(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 Ω的定值电阻R串联,接在电动势为1.5 V、内阻为1 Ω的电源两端,如图乙所示。每个小灯泡消耗的功率是 W。
专题能力训练15 电学实验
1.答案(1)3 2 A
(2)2.9(2.8~3.0) 1.2(1.1~1.3) = >
解析(1)由题图甲可知,作为电压表使用时,选择开关应接位置3;作为欧姆表使用时,选择开关应接2,内部电源被接通,可测量电阻;使用时,电流一定从红表笔流入,即从A端流入。
(2)根据闭合电路欧姆定律,E=IR+Ir,则R=E-r,可知图线斜率表示电动势,在纵轴上截距
的绝对值表示内阻,则E=k==2.9V,r=1.2Ω。将多用电表的内阻等效到电源的内部,则测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和,所以内阻测量值偏大。当电阻箱阻值无穷大时,电流表分压可以忽略,故本实验中电动势的测量准确。
2.答案(1)见解析图 (2)R1 (3)3.0 2.4
解析(1)根据实物图可知,电压表V1与R并联后与R0串联接在电源两端,电压表V2并联在电源两端,故电路图如图所示。
(2)根据串、并联电路规律可知,R0两端的电压为U0=U20-U10,电路中电流为I=姆定律可得R0=;根据欧
R1。
r,
(3)根据闭合电路欧姆定律可知U2=E-变形可得U1=
由题图丙可知,当U1=0时,U2=1.0V,代入上式则有又图象的斜率为k==1.5 联立解得E=3.0V,r=2.4Ω。 3.答案(1)如图所示 (2)RV=(3)2 960
R0
解析本题考查并联电路特点及欧姆定律,意在考查学生由实验目的确定实验原理完成实验的能力。
由并联电路两端电压相等可知,定值电阻R0两端的电压为U0=U2-U1,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流为I0=其变形得到U2==IV1,因此电压表V1的内阻RV=U1,由图象斜率k=1.5=1+,解以上三式得RV=?RV=2960Ω。
R0,将
4.答案(1)A 2.120 (2)①×1 k ②欧姆调零 (3)B (4)
解析(1)游标卡尺的A位置是测量圆筒内径的,故用A部位去测玻璃管的内径;通过读游标卡尺得玻璃管的内径d为21mm+10×0.02mm=21.20mm=2.120cm。
(2)由于欧姆表的指针偏转较小,说明被测电阻较大,故需要换成更大挡位,即“×1k”挡;换了挡位后,再测电阻时还需要调零。
(3)由于电压表的示数几乎不变,即仍有一定的示数,而将5、6之间断开时,电路中就没有了电流,电压表的示数为零,故它是不可能的,选项B正确。 (4)由公式可知矿泉水的电阻率ρ=5.答案(1)如图所示
,因为k=,则ρ=。
(2)R2
(3)①650.0 b 接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警
解析(1)先用电阻箱替代热敏电阻,连接成闭合回路进行调试。电路图连接如答案所示。 (2)当电路中电流Ic=10mA时,根据闭合电路欧姆定律有Ic=,解得R总=1800Ω,此时热敏电阻的阻值为650Ω,则滑动变阻器的阻值为1150Ω,所以滑动变阻器选R2。
(3)①当热敏电阻阻值小于650Ω时,报警器就会报警,用电阻箱替代热敏电阻进行调节,应把电阻箱的阻值调到650Ω。若接通电源后电路中的电流过大(超过20mA),报警器就会损坏,电流越小越安全,所以为了电路安全,闭合开关前滑片应置于b端。
②用电阻箱替代热敏电阻进行调试,应将开关向c端闭合,开关闭合后要减小电路中的电阻直至报警器报警。
6.答案(1)A (2)B (3)0.09
解析本题考查测绘小灯泡的伏安特性曲线实验,意在考查学生对该实验的掌握情况。
(1)由题意可知,本实验选择的是分压电路,因此滑动变阻器选择的是A。 (2)因为小灯泡的电阻RL==15Ω,和电流表电阻相近,故应采用电流表外接法,因此应选用B电路。
(3)设小灯泡的电流为I,电压为U,由U=E-2I(R+r),代入数据得U=1.5-6I(V),作出小灯泡在题图乙电路中的电流—电压关系图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点,由此交点即可读出此时通过小灯泡的电流以及小灯泡两端的电压。由P=UI可得此时灯泡的功率。
