a15学生实验十五 用DIS测干电池的电动势和内阻(3)

2019-02-17 17:57

为 Ω;

该电阻线单位长度的电阻R0为 Ω 30.利用图中给定的理想电压表、电源(内阻不计)、电阻箱R、电键,测量未知电阻Rx的阻值。

(1)以笔代替导线,将图中实物连接为测量所用的电路。

(2)写出实验中必须测量的物理量得到符号,并指出各符号的意义: ; 。 (3)用(2)中记录的数据表示Rx的公式为:Rx= 。

31.有输出电压恒定为9V的电源一个,最大电阻为50Ω的滑动变阻器一个,最大电阻为100Ω的电阻箱一个,规格为“9V、9W”的红灯及“6V、9W”绿灯各一个,电键一个.(1)请设计一个电路,用滑动变阻器来控制灯泡的明暗变化,要求滑动变阻器的滑动片从最左端向右移动时,绿灯由亮逐渐变暗至熄灭,而红灯由熄灭到越来越亮直至正常发光;当滑动变阻器的滑动片从最右端向左移动时,红灯泡逐渐变暗直至熄灭,而绿灯由熄灭到越来越亮直至正常发光.请在右边方框中画出电路图.(2)所

提供的电阻箱在本电路中的作用是 ,它的阻值取 Ω.

32. 如图所示的电路中,电源的电动势为100V,内阻不计,电阻R=100Ω,且阻值不随温度变化,一个灯泡L两端的电压与流过的电流关系如下表所示,保持环境温度20 ℃不变 电流(A) 0.20 0.37 0.50 0.60 0.68 0.75 0.78 0.79 0.80 0.80 电压(V) 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 (1)试在给出的坐标中作出灯泡L的伏安特性曲线。 (2)当电键闭合时,求灯泡的实际功率 W。

(3)设每秒钟灯泡L向外散射热与周围温度每差1 ℃时为0.24J,则此时灯泡L的温度为 。

33. 如图所示为用电流表和电压表测未知电阻R的两种不同的电路,甲乙两电路中各对应的同种仪器规格都相同,其中待测电阻R约为100Ω,滑动变阻器W的最大阻值为50Ω,电池的电动势E=6.0V,内阻可忽略。闭合开关

后,各电路均能正常工作。关于这两个电路下列说法中正确的是( ) A.甲图中电压表的a接线柱应为正接线柱

11

B.闭合开关前,乙图中滑动变阻器滑动头应调至最左端

C.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头,甲图中的电压表V1的示数变化的最大范围为0~6.0V

D.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头,乙图中电压表V2的示数变化的最大范围为0~6.0V

34. 影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小,PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性。(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

①电流刻度R/Ω较大处对应的温180A 32度刻度10014R'R( ) R R _______________mA05 丙E ;(填“较大”或“较O 80t/C小”) 丙 乙 甲②若电阻箱

阻值R′=50Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值。

(2)一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下: 0ot/0C R/kΩ R2/kΩ2 R-1/kΩ-1 0 14 196 0.07 10 11 121 0.09 20 7 49 0.14 30 3 9 0.33 40 4 16 0.28 50 5 25 0.20 60 6 36 0.17 70 8 64 0.13 80 10 100 0.10 90 14 196 0.07 100 16 256 0.06 已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为0C)为加热器的温度,t0为室温(本题取200C)。当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。加热器接到200V的电源上,在方格纸上作出PR和PQ与温度t之间关系的图象 ①加热器工作的稳定温度为________0C;(保留两位有效数字)

②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时______________________________;

当温度稍低于稳定温度时______________________________,从而保持温度稳定。

35.用替代法测一个未知电阻Rx的阻值可以用如图所示电RS 2 路,图中RS为电阻箱(RS的最大阻值大于待测电阻Rx

a S2 的阻值),S2为单刀双掷开关,R0为滑动变阻器,最大阻S1 R0 P b 值为20Ω。为了电路安全,测量前应将滑动变阻器的滑片E 1 Rx A P调至 (选填“a”或“b”),电阻箱RS阻值应调至 (选填“最大”或“最小”)。闭合S1开始实验,接下来有如下一些操作:

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A.慢慢移动滑片P B.将S2闭合在2端

C.将S2闭合在1端 D.将S1断开,整理实验器材

E.调节电阻箱RS的值,使电流表指针指在 (请补充完整) F.使电流表指针变化至某一适当位置 G.记下电阻箱上电阻读数 实验操作的合理次序是: (填字母)

次 数 1 2 3 4 5 36. 如图所示,是一种内

电流表0.0.0.0.0.电阻可调的化学电池,可用

(A) 20 16 12 10 08 来验

电压表1.1.1.1.1.证闭合电路欧姆定律。

(V) 01 20 40 50 59 A、B为电池的正、负极,C、

D为靠近正、负极板的两个探极,目的是为了测量电池的内部电压,向电池内打气,可以改变电解质溶液液面的高低,从而改变电池的内电阻。 现在要验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势,除该电池以外,还备有理想电流表和理想电压表各一个、一个定值电阻R=5Ω、电键S和导线若干。正确连接电路以后,得到表中实验数据。 (1)右图是该化学电池的俯视示意图,请用器材符号在下面方框内画出实验电路原理图; (2)该电池的电动势E=________V;

(3)上述实验中第2次操作时该化学电池的内阻r=________Ω。

37. 在如图(1)所示电路中,定值电阻R0=10Ω,R为电阻箱,S2为单刀双掷开关.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其阻值为R1,记录电压传感器测得的数据为Ul,然后保持电阻箱阻值不变,将S2切换到b,记录电压传感器示数为U2.

(1)试写出电阻Rx的表达式;

(2)若求得电阻Rx=2.5Ω,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U,

11对测得的数据进行处理,绘出如图(2)所示的—图线.求电源电动势E

UR和内阻r。

38.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示0℃时的电阻,k表示图线的

斜率.若用该电阻与电池(电动势E、内阻r)、电流表A(内阻不计)、滑动变阻器R′ 串联起来,连接成如 图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.

(1)根据图甲,温度为t(t>00C)时电阻R的大小为: (2)在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对

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应关系。请用E、R0、R’(滑动变阻器接入电路的阻值)、K等物理量表示待测温度与电流的关系式t=

(3)如果某次测量时,指针正好指在温度刻度的100C到200C的正中央,则测量值 150C(填“大于”、 “小于”或“等于”)

39.某同学为了测定一个叠层的电池(如图甲所示)的电动势和内电阻,使用了下列器材:

A.电流表G(满偏电流10mA,内阻不计) B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻不计) C.滑动变阻器R(0~100Ω,1A) D.定值电阻R0(阻值1000Ω) E.电键和导线若干

(1)该同学设计了如图乙所示的电路,请你按照电路图在丙图上完成实物连线。

(2)丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1—I2图像(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由丁图可以得到被测电池的电动势E= V,内阻 Ω。

(3)另一位同学也找到了一块叠层电池,利用上面的实验连接进行测量,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数,于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表示数I与x的关系图,如图戊所示,则根据图像可知,此电池的电动势 E′= V,内阻r′= Ω

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