第9题电学实验的设计与创新.docVIP

第题　电学实验的设计与创新 (限时：45分钟) 1． (1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图1所示．请你简述接下来的测量操作过程： 图1 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡． (2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图2所示．其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接． 图2 (3)图3是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大． 图3 答案　(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡； ②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”； ③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值． (2)见解析图 (3)电阻　1、2　1 解析　(1)由指针偏转知所选挡位过大，电阻读数大约为2 kΩ，所以需要换×100挡，换挡后要重新进行欧姆调零，最后读数．(2)该电阻约为2 kΩ，和电压表、电流表内阻比较知为一个大电阻，所以电流表要用内接法，电路连接如图所示．(3)测量电阻需要内接电源，所以开关S旋到位置3时，用来测量电阻；测量电流时，表头要并联分流电阻，故当S旋到位置1、2时，用来测量电流，分流电阻越小量程越大，所以旋到位置1时量程较大． 2． (2013·江苏单科·10)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率．实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V　1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω. (1)准备使用的实物电路如图4所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线) 图4 (2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻． (3)测量结束后，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． (4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图5所示．请指出图象中不恰当的地方． 图5 答案　(1)见解析图　(2)10　(3)电池　(4)图线不应画为直线；横坐标的标度选择不合适 解析　(1)滑动变阻器采用分压式连接，实物电路如图所示． (2)灯泡正常工作电压是3.0 V、电阻R＝＝5 Ω，假设当灯泡获取最大工作电压时恰好与滑动变阻器最大电阻并联，并联电阻约为3.3 Ω，则有＝，解得R1＝9.9 Ω，因此R1应选取10 Ω的电阻．(3)为了保护电源，防止在整理电路时电源被短路，一般应先拆除电源两端的导线．(4)由数据分析可知，图线应是平滑的曲线，且横坐标标度取得太大，以至于图象不能充分占满坐标纸，引起误差较大． 3． 某同学利用如图6所示的实验电路来测量电阻的阻值． 图6 (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： 电阻R/Ω 5.0 10.0 15.0 25.0 35.0 45.0 电压U/V 1.00 1.50 1.80 2.14 2.32 2.45 请根据实验数据在图7中作出U－R关系图象． 图7 (2)用待测电阻Rx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Rx＝________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”)．现将一已知阻值为10 Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象实现对待测电阻的准确测定？ 答案　(1)U－R关系图象如图所示 (2)20(19～21) (3)偏小　改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50 V 解析　(1)首先确定两坐标轴的刻度，要注意使图象布满整个坐标纸，其次将表中数据在坐标纸上描点．第三步是连线，要注意画出平滑的曲线