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(15分)某同学从下表中选出实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线.请根据他所做的试验,分析以下问题:器材(代号)规格电流表(A1)电流表(A2)电压表(V1)电压表

网友投稿  2022-12-10 00:00:00  互联网

◎ 题目

(15分)某同学从下表中选出实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线.请根据他所做的试验,分析以下问题:
器 材(代号)
规  格
电流表(A1
电流表(A2
电压表(V1
电压表(V2
滑线变阻器(R0
电池(E)
电键(K)
导线若干
量程0~0.6A,内阻1Ω
量程0~3A,内阻1Ω
量程0~3V,内阻约2kΩ
量程0~15V,内阻约10kΩ
阻值0~25Ω,电阻丝长度30cm
电动势6V,内阻不计

⑴在如图的I-U图线中,A到B过程中灯泡电阻改变了     Ω.得出AB图线的实验过程中,变阻器滑动片在电阻丝上移动的长度是     cm.
⑵ 该同学在测量电路中电流表选用    (填代号),电压表选用     (填代号),滑线变阻器采用      (填分压式、限流式)接法,该同学电流表采用了       (填内、外)接法.
⑶ 结合所学的电学知识,在图示虚线框中(部分电路已画出),不改变电源和变阻器位置,根据合理的实验要求和方法画出正确的电路图,用铅笔补画完整实验电路图,要求变阻器滑动片右移时,灯泡两端电压变大.

⑷ 说明⑶ 问中采用该实验电路图的理由.

◎ 答案

⑴ 10  12  ⑵A1 V2分压式   内接法⑶ 如下图所示

⑷ 根据实验要求电流表应选小量程0.6A,电压表应选较大量程15V,电压表内阻比灯泡电阻约30~40Ω差得更多,故应采用电流表外接法;
实验中的最小电流是图中的0.10A,若变阻器用限流式接法,则灯泡中的最小电流
,I >IA,即变阻器最大阻值不小,不能满足实验要求,故只能采用分压式接法。

◎ 解析


试题分析:⑴由 在B状态时,电阻为30Ω,在A状态时电阻为40Ω,所以电阻改变了10Ω,设B状态时滑线变阻器与灯泡并联的电阻的阻值为R,此时灯泡两端电压,即并联电压为U=3V,滑动变阻器右半段电压为6V-3V=3V,通过灯泡的电流为IL=0.1A,由串并联电路特点及欧姆定律可得:(+0.1)(25?R)=3解得:R=15Ω,在A状态时,滑线变阻器的电阻为25Ω,则滑片移动的距离为×(25-15)cm=12cm。
⑵在实验中由于电表存在的误差,所以能用小量程不用大量程,电流表用A1,电压表用V2,由于实验中要求电压从0开始调节,所以控制电路就采用分压式,在实验中电压表的示数最大达到了6V等于电源的电动势,如果是外接,由于电流表的分压,电压表的示数不可能达到6V,所以电流表一定是用了内接法。  
⑶ 如右图所示,实际用电流表的内接法较好。

⑷ 根据实验要求电流表应选小量程0.6A,电压表应选较大量程15V,由于电流表内阻已知,故应采用电流表内接法;

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)某同学从下表中选出实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线.请根据他所做的试验,分析以下问题:器材(代号)规格电流表(A1)电流表(A2)电压表(V1)电压表…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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