电池组E(电动势3 V,内阻不计); 开关S及导线若干. 解析:由于
RVR=0.5,R0=100,可以看出R0?RA,故采用电流表内接法,0RA
画出电路原理图如图所示.把实物与原理图结合起来完成连线,注意电压表、电流表的正、负接线柱,保证电流从正接线柱进从负接线柱出.连线如图所示.
[来
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答案:见解析图
7.(2010·华南师大附中模拟)有一个标有“12 V,24 W”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率,需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
A.直流电源15 V(内阻可不计)
B.直流电流表0~0.6 A~3 A(内阻0.5 Ω、0.1 Ω) C.直流电流表0~300 mA(内阻约5 Ω)
D.直流电压表0~3 V~15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ) E.直流电压表0~25 V(内阻约200 kΩ) F.滑动变阻器10 Ω、5 A G.滑动变阻器1 kΩ、3 A
(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡,为了完成实验,需要从上述器材中再选用______(用序号字母表示).
(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图.
(3)若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图实-1-10
所示,由这条曲线可得出:正常发光条件下,灯丝消耗的电功率是________.
图实-1-10
(4)如果灯丝电阻与(t+273)的大小成正比,其中t为灯丝摄氏温度值,室温t=27℃,则正常发光时灯丝的温度是________℃.
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解析:(1)由灯泡的额定电压为12 V、额定电流为0.5 A可知,电压表应选用D,电流表应选B,实验采用分压式电路,滑动变阻器应选阻值小些的,故选F.电源A是必选的.
(2)因RVR>R灯
,故应采用外接法.滑动变阻器应用分压式连接,如图所示.
灯RA时,R=6.2 Ω,故灯丝正常发光时的功率为P=U2
(3)由图可知,U=12 VR≈23.2 W.
(4)设R=k(t+273).由t=27℃,R1
0=1.0 Ω,k=300
Ω/K.由R=6.2 Ω得:
t=1587℃.
答案:(1)ABDF (2)见解析图 (3)23.2 W (4)1587
8.图实-1-11甲所示为某同学测绘额定电压为2.5 V的小电珠的I-U图线的实验电路图.
图实-1-11
(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接成完整的实验电路.
(2)开关S闭合之前,图实-1-11乙中滑动变阻器的滑片应该置于______(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
图实-1-12
(3)已知小电珠灯丝在27℃时电阻值约为1.5 Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=273+t,根据图实-1-12所示的小电珠的I-U特性曲线,估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为________ ℃(保留两位有效数字).
解析:对于分压电路,开关S闭合前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端(A端),使待测电路上电压为零.由灯丝电阻与热力学温度成正比可得R=kT,当灯丝温度为300 K时电阻为1.5 Ω可得k=0.005.由小电珠的I-U特性曲线可得当电压为2.5 V时灯丝中电流约为0.265 A.根据欧姆定律可得出灯丝电阻
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R′=U/I=9.4 Ω,由R=kT解得此时灯丝热力学温度T′=R′/k=1880 K,即灯丝温度约为t=T′-273=1607℃=1.6×103 ℃. 答案:(1)实物连线图如图所示.
(2)A端 (3)1.6×103
9.(2010·贺州模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实-1-13所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
图实-1-13
图实-1-14
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某同学测出电源和小电珠的U-I图线如图实-1-14所示,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图
实-1-15中的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是 ( )
[来源:Z*xx*k.Com]
图实-1-15
A.a可以作为标准电阻使用 B.b能作为标准电阻使用 C.b的阻值随电压升高而增大 D.c的阻值随电压升高而增大
来[源:Zxxk.Com]
解析:(1)若调节滑动变阻器,小电珠的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是g导线断路. (2)由电源的U-I图线知E=3.0 V,r=1 Ω,当小电珠与电阻串联后,由闭合电路欧姆定律得
E=I(R+r+R灯)
又由小电珠的U-I图线得
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RU灯=I=1.2 Ω
解得R=0.8 Ω.
(3)因a元件的I-U线是直线,说明其电阻不随电压的变化而变化,故可作为标准电阻,故A对,B错.因I-U图线的斜率的倒数表示电阻值的变化,故C对D错.
答案:(1)g (2)0.8 (3)AC
10.(2007年高考重庆理综)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实-8-10所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
(1)若电压表的示数为2 V,电流表的示数为零,小电珠不亮,则断路的导线为 .
(2)若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小电珠亮,则断路的导线为 .
(3)若反复调节滑动变阻器,小电珠亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为 .
11.(2009年海淀模拟)如图实-8-11甲所示为某同学测绘额定电压为2.5V的小电珠的I-U图线的实验电路图.
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(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接成完整实验电路
(2)开关S闭合之前,图实-8-11乙中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)已知小电珠灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比(热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=273+t),根据图实-8-12所示的小电珠的I-U特性曲线,估算该电珠以额定功率工作时灯丝的温度约
为 ℃.(保留两位有效数字).
12.(2009年广东质检)有一个标有“2.5V,0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0~2.5V的区间内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的
平方U2
的关系曲线.有下列器材可供选择:
(1)实验中尽量减小实验误差,则应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需 (均用序号字母填写).
(2)根据你设计的实验电路,完成如图实0-8-14中的连线.
(3)若测定“4.8 V,2 A”的小灯泡,如果选用电压表V1的量程偏小,而选用电压表V2则量程又过大,为了能完成该实验.则除了选用小灯泡、电源、龟流表、开关、导线外,还需 (均用序号字母填写)。
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