17.表格中所列数据是测量小灯泡 U-I关系的实验数据:

(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图   (填“甲”或“乙”);

(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而

      (填“变大”、“变小”或“不  变”);  

(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为      A.

解:(1)数据从0开始,所以是甲--滑动变阻器接为分压器。

(2)图线略。电阻变大(斜率变大)

(3)当时,,从图丙得,所以

点评:本题考查作图和读图以及电路的简单计算,说明实验题从细节着手。

(3)测小灯泡的伏安特性曲线--2006年全国理综二卷第17(1)题

17(1)现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图中用表示)的伏安特性曲线.要求所测电压范围为0.1V-4V.

现有器材:直流电源(电动势4.5V,内阻不计),电压表V(量程4.5V,内阻约为4×104)电流表(量程250mA,内阻约为2),电流表(量程500mA,内阻约为1),滑动变阻器(最大值约为30),电键,导线若干.

如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是       ,下面两个电路应该选用的是       .

 

解:因为电流约为,所以选A2;因为电压表内阻大,对电路影响小,所以选用甲图。

点评:常规要求,细心会做。

无独有偶,考测小灯泡的变化曲线的也是3题,分别考查器材选择、电路图和图象的读或画,是物理实验的基本功,看来,物理实验,还是要强调双基:基本原理、基本技能。

3.测小灯泡的关系图象

(1)测小灯泡的关系图象--2006年北京理综卷第21(2)题

21(2)某同学用如图①所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

图① ①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择: 电流表:A1:(量程100 mA,内阻约2  );      A2:(量程0.6 A,内阻约0.3  ); 电压表:V1(量程5 V,内阻约5   );      V2(量程15 V,内阻约15  );

滑动变阻器:R1(阻值范围 0~10)

R2(阻值范围 0~2k) 电源:E1(电动势为1.5 V,内阻为0.2  );     E2(电动势为4 V, 内阻约为0.04  ). 为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表___________,电压表______________,滑动变阻器________________,电源___________________.(填器材的符号) ②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图②所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为___________;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.      

               图②

③根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________.           

解:①根据小灯泡的额定电压、额定电压与各器材的标称值容易判断,电流表选A2,电压表选V1,电源选E2,滑动变阻器选R1。。

②灯泡在不工作时,灯丝电阻为1.5;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为11.5, 灯泡实际消耗的电功率为W. ③A.

点评:本题重点考查实验器材的选择和物理图象的识别(读图),难读不太大。

(2)测小灯泡的U-I关系图象--2006年上海物理卷第17题

12.某同学设计了一个如图7所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A,内阻小于1)、电阻箱(0-99.99)、滑动变阻器(0-10)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。

(1)该同学按图7连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20。试分析该测量产生误差的原因是_________________________________________。

(2)简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:

①_______________________________________________________________________;

②_______________________________________________________________________;

(3)图8是由实验数据绘出的图象,由此求出待测干电池组的电动势E=____________V、内阻r=_____________ 。(计算结果保留三位有效数字)

解:(1)电流表的读数以及电阻箱R的读数。

(2)①k闭合,S断开,调节P,使满偏,

② k闭合,S接C,调节R,使半偏,则

(3)根据闭合电路欧姆定律得到,变形成,若将纵坐标表示总电流的倒数,横坐标表示外电阻R,则图线的斜率的倒数表示电源的电动势E,在图8中取两点(0,0.9)和(8.0,3.7),则;当R=0时,,则,因已测出,所以电源的内阻为

点评:本题考查半偏法测电流表的内阻和用R、A测电源的E、r两个知识点,第一个电路与课本不同,第二个方法与课本不同,课本上是用伏安法测电源的E、r,图象是U-I图线,本题要求学生要有知识迁移的能力。

(3)2006年天津理综卷第22(3)题

(3)某研究性学习小组利用右图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R-1/I图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E=    V,r=    Ω。

