江苏省姜堰市溱潼中学2011-2012学年高二物理 恒定电流本章实验复习
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恒定电流(一)描绘小灯泡的伏安特性曲线1.一只小灯泡,标有“3 V,1.5 W”字样.现要描绘小灯泡0~3 V的伏安特性曲线.实验器材有:A.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器B.电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源C.量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A1D.量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A2E.量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1F.量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2G.开关、导线若干(1)电压表应选用________;电流表应选用________.(将选项代号的字母填在横线上)(2)在该实验中,设计了如下图所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上).(3)以下是该实验的操作步骤:A.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路B.调节滑动变阻器触头的位置,保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大C.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(U,I),移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组数据D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改:________2.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值为4~5 Ω,热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:A.电流表A1,量程0.6 A,内阻约1 Ω B.电流表A2,量程3 A,内阻约2 ΩC.电压表V1,量程15 V,内阻约15 kΩ D.电压表V2、量程3 V,内阻约5 kΩE.滑动变阻器R1(0~100 Ω) F.滑动变阻器R2(0~20 Ω)G.电源E(3 V,内阻可忽略) H.盛有热水的水杯(图中未画出)I.开关、导线若干(1)实验中应选用的电流表为________(填“A1”或“A2”),应选用的电压表为________(填“V1”或“V2”),应选用的滑动变阻器为________(填“R1”或“R2”).(2)在方框中画出实验电路原理图,要求测量误差尽可能小.(3)根据电路原理图,在实物图上连线.(二)测定金属的电阻率1. 在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为______mm.(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:A.电压表0~3 V,内阻10 kΩB.电压表0~15 V,内阻50 kΩC.电流表0~0.6 A,内阻0.05 ΩD.电流表0~3 A,内阻0.01 ΩE.滑动变阻器,0~10 ΩF.滑动变阻器,0~100 Ω①要求较准确地测出其阻值,电压表应选____,电流表应选_____,滑动变阻器应选______.(填序号)②实验中某同学的实物接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1_______________________________________错误2_______________________________________(三) 多用电表的原理及使用1.用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。
2011年高二物理中段考复习资料恒定电流Ⅰ实验一:测定金属丝的电阻率1.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图7-4-8所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R x,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图7-4-8中读出金属丝的直径为________ mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:A.电压表0~3 V,内阻10 kΩB.电压表0~15 V,内阻50 kΩC.电流表0~0.6 A,内阻0.05 ΩD.电流表0~3 A,内阻0.01 ΩE.滑动变阻器,0~10 ΩF.滑动变阻器,0~100 Ω①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________________________________________________________________________.(填序号)②实验中实物接线如图7-4-9所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1错误22.