有一个小灯泡上标有“3 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0-5 V,内阻10 kΩ) B.电压表(0-10 V,内阻20 kΩ)
C.电流表(0-0.3 A,内阻1 Ω) D.电流表(0-0.6 A,内阻0.4 Ω)
E.滑动变阻器(5 Ω,1 A) F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)
G.电源(电动势3V,内阻1Ω)
(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用__________(用序号字母表示)。
(2)请根据实验要求,并把图中a所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。
(3)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图b所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 W。(电压表和电流表均视为理想电表)
答案:(1)A D E(每空2分) (2)分压、内接 (3)增大 (4)0.32W(0.30~0.34都对)
(2)(9分)现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试,测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:
|
I/A |
0.30 |
0.60 |
0.80 |
1.20 |
1.70 |
2.70 |
3.10 |
|
U/V |
0.50 |
0.71 |
0.82 |
1.00 |
1.20 |
1.50 |
1.60 |
①根据表中数据,判断元件R0可能是由上述 ___________材料制成的,并简要说明理由。理由:_______________________________________________________________
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②把元件R0接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.20A。已知电路中电源的电动势为3V,内阻不计,此时定值电阻R的电功率________W。
③请根据表中数据在(a)图中作出I-U图线。为了求出通过该元件R0的电流I与电压U
间的具体关系式,请你适当选取坐标轴,将表中有关数据进行适当换算,在(b)图中作出线性图线,并求出I和U之间的具体关系式。I和U之间的具体关系式为:______________
6.
(1)C。
(2)①半导体 (1分)
随着电流增大,R0的发热功率越大,温度升
高,而对应的电阻值减小(1分)
②2.4W (1分)
③I-U图如图(a) (2分)
根据I-U图的形状可以猜想I与U 2成线性
关系,如图(b) (2分);从图(b)可得直线的斜率为1.2,所以I = 1.2U 2 (2分)
(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1
= ;式中各符号的意义是
。
;式中
分别表示某次测量A1表A2的读数。R0为定值电阻的阻值。