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）

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.
练习册系列答案
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（10分）现仅有以下器材：
A1表：量程0.2A    A2表：量程0.02A      V1表：量程3V
V2表：量程100V  滑线变阻器R：0~10Ω 电阻箱R0：0~9999.9Ω， 0.1A
蓄电池组E：ε=6V，r=0.1Ω  电键S及导线若干
为较准确地测定一电阻值Rx约1.2Ω的电阻丝的阻值，已有甲、乙两位同学分别设计了甲、乙二个电路图来测量Rx。但甲、乙两电路设计均有不合理之处，请指出存在的问题（各图分别指出两处即得满分）。

（1）甲图不合理之处：                    ，              。（2分）
（2）乙图不合理之处：                    ，              。（2分）
（3）请设计一个实用的较合理的电路图，画在规定方框内，并写出Rx的计算公式。（说明公式中各物理量的意义）Rx=                 ；（2分）各量的意义是：                        。（2分）            （画图2分）
(6分)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10，实验室备有下列实验器材：
A．电压表 (量程为3 V，内阻约为30 k)
B．电压表 (量程为|l 5 V，内阻约为75 k)
C电流表 (量程为3 A，内阻约为0.2)
D．电流表 (量程为600 mA，内阻约为1)．
E．变阻器R(0~1 00，0.6 A)
F．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 )
H．开关S，导线若干
为使测量结果尽可能的精确：
(1)电压表应选用_______，电流表应选用_______。(填器材前的代号)
(2)电路原理图应选用下。图中的图_________(填“甲”或“乙”)。
（7分） 在测定镍铜合金丝电阻率的实验中，待测镍铜合金丝长L约0.8m，直径d小于1mm，电阻R在5Ω左右。
① 用螺旋测微器测量镍铜合金丝的直径，读数如图所示，其直径为           mm．

② 在下图的实物中连接实物图。

③ 用伏安法测量镍铜合金丝的电阻，电压表的读数为U，电流表读数为I，根据测量值，得到镍铜合金丝电阻率的表达式为ρ=             （用题中的符号表达）．
④由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电阻率比实际值偏      （填“大”或“小”）．
某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U—I图象，除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流表（量程3.0A，内阻约为0.2Ω）
C．电压表（量程5.0V，内阻约为5kΩ）
D．电压表（量程15.0V，内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流100mA）
F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1.0A）
G．电源（电动势为6.0V，内阻约为1.5Ω）
（1）实验中所用的电流表应选      ；电压表应选       ；滑动变阻器应选     。（只需填器材前面的字母代号）
（2）将图甲中的实物连接成实验所需的电路（有两根导线已经接好）。实验开始时，滑动变阻器的滑片应该置于最       端。（填“左”或“右”）

（3）经过正确的操作，测得的数据如下表：
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
U/V
0
0.4
0.8/
1.2
1.6
2.0
2.4
2. 8
3.2
3.6
4.0
I/A
0
0.12
0.22
0.30
0.36
0.40
0.43
0.46
0.48
0.49
0.50
请在图乙中描点画出小灯泡的U—I曲线.

（4）若某干电池的端电压U与电流I的关系如图乙中图线a所示，那么将本题中的小灯泡接在该干电池的两端时，小灯泡的实际功率是        W.
(10分)某实验小组为了测量电流表A的内阻的精确值，准备了如下器材:
A．待测电流表A: 量程100mA，内阻约5
B．电压表: 量程15V，内阻约l0k
C．电压表V2: 量程3V，内阻约5k
D．定值电阻，阻值为20
E.滑动变阻器:阻值范围0~10，额定电流为1A
F. 滑动变阻器:阻值范围0~1000，额定电流为0.2A
G.电源E：电动势为6V，内阻很小
H.电键、导线若干
要求电流表A的示数从零开始变化，能多测几组数据，且尽可能使电压表的表针偏转范围大．
(1)实验中电压表应选用             ，滑动变阻器应选用                  ;(填器材前面的字母序号)
(2)请在虚线方框中画出实验电路图，并标明所选用的器材;

(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A的内阻，其中电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，则所测电流表A的内阻的表达式为                    。
（1）某同学用螺旋测微器测量一簿金属圆板的厚度d，示数如图所示。由图可读出d=________mm。

（2）某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验：
待测小灯泡（额定电压12V，工作时电阻为100Ω左右）；
电源E（电动势为14V）；
电压表V（量程为15V，内阻约为15kΩ）；
电流表A（量程为100mA，内阻约为10Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为10Ω）；
单刀单掷开关；导线若干。
①在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，应选用的实验电路图________。

②请根据所选的实验电路图在实物图上连线。


 

③该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可求得小灯泡的额定功率为P=________W。（结果保留3位有效数字）
④由小灯泡的伏安特性曲线可知：在较低电压区域（0-2V）内，小灯泡的电阻几乎不变；在较高电压区域（7-10V）内，小灯泡的电阻随电压的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”）。它们变化规律不同的原因是________。
在“描绘小电珠的伏安特曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V,0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．

(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图甲所示，结果为________Ω.
(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线．
(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端，为使小电珠亮度增加，P应由中点向________端滑动．（请填“a” 或“b”）
(4)下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点________间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”).
数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
 
发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，带“－”号的一端接低电势．某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示：
U/V
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
I/mA
0
0.9
2.3
4.3
6.8
12.0
19.0
30.0
(1)实验室提供的器材如下：
A．电压表(量程0-3V，内阻约10kΩ)
B．电压表(量程0-15V，内阻约25 kΩ)
C．电流表(量程0-50mA，内阻约50Ω)
D．电流表(量程0-0.6A，内阻约1Ω)
E．滑动变阻器(阻值范围0-10Ω，允许最大电流3A)
F．电源(电动势6V，内阻不计)
G．开关，导线
该同学做实验时，电压表选用的是       ，电流表选用的是     （填选项字母）；
(2)请在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整；

(3)根据表中数据，在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线；
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=   Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态。

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