一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率,他截取了一段长为L的电线,并测得其直径为D,用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度,他从图7-4-10器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻A.电源E:电动势为3.0 V,内阻不计B.电压表V1:量程为0~3.0 V,内阻约为2 kΩC.电压表V2:量程为0~15.0 V,内阻约为6 kΩD.电流表A1:量程为0~0.6 A,内阻约为1 ΩE.电流表A2:量程为0~3.0 A,内阻约为0.1 ΩF.滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω,额定电流2.0 AG.滑动变阻器R2:最大阻值1 kΩ,额定电流1.0 AH.开关S一个,导线若干(1)实验时电压表选________;电流表选________;滑动变阻器选________(填元件符号).(2)请设计合理的测量电路,把电路图画在作图框中,在图中表明元件符号.(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件.(4)某次测量时,电压表示数为U,电流表示数为I,则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ=________.3.在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R x.用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.按如图7-4-11所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是:第一步:先将R2的滑动触头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式R x=________.图7-4-11 (甲)(乙)4.某研究性学习小组设计了如图7-4-12图(1)所示的电路,用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系.图中E为直流电源,K为开关,K1为单刀双掷开关,V为电压表,A为多量程电流表,R为滑动变阻器,R x为待测稀盐水溶液液柱.(1)实验时,闭合K之前应将R的滑片P置于________(填“C”或“D”)端;当用电流表外接法测量R x的阻值时,K1应置于位置________(填“1”或“2”).(2)在一定条件下,用电流表内、外接法得到R x的电阻率随浓度变化的两条曲线如图(2)所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中R x的通电面积为20 cm2,长度为20 cm,用内接法测得R x的阻值是3 500 Ω,则其电阻率为________ Ω·m.由图中对应曲线________ (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为________ %(结果保留两位有效数字).实验二:描绘小灯泡的伏安特性曲线1.在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列器材供选择:A.待测小灯泡“3.0 V、1.5 W” B.电流表(量程3 A,内阻约为1 Ω)C.电流表(量程0.6 A,内阻约为5 Ω)D.电压表(量程3.0 V,内阻约为10 kΩ)E.电压表(量程15.0 V,内阻约为50 kΩ)F.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω,额定电流50 mA)G.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)H.电源(电动势为4.0 V,内阻不计) I.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(只需填器材前面的字母即可)(2)请在虚线框内画出实验电路图.(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7-5-5所示.则电压值为________ V,电流值为________ A,小灯泡的实际功率为________ W.2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下:小灯泡L,“3.8 V、0.3 A”电压表V,量程0~5 V,内阻5 kΩ电流表A1,量程0~100 mA,内阻4 Ω电流表A2,量程0~500 mA,内阻0.4 Ω滑动变阻器R1,最大阻值10 Ω,额定电流1.0 A 滑动变阻器R2,最大阻值5 Ω,额定电流0.5 A直流电源E,电动势约为6 V,内阻约为0.5 Ω(1)在上述器材中,滑动变阻器应选;电流表应选.(2)在虚线框内画出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号。
高二物理第二章恒定电流复习提纲考试是检测学生学习效果的重要手段和方法,考前需要做好各方面的知识储备。
