题目内容

某同学在做测定小灯泡功率的实验中，优化设计电路，正确测得如下一组U和I的数据：

（1）在图中画出I—U图线：                
（2）在图线上可看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是；         
（3）做实验所用到的仪器有：恒压电源E，电流表（量程：0～0.6A，内阴约100），电压表（量程:3V，内阻约2500），滑动变阻器，开关，导线若干.请根据实验数据，在虚线框内补画电路图.
（1）

（2）先不变，后变大（3）如图所示

试题分析：（1）运用描点法在图中画出I-U图线：

（2）在图线上可看出，当功率逐渐增大时，即电压增大时，图象先是一段倾斜的直线，再是曲线．根据欧姆定律得灯丝电阻的变化情况是先不变，后变大．
（3）测定小灯泡功率的实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于灯丝电阻一般远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法，据此连接电路图．
练习册系列答案
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用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下工作时的电阻值．

（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应该放在______端．（选填“a”或“b”）
（2）按电路图（甲）测出的灯泡电阻值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）．根据所得到的图象如图乙所示，它在额定电压下实际功率P=______W，I-U图象是一条曲线而不是直线的原因是______．
半导体二极管最重要的特性是单向导电性．即当外加正向电压时，它呈现的电阻（正向电阻）比较小，通过的电流比较大；当外加反向电压时，它呈现的电阻（反向电阻）很大，通过的电流很小．用伏安法测得某个二极管的正向伏安特性曲线如图所示．
（1）二极管正向不导通时的最高电压叫死区电压，该二极管的死区电压为______V．
（2）当正向电压高于某个值以后，通过二极管的电流随电压增加按线性关系迅速上升，在该区域，二极管的正向电阻随电压增加而______（填“增大”、“不变”或“减小”）
（3）将该二极管与一个电动势为1.5V（内阻不计）的干电池、阻值为75Ω的定值电阻正向连接构成回路，此时二极管的正向电阻约为______Ω．（保留2位有效数字）
甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材：电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）及滑动变阻器R、电键S、导线。实验电路如图甲所示。

（1）连好电路后，当该同学闭合电键S，发现电流表示数为0，电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接bc和、de时，示数均为0，把两表笔接cd 时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是：_________________。
（2）排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上，作出乙图所示的U—I图线，该图存在多处不妥之处，请指出。（指出两处不妥之处）。
                                                                                   。
I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
U/V
2.93
2.87
2.85
2.77
2.75
2.70
 
（3）为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显，乙同学对甲同学的实验进行改进，设计了如图丙所示的电路，丙电路中电阻R0应该选取下列备选电阻的哪一个?
答：          。

A．1Ω     B．5Ω    C．10Ω    D．20Ω
（8分）某课外小组计划用水果制作水果电池，并测量水果电池的电动势（E）和内阻（r）。他们将铜片、锌片插入水果中，制成了“水果电池”。某同学连接如图所示的实物图。

①实物图中有两处导线连接错误（电表量程正确），分别是导线_____和导线______。（用“A”～“F”表示）
②更正电路后，改变滑动变阻器的阻值，甲乙两同学记录电压表和电流表的读数如下表所示。
次数
1
2
3
4
5
6
U/v
0.60
0.55
0.45
0.40
0.35
0.30
I/mA
1.81
1.91
4.20
5.40
6.59
7.80
在数据处理时两位同学意见出现分歧，甲同学认为只需选择其中两组数据便可以得出E、r，如甲只选择第3、第4两组数据，请为他求出r=        （结果保留三位有效数字）。乙则认为需利用六组数据，用作图法在U-I图象中也可求出电动势内电阻，如乙用以上六组数据作U-I图象，你认为他应先剔除第     组数据后再连线。对比两位同学的做法，你认为      同学做法相对来说更能精确测出实验结果。
在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A.干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.5）
B.电流表G（满偏电流2mA，内阻10）
C.电流表A（0～0.6A，内阻约0.1）
D.滑动变阻器R1（0～20，10A）
E.滑动变阻器R2（0～500，1A）
F.定值电阻R3=990
G.开关、导线若干
⑴为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器       （填写序号）；
⑵请在下面所给的方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图；

⑶某同学根据他设计的实验测出了六组I1（电流表G的示数）和I2（电流表A的示数），请在下图的坐标纸上作出I1和I2的关系图线；
序号
1
2
3
4
5
6
I1/mA
1.40
1.36
1.35
1.28
1.20
1.07
I2/A
0.10
0.15
0.23
0.25
0.35
0.50

⑷根据图线可得，被测电池的电动势为      V，内阻为      。
某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表
U/V
0.00
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
 
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的内阻可忽略的电流表；
C．量程为0～0.6 A的内阻可忽略的电流表；
D．量程为0～3V的内阻很大的电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
（1）这个学习小组在实验中电流表选（填器材前面的字母）

（2）请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个
（3）利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.150A，已知A、B两端电压恒为2V，则定值电阻R0 阻值为_______Ω。（结果保留两位有效数字）
某同学对有故障的电热毯进行探究，图（a）是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接，图（b）为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表和电流表均可视为理想电表。

（1）断开K1，用测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线如图（c）所示。可求得此电热线的电阻为       Ω。
（2）在答题卷虚线框内画出与图（b）对应的电路原理图。
（3）为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对图（a）中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在       （在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。
测试点
3和3′
1和1′
1和3
1和2′
2′和3′
电表指针有无偏转
电压表
有
有
无
有
无
电流表
无
有
有
无
有
 
（8分）为较准确的测定阻值大约为5 Ω的金属丝的电阻，某实验小组进行如下实验。
（1）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E= 4.5V，内阻较小。则下边的A、B两个电路图中，本次实验应当采用的最佳电路是_______（选填字母代号），但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_________（选填“大”或“小”）。
（2）若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是右图中的_________电路（选填字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=_______（用题中字母代号表示）。

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