专题十二 第2讲 电学实验检测卷(二)

电学实验检测卷(二)

1．(2012·安徽高考)图1为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V。

图1

(1)完成下列实验步骤：

①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________；

②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________；

③断开开关，……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。

(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。

解析：(1)①滑动变阻器在最左端时，小灯泡电压最小，为了保护小灯泡不被烧坏，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最左端。②在调节滑动变阻器时，应注意电压表的示数，不能超过小灯泡的额定电压。

答案：(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱

②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压

(2)如图所示

2．在“描绘小灯泡伏安特性曲线的实验”中

(1)为减小实验误差，方便调节，请在给定图2的A、B、C、D四个电路图和E、F、G 三个滑动变阻器中选取适当的电路图和器材，并将它们的编号填在横线上。应选取的电路图是________，滑动变阻器应选取________。

E．总阻值15 Ω，允许通过的最大电流为2 A的滑动变阻器

F．总阻值200 Ω，允许通过的最大电流为2 A的滑动变阻器

G．总阻值1 000 Ω，允许通过的最大电流为1 A的滑动变阻器

图2

(2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图3中b线。将该小灯泡与一干电池组成闭合回路，该电池两极间的电压随电路中电流的变化关系图线如图3中a线所示，则小灯泡与电池连接后的实际功率为________ W；若再将一阻值为0.75 Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为________ W。

图3

解析：(1)由小灯泡的伏安特性曲线(图中b线)可知，小灯泡电阻很小，不超过1 Ω，且电表示数从零开始读数，因此电流表采用外接法，滑动变阻器应该采用分压式接法，C图正确；滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应采用总阻值较小的，故应选择E。

(2)两图线的交点坐标即为小灯泡的电压和电流，实际功率P＝UI＝0.72 W；根据电池的U－I图线可知，电池的内阻为0.75 Ω，若再将一阻值为0.75 Ω的电阻串联在电路中，相当于小灯泡与等效内阻为1.5 Ω的电源连接，在U－I坐标系内，连接(0,1.5 V)和(1.0 A,0)两个点，作出等效电源的U－I图线，读出该图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标为(0.80 A,0.30 V)，此即为小灯泡的电流和电压值，故灯泡的实际功率为0.24 W。

答案：(1)C E(2)0.720.24

3．(2012·山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：

待测金属丝：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；

电压表：(量程3 V，内阻约3 kΩ)；

电流表：(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)

(量程3 A，内阻约0.05 Ω)

电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；

E2(电动势12 V，内阻不计)；

滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图4所示，读数为________mm。

图4

(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图。

解析：(1)螺旋测微器的读数步骤如下。首先，确定从主尺读出毫米数为1.500 mm，可动刻度与主尺对齐个数为27.3(格)，读数为0.273 mm，则螺旋测微器读数为1.500 mm＋0.273 mm＝1.773 mm(1.771～1.775均正确)。

(2)金属丝额定电流为0.5 A，且干路采取限流接法故电流表选取0～0.6 A即可，电阻丝

额定电压U＝IR＝2 V电源选择3 V即可，且可以让变阻器有较大幅度的活动范围便于多采集数据；故电源选择E1；待测电阻阻值较小电路设计采用外接法、限流法。

答案：(1)1.773(1.771～1.775均正确)

(2)E1电路图如图所示

4．(2012·常州模拟)如图5所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2 Ω的电阻R0，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：

图5

(1)R0的作用是___________________________________________________________。

(2)用作图法在图6坐标系内作出U－I图线。

(3)利用图线，测得电动势E＝________V，内阻r＝________ Ω。

图6

(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图7所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝________Ω。

图7

解析：(1)R 0的作用是防止电路短路，起到保护电源、电表的作用。 (2)U －I 图线如图所示。

(3)由图可知E ＝1.5 V ，r ＝k －R 0＝1.0 Ω

(4)当r ＝R ＝5 Ω时电源输出功率最大，此时P m ＝(E r ＋R )2

·R ，

可解得：E ＝30 V 。

答案：(1)保护电源、电表，防止短路 (2)见解析 (3)1.5 1.0 (4)30 5

5.某同学利用如图8所示的实验电路来测量电阻的阻值。

(1)将电阻箱接入 a 、b 之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器 R ′后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值 R ，得到一组电压表的示数 U 与 R 的数据如下表：

图8

请根据实验数据9中作出 U —R 关系图象。

图9

(2)用待测电阻 R x 替换电阻箱，读得电压表示数为 2.00 V 。利用(1)中测绘的 U —R 图象可得 R x ＝________ Ω。

(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的 U —R 图象测定某一电阻，则测定结果将________(选填“偏大”或“偏小”)。