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题目
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在研究某电路元件的伏安特性时,得到了如下图所示的伏安特性曲线.备用器材有电压表V1(量程为3V,内阻约为6kΩ),电压表V2(量程为15V,内阻约为150kΩ);电流表A1(量程为150mA,内阻约为10Ω),电流表A2(量程为3A,内阻约为0.3Ω);滑动变阻器R1(20Ω1A),滑动变阻器R2(1KΩ0.2A).
(1)实验中电压表应选择______,电流表应选择______,滑动变阻器应选择______(选填写器材的字母代号).
(2)请在答题卡中将图中的实物连线补充完整.
(3)通过伏安特性曲线可知,随着电压的增大此元件的电阻______(选填“不变”、“增加”或“减小”)
(4)实验结束后,应先断开开关,拆除______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(5)把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串联接在电动势为10V,内阻为1Ω的电源两端,此时电源的输出功率为______W.
答案
(1)由表中数据可得,电压最大值接近12V,故电压表应选择V2;电路中电流最大为100mA,电流表应选择A1;在保证安全的前提下,为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的滑动变阻器,因此滑动变阻器应选R1
(2)应用伏安法测元件的伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器要采用分压接法;
由图象可知,随电压的增大,元件的电阻减小,当电压为3V元件电阻较大,此时元件电阻约为:
R=
U
I
=
3N
0.005A
=600Ω,
R
RA1
=
600Ω
10Ω
=60,
RV2
R
=
150000Ω
600Ω
=250,
RV2
R
R
RA1
,电流表应采用外接法,电路图如图所示.
(3)I-U图象中,图象的斜率表示电阻的倒数,由图象可知,斜率增大,故电阻减小;
(4)实验结束后,应先断开开关,拆除 电源两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(5)在原图中再作出以99Ω等效为电源内阻时的伏安特性曲线,如下图,则两图象的交点纵坐标为电路中的电流25mA;此时灯泡两端的电压为7.9V;则电源的输出总电压U=7.9+IR=9.88V;
由P=UI可求得电源的输出功率P=UI=9.88×0.025W≈0.26W(0.25~0.27W均正确);
故答案为:(1)V2;A1;R1;(2)实物电路图如图所示;(3)减小;(4)电源;(5)0.26.
核心考点
试题【在研究某电路元件的伏安特性时,得到了如下图所示的伏安特性曲线.备用器材有电压表V1(量程为3V,内阻约为6kΩ),电压表V2(量程为15V,内阻约为150kΩ)】;主要考察你对导体的伏安特性曲线等知识点的理解。[详细]
举一反三
某同学用图1电路图研究小灯泡(2.5V)的伏安特性曲线.采用器材有:直流电源(3V,内阻不计);电流表A1(0~3A);电流表A2(0~0.6A);电压表(0~3V);滑动变阻器;开关、导线等.
(1)为减小测量误差,电流表应选用______(填“A1”或“A2”).
(2)根据实验原理图补充完成实物图2中的连线.
(3)下表记录的是实验测得的数据,其中第8次实验测得的电压表(U)、电流表(I)的示数如图3,请把3中电压表、电流表示数填入表中的空格处.
(4)分析表中数据可知,第______次记录的电流表的示数有较大误差.小灯泡的电阻随电流的增大而______(填“增大”或“减小”).小灯泡的额定功率为______w(保留2位有效数字).
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次数1234567891011
U/V0.100.200.400.801.001.201.401.802.202.50
IA0.100.130.160.190.200.190.230.250.280.30
某同学在做测定小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到如下一组U和I的数据:
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编号12345678
U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00
I/A0.0200.0600.1000.1410.1700.1910.2000.204
灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光
在描述小电珠的伏安特性曲线的实验中

(1)将电路图画在图1的方框中.
(2)建立U--I坐标系如图2,根据实验情况画出图线的大致形状.
某兴趣小组要测定一个额定电压2V,额定功率1.2W的小灯泡的伏安特性曲线,想利用如图1所示的电路进行测量,实验室友下列器材可供选择:
A.两只干电池盒的电源一只;
B.量程分别为3V和15V的双量程电压表一只;
C.量程分别为0.6A和3A的双量程电流表一只;
D.滑动变阻器R1:最大阻值5Ω,额定电流为1.0A;
E.滑动变阻器R2:最大阻值150Ω,额定电流为1.0A;
F.开关S,导线若干.

(1)实验中电流表选用量程______,滑动变阻器应选用______.
(2)请在答题纸的实物图2把电路连接完整,闭合开关前,应使变阻器滑片放在最______(填“左”或“右”)端.
(3)某实验小组在其它连线正确时,把电流表错连在0.6A和3A的两个接线柱上,如图3示,所测得的实验数据如下表所示:
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I/A0.000.120.200.280.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.000.200.400.600.801.001.201.404.601.802.00
有一小灯泡上标有“6V,0.1A”的字样,现要测量灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻3.0Ω)
D.电流表(0~6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(30Ω,2A)
F.学生电源(直流9V)及开关、导线等
(1)实验中所用的器材为______(填字母代号).
(2)画出实验电路图,要求电压从0开始测量.