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1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)
(時(shí)間:45分鐘)
1.研究性學(xué)習(xí)小組圍繞一個(gè)量程為30 mA的電流計(jì)展開(kāi)探究。
(1)為測(cè)量該電流計(jì)的內(nèi)阻,同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖(a)所示電路。圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知,內(nèi)阻不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān),將電阻箱阻值調(diào)到20 Ω時(shí),電流計(jì)恰好滿偏;將電阻箱阻值調(diào)到95 Ω時(shí),電流計(jì)指針指在如圖(b)所示位置,則電流計(jì)的讀數(shù)為_(kāi)_______mA,由以上數(shù)據(jù)可得電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=________Ω。
(2)同學(xué)乙將甲設(shè)計(jì)的電路稍作改變,在電流計(jì)兩端接上兩個(gè)表筆,如圖(c)所示,設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)易的歐姆表,并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度;閉合開(kāi)關(guān),將兩表筆斷開(kāi),調(diào)節(jié)電阻箱,使指針指在“30 mA”
2、處,此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為_(kāi)_______Ω(填“0”或“∞”);再保持電阻箱阻值不變,在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電流刻度。則“10 mA”處對(duì)應(yīng)表筆間電阻阻值為_(kāi)_______Ω。
若該歐姆表使用一段時(shí)間后,電池內(nèi)阻變大不能忽略,電動(dòng)勢(shì)不變,但將兩表筆斷開(kāi),指針仍能滿偏,按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量,其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
2.某同學(xué)要測(cè)量一未知電阻Rx的阻值(阻值約為200 Ω),手頭有如下器材:
一節(jié)干電池E,一只電壓表V(刻度清晰,但是讀數(shù)模糊不清),滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~20 Ω),電阻箱R2(阻值范圍0~99.
3、9 Ω),電阻箱R3(阻值范圍0~
999.9 Ω),開(kāi)關(guān)S1和單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2,導(dǎo)線若干
(1)該同學(xué)采用如圖甲所示電路進(jìn)行測(cè)量,其中電阻箱應(yīng)選________;(填R2或R3)
(2)用筆畫線表示導(dǎo)線,按照?qǐng)D甲所示的電路圖將圖乙中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路;
(3)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)先將開(kāi)關(guān)S1閉合,再將開(kāi)關(guān)S2接通“1”,調(diào)節(jié)R1,使電壓表指針指向恰當(dāng)?shù)奈恢貌⒂涗浵略撐恢?。接下?lái)他應(yīng)該怎樣操作,才能準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值?簡(jiǎn)述操作的要點(diǎn)___________________________________。
3.LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)我們的生活。某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定額定電壓為3
4、V的LED燈正常工作時(shí)的電阻,已知該燈正常工作時(shí)電阻大約500 Ω,電學(xué)符號(hào)與小燈泡電學(xué)符號(hào)相同。
實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.電流表A1(量程為0至50 mA,內(nèi)阻RA1約為3 Ω)
B.電流表A2(量程為0至3 mA,內(nèi)阻RA2=15 Ω)
C.定值電阻R1=697 Ω
D.定值電阻R2=1985 Ω
E.滑動(dòng)變阻器R(0至20 Ω)一只
F.電壓表V(量程為0至12 V,內(nèi)阻RV=1k Ω)
G.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻很小)
H.開(kāi)關(guān)S一只,導(dǎo)線若干
(1)如圖所示,請(qǐng)選擇合適的器材,電表1為_(kāi)_______,電表2為_(kāi)_______,定值電阻為_(kāi)____
5、___。(填寫器材前的字母編號(hào))
(2)將采用的電路圖補(bǔ)充完整。
(3)寫出測(cè)量LED燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式Rx=________(填字母,電流表A1、電流表A2和電壓表V的讀數(shù)分別用I1、I2、U表示),當(dāng)表達(dá)式中的________(填字母)達(dá)到__________,記下另一電表的讀數(shù)代入表達(dá)式,其結(jié)果為L(zhǎng)ED燈正常工作時(shí)電阻。
4.某同學(xué)使用如下器材:電源E(電動(dòng)勢(shì)為12 V);電壓表V(量程為15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ);電流表A(量程為100 mA,內(nèi)阻約為10 Ω);滑動(dòng)變阻器(最大阻值為50 Ω);單刀單擲開(kāi)關(guān);導(dǎo)線若干,測(cè)出了一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示,已知小燈
6、泡的額定電壓為12 V。
(1)在實(shí)驗(yàn)中要盡可能提高實(shí)驗(yàn)精度,所用的實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選圖乙中的( )
(2)請(qǐng)根據(jù)所選的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖丙的實(shí)物圖上連線;
(3)由小燈泡的伏安特性曲線可求得小燈泡的額定功率為P=______ W。
(4)由小燈泡的伏安特性曲線可知小燈泡的電阻在較低電壓(0~2 V)區(qū)域幾乎不變,在較亮電壓(7~10 V)區(qū)域內(nèi)小燈泡的電阻會(huì)隨電壓的增大而______(填“增大”“不變”或“減小”)。小燈泡在低電壓(0~2 V)區(qū)域和高電壓(7~10 V)區(qū)域伏安特性曲線表現(xiàn)出不同規(guī)律的原因是 ______________________。
5.以下是測(cè)量某
7、合金絲的電阻率的實(shí)驗(yàn),已知合金絲長(zhǎng)度為80 cm,其電阻約為5 Ω。提供的電源是兩節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池,電壓表量程為0~3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ),電流表量程為0~0.6 A(內(nèi)阻為5 Ω),還有阻值為0~10 Ω的滑動(dòng)變阻器,開(kāi)關(guān)一只,導(dǎo)線若干。用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示。
(1)合金絲的直徑是________mm。
(2)為使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選擇________(填“內(nèi)接法”或“外接法”)。
(3)請(qǐng)用筆畫線連接圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路。
(4)在一次測(cè)量中,電壓表與電流表示數(shù)分別為2.00 V和0.20 A,此時(shí)計(jì)算出的合金絲的電阻率為_(kāi)_______ Ω·m。
8、(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
6.(2020·江蘇南京二模)某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)(電動(dòng)勢(shì)E大約在9 V左右,內(nèi)阻r約為50 Ω)。已知該電池允許輸出的最大電流為150 mA,該同學(xué)利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖中電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ,R為電阻箱,阻值范圍0~9 999 Ω,R0是定值電阻,起保護(hù)電路的作用。
(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格:
A.2 Ω B.20 Ω C.200 Ω D.2 000 Ω
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選________(填入相應(yīng)的字母)作為保護(hù)電阻。
(2)在圖(b)的實(shí)物圖中,已正確地連接了部分電路,請(qǐng)完成余下電路的連接。
(3)該同學(xué)完成電路的連接后,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù),其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖(c)所示,其讀數(shù)為_(kāi)_______。
(4)改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖(d)所示的圖線,則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為_(kāi)_______ V,內(nèi)阻r為_(kāi)_______ Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻,測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系E測(cè)________E真,r測(cè)________r真。(填“大于”、“小于”或“等于”)