(2008?鎮(zhèn)江模擬)某學(xué)習(xí)小組耍描繪一只小電珠(2.5V,0.5A) 的伏安特性曲線,所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:
A.電源E(電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計)
B.電壓表Vl(量程為0~3.0V,內(nèi)阻約為2kΩ)
C.電壓表V2(量程為0~15.0V,內(nèi)阻約為6kΩ)
D.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為lΩ)
E.電流表A2(量程為0~100mA,內(nèi)阻約為2Ω)
F.滑動變阻器R1最大阻值10Ω)
G.滑動變阻器R2最大阻值2kΩ)
(1)為了減小實驗誤差,實驗中電壓表應(yīng)選擇
B
B
,電流表應(yīng)選擇
D
D
滑動變阻器應(yīng)選擇
F
F
.(填器材的符號)
(2)為提高實驗精度,請你為該學(xué)習(xí)小組設(shè)計電路圖,并畫在方框中.
(3)下表中的各組數(shù)據(jù)是此學(xué)習(xí)小組在實驗中測得的,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線.
U(V) 0 0.5 1 1.5 2 2.5
I(A) 0 0.17 0.30 0.39 0.45 0.49
(4)如果用一個電動勢為1.5V,內(nèi)阻為3Ω的電源與該小電珠組成電路,則該小電珠的實際功率為
0.19
0.19
(保留兩位有效數(shù)字)
分析:(1)器材的選擇要精確、安全,從這兩個角度出發(fā),選擇合適的器材.
(2)電壓和電流需從零開始測起,滑動變阻器采用分壓式接法,通過燈泡的電阻大小確定電流表的內(nèi)外接.
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點作圖,用平滑曲線連接.
(4)作出電動勢為1.5V,內(nèi)阻為3Ω的電源的外電壓和電流關(guān)系圖線,與伏安特性曲線的交點對應(yīng)的坐標(biāo)表示實際的電壓和電流,根據(jù)P=UI求出小燈珠的實際功率.
解答:解:(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表選擇B測量誤差較小,燈泡的額定電流為0.5A,電流表選擇D測量誤差較。傋柚2kΩ的滑動變阻器阻值較大,使用時測量誤差較大,所以滑動變阻器選擇F.
(2)由于電壓電流從零開始測起,所以滑動變阻器采用分壓式接法,燈泡的電阻大約為5Ω,遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻,屬于小電阻,所以電流表采用外接法.電路圖如圖所示.
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點作圖,用平滑曲線連接,如圖所示.
(4)電源外電壓U=E-Ir=1.5-3I,作出U-I圖線,交點對應(yīng)的電流I=0.25A,U=0.75V,則P=UI=0.75×0.25W≈0.19W.
故答案為:(1)B,D,F(xiàn)
(2)電路圖如圖所示.
(3)伏安特性曲線如圖所示.
(4)0.19W,(在0.18~0.20W均正確)
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則,以及知道滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別,電流表內(nèi)外接的區(qū)別.
練習(xí)冊系列答案
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