高二物理第二章恒定电流有哪些知识点呢?下面小编为大家整理的高二物理第二章恒定电流复习提纲,希望对大家有所帮助!高二物理第二章恒定电流复习提纲1、电流是怎样定义的?不同物质导电的载流子都是什么?什么是直流电?2、什么是电阻定律? 一根导线被均匀地拉长到原来的3倍,电阻怎样变化? 一根导线被均匀地拉长到直径是原来的三分之一,电阻怎样变化?3、什么是欧姆定律?它适用于什么情况?什么是含原电路欧姆定律?什么全电路欧姆定律?4、什么是电功?电功的一般表达式是怎样的?纯电阻电路的电功表达式是怎样的?5、什么是电功率?电功率的一般表达式是怎样的?纯电阻电路的电功率表达式是怎样的?6、串联电路的电流和电压有什么特点?各部分的电压与它们的电阻有什么关系?电路的总电阻怎样计算?各部分的电功率与它们的电阻有什么关系?7、并联电路的电流和电压有什么特点?各部分的电流与它们的电阻有什么关系?电路的总电阻怎样计算?各部分的电功率与它们的电阻有什么关系?8、找一个滑动变阻器看看(或者实物图片),滑片滑动时总电阻怎样变化?何时最大何时最小?9、估算等效电阻的原则是什么?电阻串联时,大的为主;电阻并联时,小的为主10、并联电路中的一个电阻增大(减小)对电路有什么影响?并联电阻中的一个发生变化,电流有消长关系.一个电阻增大,它本身的电流变小,与它并联的电阻上电流变大.1l、什么是全电路欧姆定律?怎样叙述?公式什么样?12、路端电压的一般表达式什么样?纯电阻电路时路端电压的表达式是怎样的?13、外电路任一处的一个电阻增大,总电阻怎样变化?总电流怎样变化?路端电压怎样变化?总电阻增大,总电流减小,路端电压增大.14、怎样画等效电路图? 始于一点。
止于一点。
盯住一点,步步为营.15、怎样计算配用电阻值?抓电压、电流.16、输出功率怎样随外电路电阻变化?什么情况下输出功率最大?17、纯电阻电路的电源效率怎样计算?18、含电动机电路消耗的电能怎样分配?产生多少热?输出多少机械能?19、分析含电容电路的原则是什么?含电容电路中,电容器是断路,不是电路的组成部分,仅借用电压,稳定时与它串联的电阻是虚设,在电路变化时有充、放电电流。
一、简谐运动 简谐运动的表达式和图象 Ⅰ1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。
机械振动产生的条件是:①回复力不为零.②阻力很小.使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:①物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。
②物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,3、描述振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
⑴位移x :由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量,其最大值等于振幅。
⑵振幅A :做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
⑶周期T :振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。
⑷频率f :振动物体单位时间内完成全振动的次数。
⑸角频率ω:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。
因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。
周期、频率、角频率的关系是:T f =1,T ωπ2=. ⑹相位ϕ:表示振动步调的物理量。
4、研究简谐振动规律的几个思路:⑴用动力学方法研究,受力特征:回复力F =- kx ;加速度,简谐振动是一种变加速运动。
在平衡位置时速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
高二物理期末复习 第二章《恒定电流》知识体系错误!未指定书签。
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第一讲 电流 电阻 电功 电功率一、电流1.电流形成的条件(1)导体中有 ; (2)导体两端存在 . 2.方向: 定向移动的方向3.矢标性:电流有方向,但电流是标量. 错误!未指定书签。
二、电阻和电阻率1.电阻(1)定义式:R = (2)电阻定律: R = . 2.电阻率(1)物理意义:反映导体 的物理量,是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而 . ②半导体的电阻率随温度升高而 .③超导体:当温度降低到 附近时,某些材料的电阻率突然 成为超导体.三、伏安特性曲线1.线性元件和非线性元件2.线性元件的图线为一条过原点的直线,斜率为一定值k =1R .非线性元件的图线为一条曲线,在不同状态时比值不同,但在每个电压下仍然有R =UI ,只不过随着U 、I 的改变,R 的值不同.[特别提醒](1)在分析图象时,要注意区分是I-U 图线还是U-I 图线. (2)对线性元件R =U I =ΔU ΔI ;对非线性元件R = U I ≠ΔUΔI.四、电功、电功率、电热、电热功率1.电功(1)公式:W = . (2)适用条件:适用于任何电路. (3)实质:电能转化为其他形式的能的过程. 2.电功率(1)公式:P = . (2)适用条件:适用于任何电路. 3.电热:Q = (焦耳定律). 4.电热功率:P = .[特别提醒](1)计算时,先区分电路是否为纯电阻电路,恰当地选取功率表达式;其次分清计算的是电功还是电热.(2)在应用公式进行计算时,由于公式较多容易混淆,但是在计算电功率时要应用P电=UI;计算热功率时要应用P热=I2R来计算.考点一对电流的理解[例1]如图7-1-5所示,在某种带有一价离子的水溶液中,正、负离子在定向移动,方向如图所示.如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和负离子通过溶液内部的横截面M,试问:溶液中电流的方向如何?电流多大?