2. [2009·福建高考]某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件.图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,现需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
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器材(代号) |
规格 |
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电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑动变阻器(R1) 滑动变阻器(R2) 直流电源(E) 开关(S) 导线若干 |
量程0~50 mA,内阻约为50
Ω 量程0~200 mA,内阻约为10 Ω 量程0~3 V,内阻约为10 kΩ 量程0~15 V,内阻约为25 kΩ 阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A 阻值范围0~1 kΩ,允许最大电流100 mA 输出电压6 V,内阻不计 |
(1)为提高实验结果的准确程度,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(以上均填器材代号)
(2)为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.
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(3)若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点:_________________________________________________________________
不同点:___________________________________________________________________.
解析:(1)图象中电流0~0.14 A,因此电流表选A2;电源电压6 V,但图象只要求电压在0~3 V之间调整,为了测量准确电压表选V1;由于绘制图象的需要,要求电压从0~3 V之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的R1.
(2)由图可知,该元件几十欧姆,>,电压表的分流作用可以忽略,所以采用电流表外接法;实验数据要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法.
(3)从图线的形状和图线上各点与原点连线的斜率变化趋势上去找相同点和不同点,该图线上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数.
答案:(1)A2 V1 R1' (2)如图所示
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(3)都是非线性关系 该元件的电阻值随电压的增大而减小,而小电珠的电阻值随电压的增大而增大
5. [2013·四川成都重点学校月考]某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.
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实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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R(Ω) |
4.0 |
10.0 |
16.0 |
22.0 |
28.0 |
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I(A) |
1.00 |
0.50 |
0.34 |
0.25 |
0.20 |
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1/I(A-1) |
1.0 |
2.0 |
2.9 |
4.0 |
5.0 |
(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作________(填“R-I”或“R-”)图象;
(2)利用测得的数据在坐标图中画出适当的图象;
(3)由图象可知,该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω;
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(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,理论上E测________E真,r测________r真.(填“>”“<”或“=”)
解析:(1)根据闭合电路欧姆定律有E=IR+Ir,得R=-r,由于R与成线性关系,应作R-图象.
(2)根据数据描点作图,如图所示
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(3)由R=E·-r知,图象的纵轴截距为电源内阻的负值,则r=2.0 Ω,图象的斜率为电源的电动势,E=6.0 V.
(4)由于电流表
的分压,“IR”并不是电源的路端电压,若将电流表
与电源等效为一个新电源,R=E·-(r+rA),因此,E测=E真,r测=r+rA>r真.
答案:(1)R- (2)见解析 (3)6.0(5.8~6.2) 2.0(1.8~2.2) (4)= >