(浙江選考)2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 實(shí)驗(yàn)與探究 第3講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(一)學(xué)案

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1、 第3講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(一) 實(shí)驗(yàn)9:測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線 一、實(shí)驗(yàn)原理 用電流表測(cè)出流過小燈泡的電流,用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓,測(cè)出多組(U,I)值,在I-U坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來. 二、實(shí)驗(yàn)電路圖及器材 如圖1所示, 圖1 小燈泡(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一個(gè)、電壓表(0~3 V~15 V)與電流表(0~0.6 A~3 A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 Ω)一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆. 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.確定電表量程,按照實(shí)驗(yàn)電路圖連接電路. 2.將滑動(dòng)變阻

2、器滑片滑到阻值為0處,閉合開關(guān),使電壓從0開始變化. 3.移動(dòng)滑片,測(cè)出多組不同的電壓與電流值. 4.在坐標(biāo)紙上以I為縱軸,以U為橫軸,建立坐標(biāo)系.在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn),將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線. 5.拆除電路,整理器材. 四、實(shí)驗(yàn)器材選取 1.原則:(1)安全;(2)精確;(3)操作方便. 2.具體要求 (1)電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流.干電池中電流一般不允許超過0.6 A. (2)用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實(shí)際最大電流. (3)電壓表或電流表的量程不能小于被測(cè)電壓或電流的最大值. (4)電壓表或電流

3、表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上. (5)從便于操作的角度來考慮,限流式接法要選用與待測(cè)電阻阻值相近的滑動(dòng)變阻器,分壓式接法要選用較小阻值的滑動(dòng)變阻器. 五、電流表內(nèi)接法與外接法的比較 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 電路圖 誤差原因 電流表分壓U測(cè)=Ux+UA 電壓表分流I測(cè)=Ix+I(xiàn)V 電阻測(cè)量值 R測(cè)==Rx+RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值 R測(cè)==

4、采用電流表內(nèi)接法. 2.臨界值計(jì)算法 Rx<時(shí),用電流表外接法; Rx>時(shí),用電流表內(nèi)接法. 七、滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法比 限流式接法 分壓式接法 兩種接法的電路圖 負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計(jì)) ≤U≤E 0≤U≤E 負(fù)載R上電流的調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計(jì)) ≤I≤ 0≤I≤ 八、滑動(dòng)變阻器兩種接法的適用條件 1.限流式接法適合測(cè)量阻值較小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的最大電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的最大電阻還小). 2.分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的最大電阻要大). 九、常用電表的讀數(shù) 對(duì)于電壓表和電流

5、表的讀數(shù)問題,首先要弄清電表量程,即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過的最大電壓或電流,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度,按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可. 1.0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表的讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度分別是0.1 V和0.1 A,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位. 2.對(duì)于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1 V. 3.對(duì)于0~0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時(shí)要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A. 十、注意事項(xiàng) 1.實(shí)驗(yàn)前檢查電表

6、是否指零,不指零時(shí),要先調(diào)零. 2.電流表外接,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法. 3.在小燈泡電壓接近額定值時(shí),要緩慢增加. 4.作I-U圖象時(shí),注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取,應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi),不要畫成折線. 例1 (2016·浙江10月學(xué)考·18)做“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn),要求采用分壓電路,電流表外接.小王的連接如圖2甲所示,閉合開關(guān)S前請(qǐng)老師檢查,老師指出圖中標(biāo)示的①、②兩根連線有一處錯(cuò)誤,錯(cuò)誤連線是________(選填“①”或“②”);圖中標(biāo)示的③、④和⑤三根連線有一處錯(cuò)誤,錯(cuò)誤連線是________(選填“③”“④”或“⑤”).小王正確連線后,閉合開關(guān)S前,

7、應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片C移到________處(選填“A”或“B”).閉合開關(guān)S,此時(shí)電壓表讀數(shù)為________V.緩慢移動(dòng)滑片C至某一位置時(shí),電流表指針如圖乙所示,電流表的示數(shù)為________A. 圖2 答案?、佟、堋 0 0.32 解析 因本實(shí)驗(yàn)要求采用分壓電路、電流表外接,所以①、④兩根導(dǎo)線有問題. 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)為了保證實(shí)驗(yàn)儀器的正常使用,需要將C撥到最左端,即A處,開關(guān)閉合后,電壓表讀數(shù)為0 V. 圖乙中電流表的讀數(shù)為0.32 A(不需要估讀). 例2 (2016·浙江4月選考·18)在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5 V、電流為0.3 A.