[归纳领悟]公式适用范围字母含义公式含义定义式I=qt一切电路q:(1)是通过整个导体横截面的电量,不是单位面积上(2)当异种电荷反向通过某截面时,所形成的电流是同向的,应是q=|q1|+|q2|qt反映了I的大小,但不能说I∝q,I∝1t公式适用范围字母含义公式含义微观式I=nqSv一切电路n:导体单位体积内的自由电荷数q:每个自由电荷的电量S:导体横截面积v:定向移动的速率从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式I=UR金属电解液U:导体两端的电压R:导体本身的电阻I由U、R决定I∝U,I∝1R(2)应用电流微观表达式时,要注意区分三种速率:①电子定向移动速率一般比较小,速率数量级为10-5 m/s;②电子热运动的速率:电子不停地做无规则热运动的速率,速率数量级约为105 m/s;③电流传导速率,等于光速为3×108 m/s.[题组突破]1.在如图7-1-6所示的电解池中,测得5 s内共有7.5 C正电荷和7.5 C的负电荷通过池的竖直截面OO′.则电路中的电流表指示的读数应为()A.0B.1.5 A C.3 A D.7.5 A考点二对电阻定律的理解与应用[例2]神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm左右.而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率.(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32πcm3,当在其两底面上加上1000 V的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA,求圆柱体的圆面半径和高.[归纳领悟]有关电阻计算的两个公式 公式 R =U IR =ρlS适用条件 (1)金属、电解液 (2)纯电阻电路 导电材料字母含义 U :导体两端电压 I :通过导体的电流ρ:材料电阻率l :沿电流方向导体的长度 S :垂直电流方向导体的横截面积 公式含义U I 反映了R 的大小,不能说R ∝U 、R ∝1IR 的决定式,R 由ρ、l 、S 共同决定2.两根完全相同的金属裸导线A 和B ,如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍,电阻为R A ′,导线B 对折后绞合起来,电阻为R B ′,然后分别加上相同的电压,求:(1)它们的电阻之比; (2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比.考点三 电功与电热的分析与计算[例3] 如图7-1-9所示,A 为电解槽,○为电动机,N 为电炉子,恒定电压U =12 V ,电解槽内阻rA =2 Ω,当S1闭合、S2、S3断开时,电流表Ⓐ示数为6 A ;当S2闭合、S1、S3断开时,Ⓐ示数为5 A ,且电动机输出功率为35 W ;当S3闭合、S1、S2断开时,Ⓐ示数为4 A .求:(1)电炉子的电阻及发热功率各多大? (2)电动机的内阻是多少? (3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?[归纳领悟]纯电阻电路非纯电阻电路实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等电动机、电解槽、日光灯等 电功与电热 W =Uit Q =I 2Rt =U2R t W =QW =UIt Q =I 2Rt W >Q 电功率与热功率P 电=UI P 热=I 2R =U2RP 电=P 热P 电=UI P 热=I 2R P 电>P 热3.把六个相同的小灯泡接成如图7-1-10甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示,则下列结论中正确的是A.P甲=P乙B.P甲=3P乙C.P乙=3P甲D.P乙>3P甲第二讲电路的基本规律及应用一、电源1.电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成的装置.2.电动势:搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值,E=,单位:V.3.电动势的物理含义:电动势表示电源内部非静电力做功本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的.4.在闭合电路里电动势等于内、外电压之和,即E=5.电动势是量,需注意电动势不是电压.二、欧姆定律1.表达式:I=.2.适用条件:适用于金属导体导电和电解质溶液导电,用于电路.3.伏安特性曲线(IU图线)(1)线性元件:伏安特性曲线为直线的电学元件,适用欧姆定律.(2)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用欧姆定律.三、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成,跟内、外电路的电阻之和成.错误!未指定书签。
高二物理恒定电流复 习人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:恒定电流复习[知识结构][重点和难点]一、部分电路欧姆定律1. 部分电路欧姆定律的内容导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
公式表示为:R U I = 本定律通过探索性实验得到电流I 和电压U 之间的关系,其关系也可以用I -U 图像表示出来(如图1)。
2. 几个公式的含义 公式RU I =是欧姆定律,也是部分电路电流的决定式,公式IR U =习惯上也称为欧姆定律。
而公式IU R =是电阻的定义式,它表明了一种量度电阻的方法,绝不可以错误地认为“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”,或认为“既然电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量,所以导体中没有电流时导体就不存在电阻”。
