题目内容

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得出伏安特性曲线如图甲所示。所用小灯泡的额定是电压是3.0V。
(1)在图乙的方框中画出实验电路。
(2)将实物图丙连接成实验电路。
(3)根据图甲,该小灯泡在电压为2.8V时的实际电阻为      Ω(结果保留三位有效数字)。

(4)关于该实验的系统误差,下列判断正确的是 (   )
A.系统误差主要是由电压表的分流引起的,电压越大误差越大
B.系统误差主要是由电流表的分压引起的,电流越大误差越大
C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的,电源内阻越大误差越大
D.系统误差主要是由读数时的估读引起的,电压越大误差越大
(1)电流表外接, 分压电路, 开关在干路上

(2)滑动变阻器连线接在接线柱上,电表的量程及电表正负极

(3)10.8Ω(4)A  

试题分析:(1)实验中电压和电流需从0开始测起,所以滑动变阻器需采用分压式接法.灯泡内阻较小,电流表采取外接法误差较小。(2)实物图连接如图 (3)由图象知,当电压为2.8V时,电流为0.26A,则R=(4)该实验主要系统误差来源于电压表的分流作用,导致电流表测量的电流偏大,测得的电阻偏小,电压表示数越大,电压表分担的电流越大,则测量的误差越大.故A正确。
练习册系列答案
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(10分)有一金属电阻丝的阻值约为20Ω,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表V1(量程0~15V,内阻约15kΩ)
B.电压表V2(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1 (量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电流表A2(量程为0~50 mA,内阻约为10Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻0.5Ω)
I.开关一个和导线若干
⑴某同学决定采用分压式接法调节电路,为了准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选    ,电流表选     ,滑动变阻器选        (填写器材前面的字母);
⑵用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图a所示,该电阻丝直径的测量值
d =         mm;

⑶如图b所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头P,触头的上端为接线柱c.当按下触头P时,它才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表A示数I保持不变,记录对应的电压表读数U.

该同学的实物连接如图c所示,他的连线是否正确,如果有错,在连接的导线上打“×”并重新正确连线;如果有导线遗漏,请添加导线,完成正确的实物连接图.

(4)利用测量数据描点作出U – L图线,如图d所示,并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ=              
(10分)某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15 V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12 V,内阻不计.(硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件)

①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路.
②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2.
(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1        V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数).
(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线.
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U1/V
0.00
0.00
0.06
0.12
0.24
0.42
0.72
1.14
1.74
U2/V
0.0
1.0
2.1
3.1
4.2
5.4
6.7
8.1
9.7
Ux/V
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
-5.0
-6.0
-7.0
-8.0
Ix/mA
0.00
0.00
-0.01
-0.02
-0.04
-0.07
-0.12
-0.19
-0.29

(ⅲ)由Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux          (填“线性”或 “非线性”)关系.

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