题目内容

一个标有“3.8 V  2 W”的小灯泡，要通过实验描绘出这个小灯泡的伏安特性曲线，某同学按下图a所示方式连接电路，画出图b所示小灯泡的I-U图象。

（1）电流为0.40 A 时小灯泡的阻值为_______Ω，小灯泡消耗的电功率为______W。
（2）实验中，电路的所有元件都完好，且电压表和电流表也均调好零点。a、b、c、d、e、f、g、h为连接电路所用的导线。一位同学闭合开关后，反复调节滑动变阻器，灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数无法调为零，则电路中断路的导线为________。  
4. 75   0.76     g       （2分+2分+3分）

试题分析：（1）根据伏安特性曲线，当电流为时，对应的电压，根据欧姆定律。消耗的电功率
（2）反复调节滑动变阻器，灯泡亮度发生变化，说明灯泡电路是通路，即abcdef是通路。但是电压表、电流表的示数无法调为零，说明滑动变阻器为串联即限流式，所以g是断路。
练习册系列答案
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（8分）某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，双量程电压表（0 ~ 3V 内阻约3kΩ；0 ~ 15V 内阻约15 kΩ），电流表（0 ~ 0.6A 内阻约1.0Ω），滑动变阻器有R1(10Ω  2A)和R2 (100Ω  0.1A)各一只。

①实验中滑动变阻器应选用_______（选填“R1”或“R2”）。
②在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。

③在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U – I图线，由图可较准确求出该电源电动势E = _________V，内阻r = ________Ω。
(4分)用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，若将选择开关拨至“×100Ω”的挡位测量时，指针停在刻度盘0Ω附近处，为了提高测量的精确度，有下列可供选择的步骤：
A．将两根表笔短接
B．将选择开关拨至“×1kΩ”挡
C．将选择开关拨至“×10Ω”挡
D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数
E．调节欧姆调零旋钮，使指针停在0Ω刻度线上
F．将选择开关拨至交流电压最高挡上
将上述步骤中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是_____（填写步骤的代号）；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图所示，则此未知电阻的阻值是________Ω．
（10分）两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0以及电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1 的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据分别描绘了如图（b）所示的两条U-I直线，回答下列问题：
（1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为_____V；


（2）根据甲乙两同学描绘的直线，可知甲同学是根据电压表   （填“V1”或“V2”）和电流表A的数据描绘的图线，可以测得     （填写物理量符号R0 或 E和r），计算结果为    ；
（3）甲、乙图线的交点表示滑动变阻器滑动触头恰好位于     （填：最左端、最右端或中间）。
（7分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材选用：
A．干电池（电动势E约1.5V，内电阻r约1.0Ω）
B．电流表G（满偏电流2.0mA，内阻Rg=10Ω）
C．电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）
D．滑动变阻器R（0～20Ω，10A）
E．定值电阻R0（阻值990Ω）
F．开关和导线若干
两组同学分别采用了不同实验方案进行实验：
（1）一组同学设计的实验电路如图所示，并利用以上器材正确连接好电路，进行了实验测量。根据他们的实验设计，完成下列问题：闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2。多次改变滑动端P的位置，得到多组数据。在图所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系，并已标出了与测量数据对应的5个坐标点。还有一组数据如图的电表所示，请依据所标各点标在图中描绘I1-I2图线。

利用所画图线求得电源的电动势E=     V，电源的内电阻r =     Ω。（结果要求保留两位小数)
（2）另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻。实验原理如图所示。当变阻器为某一阻值时，用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U，再卸去变阻器一个接线柱的导线，把多用电表串联在电路中，用直流电流挡测出通过变阻器的电流I。随后改变变阻器的电阻，重复上述操作，获得多组U、I数据，并计算得出实验结果。这个实验方案在测量原理上的主要缺点是                     。
兴趣小组的同学从实验室中找到一只小灯泡，规格为“2.5 V 0.75w”，为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量包括零在内通过灯泡的电流和它两端的电压的多组数据，用P=UI分别得到它的电功率，并作出P-U2
图像进行探究。可供选择的实验器材有：
A．小灯泡工(2.5 V 0.75w)
B．电压表V(量程3 V，内阻约3K)
C．电流表A1(量程100 mA，内阻约2 )
D．电流表A2 (量程300mA，内阻约0.6 )
E．滑动变阻器R1(0~10) 
F．滑动变阻器置R2(0～100) 
G．电源E(电动势4.0 V，内阻不计) 
H．开关S和导线若干
(1)在给定的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择_________ (选填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择_________ (选填“R1”或“R2”)。

(2)某同学根据电路图连接实验器材，进行实验，测量了多组数据，测量结束后，应先断开开关，拆除_________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。
(3)处理数据后，在坐标纸上作出P-U2图像，如图所示。可知图中图线并不是一条直线，你认为原因_________。
某学习小组用伏安法测量一未知电阻R的阻值，给定器材及规格为：
电流表(量程0～5 mA，内阻约为10 Ω)；
电压表(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；
最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；
电源E(电动势约3 V)；
开关S、导线若干。

（1）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为5 mA，则未知电阻阻值Rx大约为________Ω；
（2）经分析，该电路测量误差较大，需作改进。请直接在原图甲上改画；①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线；
（3）对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U－I图像，得Rx＝________Ω。(保留3位有效数字)
（12分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）；

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干． 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
I/A
0
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图；

（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏；

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，请根据实验记录数据描绘出U─I图线，由图线得到金属丝的阻值Rx=___________(保留两位有效数字)；
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)。
A．1×10-2m        B．1×10-3m        C．1×10-6m        D．1×10-8m
（13分）育才中学高2013级某科技创新小组在小制作中需要1.00Ω的定值电阻．由于实验室没有合适的电阻，他们打算用一段导线代替．他们在实验室找到了两圈长度均为100.00m的粗细均匀的导线圈a、b，他们用螺旋测微器测出b线圈导线的直径和用多用电表“R×100”档粗测b线圈的总电阻示数如图甲、乙所示．

（1）导线b的直径d=        mm；由多用电表得线圈b的总电阻约为Rb=        Ω
（2）接着测出线圈a、b的U-I图像如图丙所示，实验室提供如下器材可选：
A．电流表A1 (600 mA，1.0Ω )；     B．电流表A2 (40m A，10.0Ω)；
C．电压表V1 (3 V，6 kΩ)；         D．电压表V2 (50 V，20 kΩ)；
E．滑动变阻器R1 (100Ω，1.0A)；    F．滑动变阻器R2 (10Ω ，2 A)；
G．直流电源E (50V，0.05 Ω)；      H .开关一个，带夹子的导线若干．
以上器材中，要求实验测b线圈的伏安特性曲线，且在实验时需测出多组有关数据和尽可能高的测量精度．电流表选用：     ；电压表选用：     ；滑动变阻器选用：      ．(只填仪器前的字母代号)．请在答题卷的虚线框中画出实验的电路图．

（3）最后，他们决定用线圈a的一段导线来替代1.00Ω的电阻，他们应将长度L=     m的导线接入电路．

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