8、 圖3 (1)部分連線的實(shí)物圖如圖3甲所示,請(qǐng)?jiān)趫D中完成實(shí)物連接圖. (2)某次實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.18 A時(shí),電壓表的指針如圖乙所示,則電壓為_______ V,此時(shí)小燈泡的功率是________ W. (3)正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的________(填字母). A          B C          D 答案 (1)見解析圖 (2)1.50 0.27 (3)C 解析 (1)如圖所示. (2)電壓表的示數(shù)為1.50 V;功率P=UI=0.27 W. (3)溫度變高,電阻率變大,所以答案為C. 變式1 在某次“測(cè)繪小燈泡

9、的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,所選用的實(shí)驗(yàn)器材有 A.小燈泡“2.5 V 0.2 A” B.電流表0~0.6 A~3 A(內(nèi)阻約1 Ω) C.電壓表0~3 V~15 V(內(nèi)阻很大) D.滑動(dòng)變阻器“2 A 10 Ω” E.電源(兩節(jié)干電池) F.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干 (1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)小杰同學(xué)采用了如圖4所示的實(shí)物電路,則具體實(shí)驗(yàn)操作前,該電路需改進(jìn)的地方有________________________________________________________________________. 圖4 (2)在方框中畫出正確的電路圖. (3)當(dāng)開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器

10、的滑片從右向左滑動(dòng)過程中,燈泡始終不亮,但電壓表有示數(shù),則可能出現(xiàn)的故障是________. A.小燈泡燈絲斷了 B.連接電源的導(dǎo)線斷開 C.電流表上某個(gè)接線柱與導(dǎo)線斷開 D.開關(guān)接觸不良造成斷路 答案 (1)電流表應(yīng)外接 電流表應(yīng)選0.6 A量程 滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左側(cè) (2)如圖所示 (3)A 解析 (1)由于電壓表內(nèi)阻與小燈泡電阻的比值大于小燈泡電阻與電流表內(nèi)阻的比值,故電流表要外接;小燈泡額定電流為0.2 A,電流表應(yīng)選0.6 A量程;合上開關(guān)前,為了保護(hù)電表,測(cè)量電路電壓應(yīng)最小,故滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左側(cè).(3)電壓表有示數(shù)說明電壓表到電源是通的,A正確. 變式

11、2 (2017·嘉興一中等五校聯(lián)考)為描繪小燈泡L(2.5 V 1.0 W)的伏安特性曲線,某同學(xué)根據(jù)如下可供選擇的器材設(shè)計(jì)了如圖5所示電路(電路還沒有完全接好). 圖5 A.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω) B.電壓表(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ) C.滑動(dòng)變阻器(200 Ω,0.3 A) D.滑動(dòng)變阻器(5 Ω,2 A) E.電池組(電動(dòng)勢(shì)約3 V,內(nèi)阻未知) F.開關(guān),帶夾子的導(dǎo)線若干 G.待測(cè)小燈泡 (1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________(填“C”或“D”),請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線將尚未連接好的電壓表連入電路中. (2)在該同學(xué)連接最后一根導(dǎo)線的c端到直

12、流電源正極之前,請(qǐng)指出其中僅有的兩個(gè)不當(dāng)之處:Ⅰ.__________________;Ⅱ.____________________. (3)改正上述兩個(gè)不當(dāng)之處后,他在測(cè)量中發(fā)現(xiàn),無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值,其原因可能是導(dǎo)線________(填圖中導(dǎo)線代號(hào))沒有連接好. 答案 (1)D 如圖所示 (2)連電路時(shí)沒有斷開開關(guān) 滑動(dòng)變阻器的滑片沒有移至b端 (3)③ 變式3 (2017·溫州市3月選考模擬)要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V 0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V. (1)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列圖中的__

