初中物理专题10 直流电3原卷版.docx
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初中物理专题10直流电3原卷版
专题10直流电(3)
三、实验题:
1、
(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,读数为________mm。
(2)用游标为20分度的卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,读数为________cm。
2、在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡标有“6V 3W”,其他可供选择的器材有:
A.电压表V1(量程6V,内阻20kΩ)B.电压表V2(量程20V,内阻60kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)D.电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)F.滑动变阻器R2(0~20Ω,2A)
G.学生电源E(6V~8V)H.开关S及导线若干
某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I,绘成U-I关系曲线如图甲所示。
(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________;
(2)在虚线框乙中画出实验所用的电路图;
(3)若将该小灯泡接在电动势为6V,内阻为4Ω的电源两端,则灯泡实际消耗的功率为________W。
3、多用电表表头的示意图如图所示.在正确操作的情况下:
(1)若选择开关的位置如a箭头所示,则测量的物理量是______,测量结果为_______.
(2)若选择开关的位置如b箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为_____.
(3)若选择开关的位置如c箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为_____.
(4)若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:
________,________,________.
(5)全部测量结束后,应将选择开关拨到________或者________.
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表.
4、为测定一节干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω)的电动势和内阻,实验室备有电流计G(满偏电流3mA,内阻25Ω)、定值电阻R0=0.126Ω、开关和若干导线及以下器材:
A.量程0~3V,内阻约1000Ω的电压表
B.量程0~15V,内阻约1500Ω的电压表
C.总阻值为10Ω、额定电流为2A的滑动变阻器
D.总阻值为100Ω、额定电流为1A的滑动变阻器
(1)因电流表量程太小,需将R0与电流计________以扩大量程;
(2)电压表应选择________,滑动变阻器应选择________(填代号)
(3)请在虚线框内完成实验电路图;
(4)根据所画出的电路图,引起该实验系统误差的主要原因是________________.
5、实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。
该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有:
电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω);电压表(量程3v,内阻约9KΩ);滑动变阻器R1(最大阻值5Ω);滑动变阻器R2(最大阻值20Ω);定值电阻(R0=3Ω),电源(电动势6V,内阻可不计);开关、导线若干。
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选____________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至_________端(填“a”或“b”)。
(2)在实物图(见答题卡)中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为____V。
(4)导线实际长度为_______m(保留2位有效数字)
6、用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线
性的。
某同学将RT和两个适当的固定电阻R1和R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。
为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大。
RL的测量结果如表l所示。
回答下列问题:
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线。
(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RL-t关系图线。
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3和图4所示。
电流表的读数为____,电压表的读数为___。
此时等效电阻RL的阻值为___:
热敏电阻所处环境的温度约为____。
7、为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。
图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。
完成下列实验步骤中的填空:
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。
8、利用下图所示电路,可以测量电源的电动势和内阻。
所利用的实验器材有:
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表A(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω),开关S。
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;
③以为纵坐标,R为横坐标,作图线(用直线拟合)
④求出直线的斜率k,和在纵坐标的截距b。
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I/A
0.143
0.125
①
0.100
0.091
0.084
0.077
I-1/A-1
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
13.0
回答下列问题:
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则1/I与R的关系式为_________________。
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。
答:
①____________,②______________。
(3)在答题卡图(c)的坐标纸上所缺数据点补充完整并作图,根据图线书得斜率k=________,截距b=___________。
(4)根据图线求得电源电动势E=__________V,内阻r=________Ω。
9、下图是某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R1和R2为阻值固定的电阻。
若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA。
由题给条件和数据,可求出R1=Ω,R2=Ω。
(2)现用—量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表
对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。
电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计。
定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω和1000Ω。
滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω。
则R0应选用阻值为Ω的电阻,R应选用最大阻值为
Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。
图(b)中的R´为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电
路。
则图中的d点应和接线柱(填”b”或”c”)相连。
判断
依据是:
。
10、某同学研究小灯泡的伏安特性。
所使用的器材有:
小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A);电压表V(量程3V,内阻3kΩ);电流表A(量程0.5A,内阻0.5Ω);固定电阻R0(阻值1000Ω);滑动变阻器R(阻值0-9.0Ω);电源E(电动势5V,内阻不计);开关S;导线若干。
(1)实验要求能够实现在0–3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_______(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)用另一电源E0(电动势4V,内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。
闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为______W,最大功率为______W。
(结果均保留2位小数)
11、某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25°C-80°C范围内某热敏电阻的温度特性。
