《备考指南 物理 》课件-实验9

第八章实验九知识巩固练习1．某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1(0～3V，内阻等于3kΩ)电压表V2(0～15V，内阻等于15kΩ)电流表A1(0～200mA，内阻等于10Ω)电流表A2(0～3A，内阻等于0.1Ω)滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A)滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5A)定值电阻R3(阻值等于1Ω)定值电阻R4(阻值等于10Ω)定值电阻R5(阻值等于1kΩ)电源E(E＝6V，内阻不计)(1)请在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁．(2)该同学描绘出的I－U图像应是下列中的_____．【答案】(1)如图所示(2)B2．(2019年新乡模拟)实验室新进一批规格为“3V,1W”的小灯泡．某物理兴趣小组想测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从0开始变化．现有电源E(4V，内阻不计)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)、多用电表、开关S一个、导线若干、电流表A(0～0.6A，内阻约为1.0Ω)、电压表V(0～3V，内阻约为3kΩ)．(1)粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表__________(填“×1”“×10”或“×100”)倍率的电阻挡．调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲所示，结果为__________Ω.(2)请在图乙所示的虚线框内补画出满足实验要求的电路图．【答案】(1)×14.2(2)如图所示【解析】(1)小电珠电阻R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(9,1)Ω＝9Ω.粗测小电珠的电阻，应选择多用电表“×1”倍率的电阻挡．由图可知，测量结果为4.2Ω.(2)测量灯泡的伏安特性曲线时要用到滑动变阻器分压接法．同时由于灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法．对应的电路图如图所示．3．(2018年连云港模拟)小明同学想研究一段铅芯的伏安特性曲线，他连接了如图甲所示的实验电路．小亮同学认为小明的电路并不完善，他在该电路上增加了一条导线，得到了小明的认同．(1)请你用笔在图甲上加上这条导线．(2)对小亮改正后的电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应先置于________(填“最左端”或“最右端”)．(3)闭合开关后，调节滑动变阻器，测得几组电压表和电流表的示数记录如下表：电流I/A00.080.160.240.320.400.48电压U/V00.631.221.681.972.232.44请根据表中的数据，在图乙坐标系中作出铅芯的I－U图线．(4)由图像可知：随着温度升高，铅芯的电阻率________(填“增大”“减小”或“不变”)．【答案】(1)见解析(2)最左端(3)见解析(4)减小【解析】(1)要测量伏安特性曲线，应让电流由零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法，因此应接图甲中1或2中任一条．(2)由电路图可知，测量部分与滑动变阻器左侧并联，为了让电流由零开始调节，滑片开始时应在最左端．(3)根据表中数据利用描点法可得出对应的图像如图乙所示．(4)I－U图像中图像的斜率表示电阻的倒数，由图乙可知，斜率增大，则说明电阻减小，因长度和截面积不变，故说明电阻率减小．4.(2019年江西二模)用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器研究一只小灯泡完整的伏安特性，测得I－U图像如图甲所示．已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm，变阻器的最大阻值为22.5Ω，电源电动势为6V，内阻不计．(1)在如图乙所示的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图．要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大．(2)根据I－U图像可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐______(填“增大”或“减小”)，改变的阻值为______Ω.(3)在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了______cm.【答案】(1)电路图如解析图所示(2)增大5(3)10【解析】(1)滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片左移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联，电路图如图所示．(2)由I－U图像可知，从A到B的过程中，灯泡两端电压与电流之比增大，即灯泡的电阻逐渐增大．应用欧姆定律可知，电阻的改变量ΔR＝RB－RA＝eq\f(UB,IB)－eq\f(UA,IA)＝eq\f(6,0.3)Ω－eq\f(3,0.2)Ω＝5Ω.(3)设滑片在A点时与灯泡并联的滑动变阻器阻值为R.此时灯泡两端电压即并联电压为U并＝3V，滑动变阻器左半段电压为6V－3V＝3V，通过灯泡的电流为IL＝0.2A．由串、并联电路特点及欧姆定律可得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,R)＋0.2))(22.5－R)＝3，解得R＝15Ω.与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度为eq\f(15,22.5)×30cm＝20cm，在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30cm－20cm＝10cm.综合提升练习5．(2019年四川模拟)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等．(1)使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图甲a所示，读数为______Ω.据此应选择图甲中的______(填“b”或“c”)电路进行实验．(2)连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐______(填“增大”或“减小”)，依次记录电流及相应的电压．将元件X换成元件Y，重复实验．(3)图乙a是根据实验数据作出的U－I图线．由图可判断元件______(填“X”或“Y”)是非线性元件．(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图乙b所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V．利用图乙a可算得E＝________V，r＝________Ω(结果均保留2位有效数字，视电压表为理想电压表)．【答案】(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.506．某同学用伏安法测量导体的电阻．现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5Ω.(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接______(填“a”或“b”)、导线②连接______(填“c”或“d”)．(2)正确接线测得实验数据如下表．用作图法求得R1的阻值为________Ω.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的eq\f(1,10).若测R2的阻值，则最优的连线应选______(填选项)．A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d【答案】(1)ad(2)如解析图所示4.55(3)B【解析】(1)由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通．由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电