13、______(填字母代號(hào)) (2)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖6所示,當(dāng)小燈泡的電壓為1.0 V,其電阻為________Ω,由圖可得,當(dāng)電壓U>1 V后,小燈泡電阻R隨溫度T的升高而________(選填“增大”或“減小”). 圖6 答案 (1)D (2)10 增大 解析 (1)要使燈泡兩端的電壓由0逐漸增加到3 V,測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線應(yīng)采用分壓式接法,同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小,故電流表采用外接法,故電路圖應(yīng)選擇D; (2)由題圖可知,當(dāng)電壓為1.0 V時(shí),電流為0.10 A,則由歐姆定律可知:R== Ω=10 Ω;I-U圖象上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù).由

14、題圖可知,此斜率越來越小,說明電阻在增大. 變式4 (2017·金華十校聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,選用的小燈泡為“2.5 V,0.8 W”. (1)在圖7中,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線完成余下的電路連線,要求小燈泡兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化. 圖7 (2)根據(jù)上述電路,測(cè)量得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,請(qǐng)用表中數(shù)據(jù)在圖8坐標(biāo)紙上描點(diǎn),并作出I-U圖線. 次數(shù)n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 電壓/V 0 0.10 0.20 0.40 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 電流/A 0 0.07

15、0.10 0.16 0.17 0.22 0.26 0.29 0.32 圖8 答案 (1) (2) 實(shí)驗(yàn)10:探究導(dǎo)體電阻與其影響因素(包括材料)的關(guān)系 一、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)電阻定律公式知道只要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度和它的直徑d,計(jì)算出橫截面積S,并用伏安法測(cè)出電阻Rx,即可計(jì)算出金屬絲的電阻率. 把金屬絲接入電路中,用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R. 二、實(shí)驗(yàn)電路圖及實(shí)物圖 如圖9所示, 圖9 被測(cè)金屬絲,直流電源(4 V),電流表(0~0.6 A),電壓表(0~3 V),滑動(dòng)變阻器(50 Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,毫米刻度尺. 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.

16、在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d. 2.接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路. 3.用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量三次,求出其平均值l. 4.把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置. 5.閉合開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,填入記錄表格內(nèi). 6.將測(cè)得的Rx、l、d值,代入公式R=ρ和S=中,計(jì)算出金屬絲的電阻率. 四、數(shù)據(jù)處理 1.在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法 (1)用Rx=分別算出各次的數(shù)值,再取平均值; (2)用U-I圖線的斜率求出. 2.計(jì)算電阻率將記錄的數(shù)據(jù)

17、Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算式ρ=Rx=. 五、注意事項(xiàng) 1.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小,因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法. 2.被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度,是指待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度,亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)金屬絲長(zhǎng)度,測(cè)量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直,反復(fù)測(cè)量三次,求其平均值. 例3 (2017·浙江4月選考·18)小明用電學(xué)方法測(cè)量電線的長(zhǎng)度.首先,小明測(cè)得電線銅芯的直徑為1.00 mm,估計(jì)其長(zhǎng)度不超過50 m(已知銅的電阻率為1.75×10-8 Ω·m). 現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材:①量程為3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ的電壓表;②量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.1 Ω的電流表;③阻值