解:根据得到,从图10读出数据,计算得,直线的斜率即为,当时,横轴上的截距为,则电池的内阻为

点评:本题专门考查用电流表和电阻箱测电源的电动势和内电阻,与上不同的是:横坐标与纵坐标表示的物理量调换了,因此根据图象求E、r的方法也不同。

不知是命题者的心灵感应,还是有所交流,还是巧合,还是没有原因,今年竟有三省市考用电流表和电阻箱测电源的电动势与内电阻,并且都有图象,看来,高考命题的发展方向是有一定的规律的。

22(1)P:2 (2)×100;调零(或重新调零);2.2×103(或2.2k) (3)2.9;0.9

13.(12分)现在按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势 E(约 1.5V)和内阻 r

(约 20),可供选择的器村如下:电流表 A1、A2(量程 0-500 A )内阻约为 500,滑动变阻器 R(阻值 0-100,额定电流 1.0A),定值电阻 R1(阻值 约为 100)电阻箱 R2、R3(阻值 0-999.9),开关、导线 若干。由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先 将电流表改装(扩大量程),然后再按图①电路进行测量。(1)测量电流表 A2 的内阻 按图②电路测量 A2 的内阻,以下给出了实验中必要的操作。  

A.断开 S1

B.闭合 S1、S2

C.按图②连接线路,将滑动变阻器 R的滑片调至最左

端,R2 调至最大

D.调节 R2,使 A1 的示数为 I1,记录 R2 的值。

E.断开 S2,闭合 S3

F.调节滑动变阻器 R,使 A1、A2 的指针偏转适中,记

录 A1 的示数 I1

请按合理顺序排列实验步骤(填序号): ▲ 。 (2)将电流表 A2(较小量程)改装成电流表 A(较大量程) 如果(1)中测出 A2 的内阻为 468.0,现用 R2 将 A2 改装成量程为 20mA的电流 表 A,应把 R2,设为 ▲ 与 A2 并联,改装后电流表 A的内阻 RA 为   。 (3)利用电流表 A电阻箱 R,测电池的电动势和内阻用电流表 A、电阻箱 R3 及开关 S按图①所示电路测电池的电动势和内阻。实验 时,改变 R1 的值,记录下电流表 A的示数 I,得到若干组 R3、I的数据,然后通过 作出有关物理量的线性图象,求得电池电动势 E和内 r。

a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式 ▲ 。

b.请在虚线框内坐标中作出定性图象(要求标明两上坐标轴

所代表的物理量,用符号表示)

c.图中 ▲ 表示 E. 图中 ▲ 表示 E.

解析与答案:(1)C  B  F  E  D  A

(2)改装电路中R2将与A2并联,则,由(1)测得,代入计算出。改装后电流表 A的内阻 RA=

(3)解法一

根据闭合电路欧姆定律得到,变形成,若将横坐标表示总电流的倒数,纵坐标表示外电阻R3与电流表A的内阻之和,根据多次测量的数据画出图象如图4。则与所作线性图象对应的函数关系式是

 

     图4

c.直线斜率的倒数表示E,

纵轴截距除以斜率表示r.

答案二:

.

 

         图5

c.直线的斜率表示E,

纵轴截距的绝对值与 RA 的差表示 r。

  这两个答案不同处在于横轴与纵轴表示的物理量互换。

点评:本题考查半偏法测电流表的内阻、电流表的改装和用R、A测电源的E、r三个知识点,但前两个是课本上的方法,第三个与课本不同,课本上是用伏安法测电源的E、r,图象是U-I图线,所以第三个是重点和难点,是创新点。

(2)2006年广东物理卷第12题

 0  138267  138275  138281  138285  138291  138293  138297  138303  138305  138311  138317  138321  138323  138327  138333  138335  138341  138345  138347  138351  138353  138357  138359  138361  138362  138363  138365  138366  138367  138369  138371  138375  138377  138381  138383  138387  138393  138395  138401  138405  138407  138411  138417  138423  138425  138431  138435  138437  138443  138447  138453  138461  447348 

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