3. 知道欧姆定律的适用范围欧姆定律是在金属导电的实验基础上总结出来的,对于电解液导电也适用,但对于气体导电和半导体导电就不适用了。
二、电阻定律导体的电阻是由它本身的性质决定的,金属导体的电阻由它本身的长度l 、横截面积S 、所用材料和温度决定。
在温度一定时,金属导体的电阻跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比,用公式表示为:这就是电阻定律,式中ρ叫做导体的电阻率,由导体的材料决定。
注意:1. 物质的电阻率与温度有关,实验表明,温度越高,金属的电阻率就越大,因此,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
例如,白炽灯泡点亮时的灯丝电阻比不通电时要大很多倍,因为灯泡点亮后,灯丝温度升高,电阻率增大,电阻也随之增大。
2. 导体的电阻由式I U R =定义,也可以利用其测量,但并不是由U 和I 决定的,而是由电阻定律决定的,即导体本身的性质决定的。
三、电功、电热、电功率1. 各概念之间的区别与联系2. 电功和电热不相等的原因由前面的表格,我们看到,只有在纯电阻电路中才有电功等于电热,而一般情况电路中电功和电热不相等。
这是因为,我们使用用电器,相当多的情况是需要其提供其它形式的能量. 如电动机,消耗电能是需要让其提供机械能,如果电功等于电热,即消耗的电能全部转化为电动机线圈电阻的内能,电动机就不可能转起来,就无从提供机械能了. 因而一般的电路中电功一定大于电热,从而为电路提供除内能之外的其它能量. 但无论什么电路,原则上一定要有一部分电能转化为内能,因为任何电路原则上都存在电阻.所以电路中的能量关系为:其它E Q W +=,只有在纯电阻电路中W = Q .3. 额定电压与实际电压、额定功率与实际功率额定电压指用电器正常工作时的电压,这时用电器消耗的功率为额定功率。
江苏省姜堰二中物理第十二章电能能量守恒定律专题试卷一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用.某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.电表视为理想电表.(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________;(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示,由此可知在该光照强度下,硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为________mA,电动势为________V.(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上,用同样强度的光照射该硅光电池,则该电阻消耗的功率为________ W,此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(结果保留两位有效数字)【答案】不是0.295(0.293~0.297)2.68(2.66~2.69)3.0×10-4(2.9×10-4~3.1×10-4) 5.4(4.9~5.6)【解析】【详解】(1)[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻,故采用限流接法,而电流表采用相对电源的外接法;连接实物电路图,如图所示.(2)[2][3][4]因图象的斜率是变化的,所以电池的内阻不是定值;在硅光电池的U-I图象,图象与横轴的交点表示短路电流,由图可知,短路电流为295μA=0.295mA;当I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻.由图线a可知E=2.68V;(3)[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示,与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流,由图可知,I =175μA ,U =1.7V ;故电源的输出功率P =UI =1.7×175×10-6=3.0×10-4W ;根据闭合电路欧姆定律可得:362.68 1.75.610 5.617510E U r k I ---===⨯Ω=Ω⨯2.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材: A .被测干电池一节B .电流表A 1 :量程0〜0. 6A ,内阻约为0.2C .电流表A 2:量程0〜0.6A ,内阻为0.1D .电压表V 1:量程0〜3V ,内阻未知 E.电压表V 2 :量程0〜15V ,内阻未知 F.滑动变阻器R 1:0〜10,2A G.滑动变阻器R 2:0〜100,1A H.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。
恒定电流
(一)描绘小灯泡的伏安特性曲线
1. 一只小灯泡,标有“3 V,1.5 W”字样.现要描绘小灯泡0~3 V 的伏安特性曲线.实验器材有:
A .最大阻值为10 Ω的滑动变阻器
B .电动势为6 V 、内阻约为1.0 Ω的电源
C .量程为0.6 A 、内阻约为1.0 Ω的电流表A 1
D .量程为3 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表A 2
E .量程为3 V 、内阻约为6 k Ω的电压表V 1
F .量程为15 V 、内阻约为10 k Ω的电压表V 2
G .开关、导线若干
(1)电压表应选用________;电流表应选用________.(将选项代号的字母填在横线上) (2)在该实验中,设计了如下图所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上).
