4.一个标有“3.8 V,0.3 A”字样的小灯泡,其灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一探究性学
习小组在实验室研究这一问题,现实验室备有以下实验器材:
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器材名称 |
代号 |
参 数 |
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电池组 |
E |
电动势9 V,内阻0.5
Ω |
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电压表 |
V1 |
量程0-5
V,内阻2.0 kΩ |
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电压表 |
V2 |
量程0-15
V,内阻3.0 kΩ |
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电流表 |
A1 |
量程0-0.3 A,内阻2.0
Ω |
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电流表 |
A2 |
量程0-6
A,内阻0.4 Ω |
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滑动变阻器 |
R1 |
0-10 Ω,额定电流2 A |
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滑动变阻器 |
R2 |
0-100 Ω,额定电流0.5 A |
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固定电阻 |
R0 |
5 Ω,额定电流5 A |
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开关 |
S |
一个 |
|
导线 |
M |
若干 |
实验时要求测量范围尽可能大,且要求灯泡上的电压从0开始调节,测量结果尽可能准
确.
(1)现在有图7-4-8所示的a、b、c、d四个电路,其中可选用的电路有________.
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图7-4-8
(2)在实验中,应当选用的实验器材有电压表________,电流表________,滑动变阻器
________.(填器材名称代号)
(3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I-U图线,如图
7-4-9所示,试根据图线中给出的数据,求出小灯泡在工
作点A和B的电阻值分别为________、________.
解析:(1)要求灯泡上的电压从0开始调节,因此滑动变阻器
要用分压式接法,a、b图错误,c图中滑动变阻器上串联保
护电阻,因此,灯泡上的电压也不能从0开始连续调节,所
以应选d图.
(2)选取电表时,电表的量程要稍大于被测元件的最大值,因为灯泡标有“3.8 V,0.3 A”,因
此,电压表选择V1;电流表选择A1;滑动变阻器为分压式接法,应选总阻值较小的滑
动变阻器R1.
(3)根据R=U/I得A点电阻为6.3 Ω(结果为5.9-6.5 Ω都对);B点电阻为10 Ω.
答案:(1)d图 (2)V1 A1 R1 (3)6.3 Ω 10 Ω
2.(2010·浙江理综,21Ⅱ)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-
电压的数据如下表所示:
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电流I/mA |
2.7 |
5.4 |
12.4 |
19.5 |
27.8 |
36.4 |
47.1 |
56.1 |
69.6 |
81.7 |
93.2 |
|
电压U/V |
0.04 |
0.08 |
0.21 |
0.54 |
1.30 |
2.20 |
3.52 |
4.77 |
6.90 |
9.12 |
11.46 |
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图7-4-5所示;
请指出图线的特征,并解释形成的原因.
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图7-4-5
答案:(1)
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(2)电阻随电流增大
存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同
第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区
间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢.
8.(2010·福建卷)如图7-3-19所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器
材及其规格列表如下
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图7-3-19
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器 材 |
规 格 |
|
待测电阻Rx |
阻值在900 Ω-1
000 Ω之间 |
|
电源E |
具有一定内阻,电动势约9.0 V |
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电压表V1 |
量程2.0 V,内阻r1=1 000 Ω |
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电压表V2 |
量程5.0 V,内阻r2=2 500 Ω |
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电流表A |
量程3.0 A,内阻r=0.10 Ω |
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滑动变阻器R |
最大电阻约100 Ω,额定电流0.5 A |
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开关S、导线若干 |
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为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的
一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代表导线,在所给
的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路.
解析:要准确就需要对实验原理(伏安法、变阻器接法)、误差分析有深刻理解.由于待
测电阻约1 000 Ω,滑动变阻器最大电阻为100 Ω,要使电表读数发生变化,滑动变阻器
必须使用分压式接法.当电源电动势全部加在待测电阻上时,流过的电流约为I==
A=9 mA≪3.0 A,显然不能用电流表来测电流,而应该把其中一个电压表V1当电
流表来使用.根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻,伏安法应使用内接法.
答案: