伏安特性曲线. (2)电路设计(如图所示).
①因小灯泡两端的电压要求从零开始变化,故滑动变阻器应采用分压式接法. ②该实验中,被测小灯泡电阻一般很小,故电路采用电流表外接法. (3)注意事项
①调节滑动变阻器滑片时应注意电压表的示数不能超过小灯泡的额定电压.
②在坐标纸上建立坐标系,横、纵坐标所取的分度比例应适当.尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸.
③连线一定要用平滑的曲线,而不能画成折线. 5. 测量电源的电动势和内阻
(1)测量电源的电动势和内阻的常用方法
①伏安法:电路图为图甲所示,数据处理:改变R的值,测出多阻U、I值,作出U-I图线,如图乙所示,图线与U轴交点的纵坐标为电源电动势,图线斜率的绝对值为电源内阻.
甲 乙
②用电阻箱、电流表测量电路图如图所示: 原理:改变电阻箱的阻值,记录R与I.
?E=I1?R1+r??应用?解出E、r.
?E=I?R+r??22
为了准确,可多测几组数据,求平均值,也可以用图象处理. ③用电阻箱、电压表测量电路图如图所示: 原理:改变电阻箱的阻值,记录R与U.
?应用?U
E=U+r?R
2
22
U1E=U1+rR1
解出E、r.
为了准确,可多测几组数据,求平均值,也可以用图象处理. (2)用伏安法测量电源电动势和内阻的注意事项 ①为了使路端电压变化明显,电源的电阻宜大一些;
②实验中不要将I调得过大,读电表时要快,每次读完后应立即断电;
③测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大,用方程组求解,分别求出E、r值再求平均值; ④画出U-I图象,使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可不予考虑;
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⑤计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=[习题精练]
|ΔU|
算出电源的内阻r. |ΔI|
1. 某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和(b)所示,长度为________cm,直径为________mm.
(2)按图(c)连接电路后,实验操作如下:
①将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;
②将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”);S2拨向接点2,保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1 280 Ω; (3)由此可知,圆柱体的电阻为________Ω.
答案 (1)5.01 5.316(5.314~5.318) (2)①大 ②大 (3)1 280
解析 (1)游标卡尺的精度为0.1 mm,所以L=(50+1×0.1) mm=5.01 cm,螺旋测微器的读数为d=(5+31.6×0.01) mm=5.316 mm.
(2)为了保护电流表,在接通电路之前,要使电路中的总电阻尽可能大,然后慢慢减小电路中的电阻. 2. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“3.8 V,0.3 A”.除了开关、导线外,
还有如下器材:
电压表V,量程0~5 V,内阻约5 kΩ 电流表A1,量程0~500 mA,内阻约为0.5 Ω 电流表A2,量程0~100 mA,内阻约4 Ω 滑动变阻器R1,最大阻值10 Ω,额定电流2.0 A 滑动变阻器R2,最大阻值100 Ω,额定电流1.0 A 直流电源E,电动势约为6 V,内阻约为0.5 Ω
(1)上述器材中,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填器材符号) (2)请根据所选的器材,在图甲中用笔画线代替导线,连接实验电路.
甲 乙
(3)根据实验数据,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙.则可确定小灯泡的功率P与
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U2、I2的关系,下列示意图中正确的是________.
(4)将被测小灯泡与一个电动势为1.5 V,内阻为5 Ω的电源串联组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为________A.
答案 (1)A1 R1 (2)实物连线如图所示 (3)D (4)0.15(0.14~0.16均可)
解析 (1)因小灯泡的规格为“3.8 V,0.3 A”可知,电流表应选A1;从题图乙分析知电压从0开始增大,故滑动变阻器应采用分压式接法,则滑动变阻器选R1. (2)实物连接图见答案.
121
(3)由题图乙可知小灯泡的电阻为图线斜率的倒数且越来越大,P=·U,P-U2图线中为斜率,所以RRA、B均错;P=RI2,P-I2图线中R为斜率,所以C错,D正确.
(4)在题图乙中画电源的伏安特性曲线,两图线有一个交点,交点纵轴为0.15 A,是回路中电流,所以通过小灯泡的电流为0.15 A.
3. 在“测量电源的电动势和内阻”的实验中,因找不到合适的电流表,某同学设计了如图所示的测量电
路,图中器材规格如下:
电源E(电动势约为3 V,内阻未知) 电压表V1(量程0~3 V,内阻约3 kΩ) 电压表V2(量程0~3 V,内阻很大) 滑动变阻器R(0~20 Ω) 定值电阻R0=2 Ω
(1)请根据电路图在图中完成实物连线;
(2)下表是该同学的实验数据表格,请根据表中数据在图的坐标纸中,作出U1-U2图线;
U1(V) U2(V) 2.79 0.38 2.68 0.60 2.57 0.82 2.44 1.01 2.36 1.23 2.27 1.40 43
(3)根据图线可求得电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留3位有效数字) 答案 (1)实物连线如图所示
(2)如图所示
(3)2.98(2.96~3.00均给分) 0.98(0.96~1.00均给分)
解析 (3)在U1-U2图中,纵轴截距为电源电动势E=2.98 V,图线斜率大小与R0的乘积为r=0.98 Ω.
第十天 热学
[知识回扣] 1. 两种分子模型
36V0
3(1)①球体,直径d= ; ②立方体,边长为d=V0,式中V0为分子体积,只适用于求固体或
π液体分子的直径;一般分子直径大小的数量级为10S是单分子油膜的面积.
(2)一般分子质量的数量级为10
-26
-10
m.油膜法测分子直径:d=V/S,V是纯油酸体积,
kg,1 mol任何物质含有的分子数为6.02×1023个.
2. 布朗运动:布朗运动是悬浮在液体中的颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,但是液体分子无规
则运动的反映.
3. 分子力随分子间距离变化的关系图线与分子势能随分子间距离变化的关系图线的比较:(如图甲、乙所
示)
甲 乙
在图甲中,当r=r0时分子间作用力为零.在图乙中,当r=r0时分子势能最小,但不为零(规定无穷远
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