题目内容
(10分)某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则:
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U/V |
0 |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
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I/A |
0 |
0.12 |
0.21 |
0.29 |
0.34 |
0.38 |
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0.45 |
0.47 |
0.49 |
0.50 |
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(1)当
V时对应的电流表如图甲所示,其读数为 A
(2)实验中所用的器材有:
电压表(量程3V,内阻约为2 kΩ)
电流表量程(0.6A,内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0~5Ω,1 A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图
(3)根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的U-I曲线
(4)如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是 W(结果保留2位有效数字)
(1)0.42A(0.38A~0.42A都正确)
(2)如图乙所示
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(3) 如图丙所示
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(4)
(
~
都正确)
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【解析】
试题分析:(1)通过数据表格可知,电流表为0.6A量程因此读数为0.42A
(2)为了测量小灯泡的伏安特性曲线,为了采集数据尽可能多,因此多用分压式电路。根据表格大概了解到灯泡电阻为2欧姆,而根据
,所以灯泡为小电阻,采用安培表外接,设计电路图如答案
(3)建立合适坐标,将题目已知数据描出,并用光滑曲线处理这些数据,如答案
(4)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,纵坐标截距为电源电动势E,斜率绝对值为内阻r,所以划出一条直线,相交的交点代表由该电源给灯泡供电的实际电压和电流,根据P=UI可知,实际功率约为0.28W
考点:安培表读数、设计电路、闭合电路欧姆定律
点评:此类题型考察了电学中常见的实验,也考察了一般实验都需要注意的数据处理,此外本题还将多个相关实验综合在一起
I.(10分)
如图所示,某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧观察到 P1像和P2像,当P1的像被恰好被P2像挡住时,插上大头针P3和P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。
(1)在答题纸的图上画出对应的光路;
(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率,若以AB作为分界面,需要测量的量是 ▲ 和 ▲ ,在图上标出它们;
(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n= ▲ 。
(4)若在测量过程中,放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置底边仍重合),则以AB作为分界面,三棱镜材料折射率的测量值 ▲ 三棱镜玻璃材料折射率的真实值(填“大于”、“小于”、“等于”)。
II.(12分)
现要测量某一电压表的内阻。给定的器材如下:
| 器材(代号) | 规格 |
| 待测电压表V1 | 量程1V,内阻约为10k (待测) |
| 电压表V2 | 量程3V,内阻Rv2=6k |
| 电流表(A) | 量程0.6A,内阻约为10 |
| 三个固定电阻 | R1=1 000 |
| 滑动变阻器(R4) | 最大电阻为100 |
| 滑动变阻器(R5) | 最大电阻为10 |
| 电源E | 电动势6V,最大允许电流200mA |
| 开关(S)、导线若干 |
|
要求测量时电表指针偏转均超过其量程的一半。
(1)从3个固定电阻中只选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在答题纸的虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)
(2)写出实验中必须记录的数据(用符号表示),并指出各符号的意义 ▲ 。
(3)用(2) 中记录的数据表示待测电压表内阻RV1的公式为RV1= ▲ 。
(9分)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐.某同学为了测定某电动车电池的电动势和内阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:![]()
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| A.电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知 |
| B.直流电流表A,量程300mA,内阻很小 |
| C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω |
| D.定值电阻R0,标称阻值10Ω |
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节电阻箱,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω挡,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10 Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图14-6所示,则所测阻值为__________Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
由以上操作可知,发生故障的元件是______________.
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.改变电阻箱的阻值R,分别测出通过阻值为R0=10 Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是 ________(选填方案编号1、2或3).
| 方案编号 | 电阻箱的阻值R/Ω | ||||
| 1 | 300.0 | 250.0 | 200.0 | 150.0 | 100.0 |
| 2 | 100.0 | 85.0 | 70.0 | 55.0 | 40.0 |
| 3 | 40. 0 | 30.0 | 25.0 | 20.0 | 15.0 |