18、為0~20 Ω的滑動(dòng)變阻器;④內(nèi)阻可忽略、輸出電壓為3 V的電源;⑤阻值為R0=4.30 Ω的定值電阻,開關(guān)和導(dǎo)線若干. 小明采用伏安法測(cè)量電線電阻,正確連接電路后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電流表的示數(shù)從0開始增加,當(dāng)示數(shù)為0.50 A時(shí),電壓表示數(shù)如圖10甲所示,讀數(shù)為______ V.根據(jù)小明測(cè)量的信息,圖乙中P點(diǎn)應(yīng)該________(選填“接a”“接b”“接c”或“不接”),Q點(diǎn)應(yīng)該________(選填“接a”“接b”“接c”或“不接”).小明測(cè)得的電線長(zhǎng)度為______ m. 甲 乙 圖10 答案 2.50 接b 接a 31.4 解析 電壓表量程為3 V,所以得估讀,

19、即讀數(shù)為2.50 V;由題意知本題的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示: 根據(jù)Rx+R0=,Rx=ρ,S=,聯(lián)立可知L≈31.4 m. 變式5 (2017·寧波市9月聯(lián)考)用伏安法測(cè)定電阻約為5 Ω的均勻電阻絲的電阻率,電源是兩節(jié)干電池.如圖11甲所示,將電阻絲拉直后兩端固定在帶有刻度尺的絕緣底座的接線柱上,底座的中間有一個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的金屬觸頭P,觸頭上固定了接線柱,按下P時(shí),觸頭才與電阻絲接觸,觸頭的位置可從刻度尺上讀出,實(shí)驗(yàn)采用的電路原理圖如圖乙所示,電表均可視為理想電表. 圖11 (1)本實(shí)驗(yàn)電壓表的量程選________(填“0~3 V”或“0~15 V”) (2)根

20、據(jù)電路原理圖乙,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)圖丙連接成實(shí)驗(yàn)電路. (3)閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)至一合適位置后不動(dòng),將觸頭P自左向右移動(dòng)的過程中,電流表讀數(shù)________(填“增大”、“減小”或“不變”) (4)實(shí)驗(yàn)得到幾組U、I、L的數(shù)據(jù),用R=計(jì)算出相應(yīng)的電阻值后作出R-L圖線如圖丁所示,取圖線上的兩個(gè)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)之差ΔL和ΔR,若電阻絲直徑為d,則電阻率ρ=________.(用ΔL、ΔR、d表示) 答案 (1)0~3 V (2)連線如圖所示 (3)不變 (4) 變式6 某同學(xué)用伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻,現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ的電壓表和量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.

21、1 Ω的電流表.采用分壓電路接線,圖12甲是實(shí)物的部分連線圖,待測(cè)電阻為圖乙中的R1,其阻值約為5 Ω. 圖12 (1)測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接_______(填a或b)、導(dǎo)線②連接_______(填c或d). (2)正確接線測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,用作圖法求得R1的阻值為________Ω. U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53 (3)已知圖乙中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體,R2的邊長(zhǎng)是R1的,若測(cè)R2的阻值,則最優(yōu)的連線

22、應(yīng)選________(填選項(xiàng)). A.①連接a,②連接c B.①連接a,②連接d C.①連接b,②連接c D.①連接b,②連接d 答案 (1)a d (2)見解析圖 4.6(4.4~4.7均可) (3)B 解析 (1)因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻R1的阻值,則電流表采用外接法,而滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,故測(cè)R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接a,導(dǎo)線②連接d; (2)建立坐標(biāo)系描點(diǎn)連線如圖所示,則R1== Ω≈4.5 Ω; (3)設(shè)R1的邊長(zhǎng)為l,厚度為h,電阻率為ρ,根據(jù)電阻定律,得R1=ρ=,R2=ρ==R1,要測(cè)R2的阻值,與測(cè)量R1一樣,最優(yōu)的連線應(yīng)①連接a,

23、②連接d,選項(xiàng)B正確. 1.(2015·浙江理綜·22)圖1甲是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖. 圖1 (1)根據(jù)圖甲畫出實(shí)驗(yàn)電路圖; (2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的①、②、③、④所示,電流表量程為0.6 A,電壓表量程為3 V.所示讀數(shù)為:①________、②________、③________、④__________.兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為________和________. 答案 (1)見解析圖 (2)①0.10 A?、?.24 A?、?.00 V ④0.27 V 8.3 Ω(8.3±0.1 Ω均可)

