.
（10分）在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中，张楠同学选定了如图所示的器材进行实验．实验过程中，由于李骅同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填人记录表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
压U／V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I／A
 
 
 
 
 

（1）请你帮助李骅同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中，并写出你所依据的物理规律是                                                                （2分）
（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为                Ω（保留一位小数）（2分）
（3）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接。（2分）

（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是               
                                                                 。（2分）
（5）若电源电压恒定且未知，用电阻箱R（电路符号      ）代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材（不要再添加其它任何器材）设计一个测量RX阻值的实验电路图，并在上右图中的方框中画出。2分）
某课外研究小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件.图甲为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
器材（代号）        规      格
电流表（A1）        量程0～50mA,内阻约为50Ω
电流表（A2）        量程0～200mA,内阻约为10Ω
电压表（V1）        量程0～3V,内阻约为10kΩ
电压表（V2）        量程0～15V,内阻约为25kΩ
滑动变阻器（R1）    阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A
滑动变阻器（R2）    阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA   
直流电源（E）      输出电压6V，内阻不计
开关（S）  导线若干
（1）为提高实验结果的准确程度，电流表应选用          ；电压表应选用        ；滑动变阻器应选用          .(以上均填器材代号)

（2）为达到上述目的，请在图乙所示的虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号.
（3）若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线完全吻合，则该元件的电阻阻值随电压的增大而       （选填“增大”、“减小”或“不变”），当该电器元件两端电压U=2.0V时元件消耗的电功率为     W．

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