(12分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,器材有:
a.粗细均匀的金属丝(长度x为1.1m,总电阻约5Ω)
b.直流电源(1.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
d.电流表(量程300mA,内阻约为2Ω)
e.电压表(1.5V,内阻约3kΩ)
f.滑动变阻器(10Ω,1.0A)
g.定值电阻(5.0Ω,1.0A)
h.刻度尺、开关、导线若干
为了探究金属丝的电阻与长度的关系,甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图(a)所示电路:![]()
甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R甲。得到具体数据如表格一所示。
| 表格一 | 金属丝长度/cm | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
| 金属丝电阻/Ω | 2.2 | 2.6 | 3.2 | 4.0 | 5.0 |
| 表格二 | 金属丝长度/cm | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
| 金属丝电阻/Ω | 1.0 | 2.1 | 3.0 | 3.9 | 5.0 |
(2)乙同学应选电流表 (填器材序号,如a、b、C等)
(3)结合R-x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理,并简要说明原因。
(4)若甲同学在保持电压不变的测量方案下,为了尽量减少温度变化对实验造成的影响,从题中给出的器材中选择所需器材,并设计改进电路?将改进后的电路图画在答题纸的虚线框中,并在各元件旁标上它的器材序号。
物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75 W,额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压
。他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压。根据测量数据已绘出灯泡的U – I图线,如图所示。![]()
| A.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ) |
| B.电流表A1(量程150 mA,内阻约2Ω) |
| C.电流表A2(量程500 mA,内阻约0.6Ω) |
| D.滑动变阻器R1(0~20Ω) |
F.电源E(电动势4.0 V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75 W,额定电压未知)
(1)在下面所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 (填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择 (填“R1”或“R2”)。
(2)从图线上分析该灯泡的额定电压应为 V;这一结果大于开始时的计算结果,原因是
(5分)
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②开关S闭合之前,图9(乙)中滑动变阻器的滑片应该放在_______(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)。
在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
①备有如下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V,内阻约2kΩ);
E.电流表(0~0.6A,内阻约2Ω);
F.电流表(0~3A);
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ,电流表选 。(只填器材前的序号)
②用实线代表导线把图甲所示的实物连接成测量电路(图中有部分线路已连好)。.
③某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线, 得到被测电池的电动势E = V,内电阻r = Ω.
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 |
| U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1. 18 | 1.10 | 1.05 |