24、 2.7 Ω(2.7±0.1 Ω均可)[如填為2.7 Ω(2.7±0.1 Ω均可) 8.3 Ω(8.3±0.1 Ω均可)也行] 解析 (1)電路圖如圖所示. (2)電流表量程為0.6 A時(shí),最小刻度為0.02 A,讀數(shù)讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位,所以①表示數(shù)為0.10 A,②表示數(shù)為0.24 A;電壓表量程為3 V,最小刻度為0.1 V,應(yīng)估讀到0.01 V,所以③表示數(shù)為2.00 V,④表示數(shù)為0.27 V,根據(jù)歐姆定律R1==≈8.3 Ω,R2== Ω=2.7 Ω. 2.某學(xué)習(xí)小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“3.6 V,1.2 W”的小燈泡的伏安特性曲線,除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有下列器材可供選擇:

25、直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5 V,內(nèi)阻不計(jì)); 電壓表V(量程5 V,內(nèi)阻約為5 kΩ); 電流表A1(量程350 mA,內(nèi)阻約為1 Ω); 電流表A2(量程150 mA,內(nèi)阻約為2 Ω); 滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~200 Ω); 滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~10 Ω). (1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________;(填寫器材代號(hào)) (2)如圖所示,以下的四個(gè)電路中應(yīng)選用________進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 答案 (1)A1 R2 (2)A 3.(2017·諸暨市期末考試)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的標(biāo)稱值為“2.5 V 0.5 A”. (1

26、)圖2甲是實(shí)驗(yàn)中部分的電路連線,余下導(dǎo)線的連接方式:導(dǎo)線①連接________(選填a或b)、導(dǎo)線②連接________(選填c或d)、導(dǎo)線③連接________(選填e或f). (2)根據(jù)上述電路,測(cè)量得到了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),已將數(shù)據(jù)描繪在圖乙的坐標(biāo)紙中,請(qǐng)?jiān)趫D中描出小燈泡的伏安特性曲線. 圖2 答案 (1)a c e (2)如圖所示 解析 (1)根據(jù)小燈泡的額定電壓2.5 V,額定電流0.5 A,可以知道電壓表、電流表的連線,同時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該采用分壓式接法,所以導(dǎo)線①、②、③分別連接a、c、e;(2)圖象處理時(shí)應(yīng)用平滑的曲線盡可能多地連接各點(diǎn). 4.(2017·嘉興市期

27、末)某小燈泡的額定電壓是2.5 V,小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線,要求采用分壓電路,電流表外接. (1)用多用電表粗測(cè)小燈泡的阻值,倍率選用“×1”擋,如圖3甲所示,其電阻為________ Ω; (2)請(qǐng)你在圖乙中完成實(shí)物接線余下導(dǎo)線的連接; (3)小明正確的完成了實(shí)驗(yàn),根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪了小燈泡的伏安特曲線,如圖丙所示,當(dāng)小燈泡兩端電壓U=2.5 V時(shí),其電阻R=________ Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字); (4)在(1)和(3)中小燈泡的電阻測(cè)量值明顯不同的原因是________. A.(1)中的測(cè)量是錯(cuò)誤的 B.(3)中的測(cè)量是錯(cuò)誤的 C.(1)中的測(cè)量誤差太

28、大 D.由于溫度不同造成了電阻值不同 圖3 答案 (1)1.0 (2)如圖所示 (3)8.3 (4)D 5.在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,有兩節(jié)新的干電池、開關(guān)、若干導(dǎo)線和待測(cè)金屬管(其阻值約為5 Ω)及下列器材: A.電壓表0~3 V,內(nèi)阻約10 kΩ B.電壓表0~15 V,內(nèi)阻約50 kΩ C.電流表0~0.6 A,內(nèi)阻約0.05 Ω D.電流表0~3 A,內(nèi)阻約0.01 Ω E.滑動(dòng)變阻器,0~10 Ω F.滑動(dòng)變阻器,0~100 Ω (1)要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值,電壓表應(yīng)選__________,電流表應(yīng)選__________,滑