(3)以下是该实验的操作步骤:
A .将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路
B .调节滑动变阻器触头的位置,保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大
C .闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(U ,I ),移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组(U ,I )值,共测出12组数据
D .按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线
指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改:________
2.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值为4~5 Ω,热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:
A .电流表A 1,量程0.6 A ,内阻约1 Ω
B .电流表A 2,量程3 A ,内阻约2 Ω
C .电压表V 1,量程15 V ,内阻约15 k Ω
D .电压表V 2、量程3 V ,内阻约5 k Ω
E .滑动变阻器R 1(0~100 Ω)
F .滑动变阻器R 2(0~20 Ω)
G .电源E (3 V ,内阻可忽略)
H .盛有热水的水杯(图中未画出)
I .开关、导线若干
(1)实验中应选用的电流表为________(填“A 1”或“A 2”),应选用的电压表为________(填“V 1”或“V 2”),应选用的滑动变阻器为________(填“R 1”或“R 2”).
(2)在方框中画出实验电路原理图,要求测量误差尽可能小.
(3)根据电路原理图,在实物图上连线.
(二)测定金属的电阻率
1. 在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(1)从图中读出金属丝的直径为______mm.
(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:
A.电压表0~3 V,内阻10 kΩ
B.电压表0~15 V,内阻50 kΩ
C.电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω
D.电流表0~3 A,内阻0.01 Ω
E.滑动变阻器,0~10 Ω
F.滑动变阻器,0~100 Ω
①要求较准确地测出其阻值,电压表应选____,电流表应选
_____,滑动变阻器应选______.(填序号)
②实验中某同学的实物接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.
错误1_______________________________________
错误2_______________________________________
(三) 多用电表的原理及使用
1.用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_____的顺序进行操作,再完成读数测量。
⨯”的位置
A. 将K旋转到电阻挡“1K
⨯”的位置
B. 将K旋转到电阻挡“10
C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D. 将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
2.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。
完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极管负极,读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。
(6)测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。
(四)测量电源的电动势和内阻
1. 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R
0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理如图(a).
(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接
(2)请完成下列主要实验步骤;
A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是_____;
B.将开关S 1闭合,开关S 2断开,电压表的示数是1.49 V.
C.将开关S 2_______,电压表的示数是1.16 V;断开开关S 1.
(3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是______(计算结果保留两位有效数字).
(4)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比
实际值偏______(填“大”或“小”).
2. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材: A .被测干电池一节
B .电流表:量程0~0.6 A ,内阻0.1 Ω
C .电流表:量程0~3 A ,内阻0.024 Ω
D .电压表:量程0~3 V ,内阻未知
E .电压表:量程0~15 V ,内阻未知
F .滑动变阻器:0~10 Ω,2 A
G .滑动变阻器:0~100 Ω,1 A
H .开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测
量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.
(1)在上述器材中请选择适当的器材:________(填写选项前的字母); (2)在图甲方框中画出相应的实验电路图;
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U -I 图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E =________V ,内电阻r =________ Ω.
3.为了测量一电动势约为2 V 、内阻约0.1 Ω蓄电池的电动势和内阻.实验室提供了下列器材:
A .电压表(0~15 V ,内阻约为30 k Ω);
B .电流表A 1(0~0.6 A ,内阻r 1约为2 Ω);
C.电流表A
(0~20 mA,内阻r2=10 Ω);
2
D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,2 A);
E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,0.5 A);
F.阻值为1 Ω的标准定值电阻R0;
G.定值电阻R=90 Ω;
H.开关1只,足量导线.
(1)为了使电动势和内阻的测量尽可能准确,实验时滑动变阻器应选________.(填写器材的字母代号)
(2)在虚线框中画出实验原理电路图.(在图上标出所用器材的字母符号)
(3)根据实验中测得数据作出的I2I1图象如图所示,由此可得:电源电动势E=______V,电源的内阻r=______Ω.。