内容正文:
12 破解电学实验中器材的选择、电路的连接及数据处理
难度:★★★★☆ 建议用时: 30分钟 正确率 : /15
1.(2023·广东茂名·统考一模)某同学想要描绘标有“2.5V,0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确,绘制曲线完整,可供该同学选用的器材除了开关,导线外,还有:
电压表(量程0~3V,内阻等于)
电压表(量程0~15V,内阻等于)
电流表(量程0~200mA,内阻等于)
电流表(量程0~3A,内阻等于)
滑动变阻器(,额定电流2A)
滑动变阻器(,额定电流0.5A)
定值电阻(阻值等于)
定值电阻(阻值等于)
电源E(E=3V,内阻不计)
(1)该同学设计的电路图如图1所示,你认为滑动变阻器应选______,定值电阻应选______,电流表应选______,电压表应选______。(以上均填可供选用器材的标号)
(2)该同学描绘出的小灯泡的I-U特性曲线如图2所示,则可以看出小灯泡的阻值随着两端电压的增大而______,电压为U=2V时,小灯泡的电阻为______,功率为______W(计算结果均保留两位小数)。
2.(2023·云南·校联考模拟预测)酒精检测仪的主要元件“酒精气体传感器”为气敏电阻,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,下表为某气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化情况。
酒精气体浓度
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
阻值
100
70
55
45
39
35
33
31
30
(1)为了较准确测量酒精气体浓度为时气敏电阻的阻值,实验室提供如下器材:
A.电流表(,内阻约为)
B.电流表(内阻约为)
C.电压表V(,内阻约为)
D.滑动变阻器(阻值范围为)
E.滑动变阻器(阻值范围为)
F.待测气敏电阻
G.电源E(电动势为,内阻r约为)
H.开关和导线若干
为使测量尽量准确,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(均填器材前面的字母代号)
(2)将测量阻值的实验电路图补充完整。如图甲,a点接________(填“b”或“c”),d点接________(填“e”或“f”)。
(3)某同学用该气敏电阻设计了一个测定酒精气体浓度的电路,如图乙所示,测量前,当被测酒精气体浓度为0时,将电流表指针调至表盘中央刻度。酒精浓度变化时,电流表示数变化,将不同电流值对应刻度标记为对应的酒精浓度值,从而测量得到酒精浓度。若使用时间过久,导致电动势减小,内阻变大,滑动变阻器阻值不变,此情况下直接进行测量,则酒精气体浓度测量值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.(2022·天津·模拟预测)将满偏电流、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对。
(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势):先闭合,调节,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合,保持不变,调节,使电流表指针偏转到满刻度的,读出此时的阻值为,则电流表内阻的测量值Rg=________。
(2)将该表改装成量程为的电压表,需______(填“串联”或“并联”)阻值为______的电阻。
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图_______。
4.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校联考模拟预测)一个移动电源的电动势约为5V,某实验小组用伏安法测量该移动电源的电动势和内阻的准确值,实验室提供的器材如下:
电流表(量程0~2.0mA,内阻约为500Ω);
电流表(量程0~1.5A。内阻为1.0Ω);
电阻箱(阻值0~9999.9Ω);
滑动变阻器(阻值0~50Ω);
导线和开关。
(1)由于实验室没有提供电压表,需要将电流表改装为量程为0~6V的电压表,为此先测量电流表的内阻,电路图如图(a)所示,实验步骤如下:
将电阻箱的电阻调到零,闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表的示数达到满偏电流;保持阻值不变,调节电阻箱,使电流表的示数为,此时电阻箱接入电路的阻值为,则可得______;
(2)按(1)中方法测得的电流表的阻值与实际值相比______(填“偏小”“相等”或“偏大”);
(3)利用电流表和改装好并重新标度电压示数的电压表采用图(b)所示的电路测量移动电源的电动势与内阻。若根据测出的多组数据,绘制得到的U—I图线如图(c)所示,则其电动势E=______V,内阻r=______Ω。(结果均保留2位有效数字)
5.(2023·福建泉州·校考一模)在“把电流表改装为电压表”的实验中,测电流表G的内阻时备有下列器材:
A.待测电流表(量程1 mA,内阻约几十欧)
B.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω)
C.滑