29、動(dòng)變阻器應(yīng)選__________;(填序號(hào)) (2)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物接線如圖4所示,請(qǐng)指出接線中的兩處明顯錯(cuò)誤. 圖4 錯(cuò)誤1:________________________________________________________________________; 錯(cuò)誤2:________________________________________________________________________. 答案 (1)A C E (2)導(dǎo)線連接在了滑動(dòng)變阻器的滑片上 采用了電流表內(nèi)接法 解析 (1)由于兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為3 V,所以電壓表應(yīng)選A;由于通

30、過金屬管的最大電流約為Im== A=0.6 A,所以電流表應(yīng)選C.由于待測(cè)金屬管的阻值約為5 Ω,滑動(dòng)變阻器F阻值太大,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E. (2)由于待測(cè)金屬管阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,所以電流表應(yīng)用外接法,連線圖中的兩處明顯錯(cuò)誤分別是: 錯(cuò)誤1:導(dǎo)線連接在了滑動(dòng)變阻器的滑片上; 錯(cuò)誤2:采用了電流表內(nèi)接法. 6.在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,為了探究3根材料未知、橫截面積均為S=0.20 mm2的金屬絲a、b、c的電阻率,采用如圖5所示的實(shí)驗(yàn)電路.M為金屬絲c的左端點(diǎn),O為金屬絲a的右端點(diǎn),P是金屬絲上可移動(dòng)的接觸點(diǎn).在實(shí)驗(yàn)過程中,電流表讀數(shù)始終為I=1.25 A,電

31、壓表讀數(shù)U隨OP間的距離x的變化如下表: 圖5 x/mm 600 700 800 900 1 000 1 200 1 400 U/V 4.00 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 x/mm 1 600 1 800 2 000 2 100 2 200 2 300 2 400 U/V 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.75 (1)繪出電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x變化的圖線; (2)求出金屬絲的電阻率ρ,并進(jìn)行比較. 答案 見解析 解析 (1)以O(shè)P間距離x為橫軸,以

32、電壓表讀數(shù)U 為縱軸,描點(diǎn)、連線繪出電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x變化的圖線. (2)根據(jù)電阻定律R=ρ可得ρ=R·=·. 則ρa(bǔ)= Ω·m=1.00×10-6 Ω·m ρb= Ω·m=1.04×10-7 Ω·m ρc= Ω·m=1.04×10-6 Ω·m 通過計(jì)算可知,金屬絲a與c電阻率接近,遠(yuǎn)大于金屬絲b的電阻率. 7.小明對(duì)2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣,于是用伏安法測(cè)量其電阻值. (1)圖6甲是部分連接好的實(shí)物電路圖,請(qǐng)用電流表外接法完成接線并在圖中畫出. 圖6 (2)小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量了一段2B鉛筆芯的伏安特性,并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U-I

33、圖上,如圖乙所示.在圖中,由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用________(選填“○”或“×”)表示的. (3)請(qǐng)你選擇一組數(shù)據(jù)點(diǎn),在圖上用作圖法作圖,并求出這段鉛筆芯的電阻為________ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案 (1)見解析圖甲 (2)× (3)見解析圖乙 用“×”表示的數(shù)據(jù)連線時(shí),電阻為1.2 Ω(1.1~1.3 Ω均可),用“○”表示的數(shù)據(jù)連線時(shí),電阻為1.6 Ω(1.5~1.7 Ω均可) 解析 (1)連線如圖甲所示. 甲 乙 (2)U-I圖象如圖乙所示,U-I圖象的斜率反映了電阻的大小,而用電流表內(nèi)接法時(shí)測(cè)得的電阻偏大,外接法時(shí)測(cè)得的電阻偏小,所以外接法的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用“×”表示的. (3)在U-I圖象上,選用外接法所得的“×”連線,則R==1.2 Ω,選用內(nèi)接法所得的“○”連線,則R==1.6 Ω. 20

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