所用器材有:
置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25°C时的阻值)为900.0Ω;电源E(6V,内阻可忽略);电压表
(量程150mV);定值电阻R0(阻值20.0Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω);电阻箱R2(阻值范围0-999.9Ω);单刀开关S1,单刀双掷开关S2。
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0°C。
将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0。
保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数。
逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0°C。
实验得到的R2-t数据见下表。
t/
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答下列问题:
(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到(填“a”或“b”)端;
(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线;
(3)由图(b)可得到RT在25°C-80°C范围内的温度特性.当t=44.0°C时,可得RT=________Ω。
(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为_____Ω,则手心温度为_____°C。
12、为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω),有以下一些器材可供选择。
电流表A1(量程0~50mA,内阻约10Ω);电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻很大);电压表V2(量程0~15V,内阻很大);电源E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω);定值电阻R(20Ω,允许最大电流1.0A);滑动变阻器R1(0~10Ω,允许最大电流2.0A);滑动变阻器R2(0~1kΩ,允许最大电流0.5A);单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________。
(填器材元件符号)
(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图。
(要求所测量范围尽可能大)
(3)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=______________。
13、要测量一段阻值大约为5Ω的均匀金属丝的电阻率,除刻度尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3V、内阻约为0.5Ω)、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外,还有电流表和电压表各两只供选择:
A1(量程1A、内阻约为1Ω)、A2(量程0.6A、内阻约为2Ω)、V1(量程3.0V、内阻约为1000Ω)、V2(量程15V、内阻约为3000Ω)。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图1所示,则金属丝的直径为________mm。
(2)为了使测量有尽可能高的精度,电流表应选________,电压表应选________。
(3)实验电路已经画出了一部分,如图2所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好(Rx表示待测电阻)。
(4)若用刻度尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝的直径为d,电流表的读数为I,电压表的读数为U,则该金属丝的电阻率表达式为ρ=________。
14、用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:
电动势3V,内阻不计;电流表A1:
量程0~15mA,内阻约为100Ω;电流表A2:
量程0~300μA,内阻为1000Ω;电压表V:
量程15V,内阻约15kΩ;滑动变阻器R1:
阻值范围0-20Ω;定值电阻R2,阻值为9000Ω;开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下列问题:
(1)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,选择的电表为______(填写器材代号);
(2)在上图方框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是______mA,电流表A2的示数是______μA
15、LED绿色照明技术已经走进我们的生活。
某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程为50mA,内阻RA1约为3Ω)B.电流表A2(量程为3mA,内阻RA2=15Ω)
C.定值电阻R1=697ΩD.定值电阻R2=985ΩE.滑动变阻器R(0~20Ω)一只
F.电压表V(量程0~12V,内阻RV=1kΩ)G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)H.开关S,导线若干
(1)部分电路原理图如下图所示,请选择合适的器材,电表1为________,电表2为________,定值电阻为________。
(填写器材前的字母编号)
(2)将电路图补充完整。
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=________(用已知量和测量量表示),当表达式中的________(填字母)达到________,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时的电阻。
16、如图所示器材为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材。
(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图中的实验电路图连接完整。
(2)开关S闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于________。
(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)
(3)实验中测得有关数据如下表,根据表中的实验数据,在上图画出小灯泡的I-U特性曲线。
U/V
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
I/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.26
0.27
(4)若已知小灯泡灯丝在27°C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,试估算该小灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为______°C。
(保留三位有效数字)
17、某同学为了描绘一个标有“12V,6W”的小灯泡的伏安特性曲线,他到实验室寻找到了一些仪器,但没找到电压表,找到的器材规格如下:
A.电流表A1(0~0.5A,内阻为0.5Ω)B.电流表A2(0~0.6A,内阻约为0.3Ω)
C.电阻箱R1(0~9999.9Ω,最小调节量0.1Ω)D.电阻箱R2(0~99.9Ω),最小调节量0.1Ω)
E.滑动变阻器R3(0~50Ω,额定电流为1.5A)F.滑动变阻器R4(0~5Ω,额定电流为3A)
G.16V直流电源H.开关、导线若干,待测灯泡
利用现有器材,结合所学知识,请你替这位同学设计本实验。
(1)画出实验原理图;
(2)以上器材中电阻箱应选用________,滑动变阻器应选用________(填代号).
(3)写出小灯泡两端电压的表达式,并说明式中符号的意义:
________________________________________________________________________。
18、图1是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。
图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和电流表A1内阻r1之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),A2为理想电流表。
(1)按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。
(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至________(填“a端”、“中央”或“b端”)。
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2。
多次改变滑动端c的位置,得到的数据为:
I1/mA
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2/mA
480
400
320
232
140
68
在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1—I2曲线。
(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω。
(保留两位小数)
(5)该电路中电源输出的短路电流I短=________A。
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