1、实验测试实验测试二二 1. 某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻 Rx（标称阻值为 180）的电流随其两端电 压变化的特点。 实验器材：多用电表，电流表 A（050mA，内阻约 15） ，电压表 V（5V，内 阻约 20k） ，电源 E（6V 直流电源，内阻可忽略不计） ，滑动变阻器 R（最大阻值为 20 ） ，定值电阻 R0（100） ，电阻箱（99.9） 、开关 K 和导线若干。 该小组用多用表的“1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值，发现表头指针偏 转的角度很小；为了准确地进行测量，应换到 倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热 敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是： ，补上该步骤后，
2、表盘的示 数如图所示，则它的电阻是 。 该小组按照自己设计的电路进行实验。实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在 热敏电阻两端的电压从 0 开始逐渐增大到 5V，作出热敏电阻的 I-U 图线，如右下图所示。 请在所提供的器材中选择必需的器材，在方框内画出该小组设计的电路图。 0 1 2 3 4 5 40 80 U/V 10 20 30 50 I/ mA 分析该小组所画出的 I-U 图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电 流的增大而 ；分析其变化的原因可能是 。 请提出一个简单的实验方法，说明你对变化原因的判断是正确的。 2. 实验题（18 分） （1） （10 分）甲同学欲采用下列器
3、材准确测定一个约 20 的电阻的阻值。 A直流电源（10V，内阻不计） ； B开关、导线等； C电流表（03A，内阻约 0.03） ； D电流表（00.6A，内阻约 0.13） ； E电压表（03V，内阻约 3k） ； F电压表（015V，内阻约 15k） ； G滑动变阻器（010，额定电流 2A） ； 为测量准确，电流表应选用 ，电压表应选用 ； （选填代号） 为了获得尽可能多的数据，该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压， 请在图 1 虚线中画出正确的实验电路图，并将图 2 中的元件按正确的实验电路 图连成实验电路； 闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑动头的位置，记录与之对应的电流表的示
4、数 I、电压表的示数 U。某次电流表、电压表的示数如图 3 所示。 处理实验数据时，制作如图 4 所示的 I U 坐标图，图中已标注出了几个与测 图 1 图 2 量对应的坐标点。请将与图 3 读数对应的坐标点也标在图 4 中，并在图 4 中把 坐标点连成图线； 根据图 4 描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为 R 。 （2） （8 分）乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图 5 所示。质量为 1.00 kg 的 绝缘滑块 B 的两侧分别通过一轻弹簧与框架 A 连接，弹簧的劲度系数均为 100N/m。滑块 B 还通过滑动头与长为 12.00 cm 的电阻 CD 相连，CD 中任意一段 的电阻都与
5、其长度成正比。将框架 A 固定在被测 物体上，使弹簧及电阻 CD 均与物体的运动方向 平行。通过电路中指针式直流电压表的读数， 可以得知加速度的大小。不计各种摩擦阻力。 电压表内阻足够大，直流电源的内阻可忽略不 计。 设计要求如下： a当加速度为零时，电压表示数为 1.50V； b当物体向左以可能达到的最大加速度 10.00m/s2加速运动时，电压表示数 为满量程 3.00V； c当物体向右以可能达到的最大加速度 10.00m/s2加速运动时， 电压表示数为 0。 当电压表的示数为 1.80V 时，物体运动加速度的大小为 m/s2； 当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻 CD 的 C 端 cm
6、 处； 应选用电动势为_V 的直流电源。 图 5 B A 左 右 C D V U/V I/A 图4 0 2 4 6 8 0.2 0.1 10 0.4 0.3 0.6 0.5 3 0 1 2 15 0 5 10 图 3 0 0.2 0.4 0.6 0 1 2 3 3. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大。 某同学为研究这一现象， 所用的实验器材如 下：电压表 V、电流表 A、滑动变阻器（010） 、电源、小灯泡、开关以及导线若干，并利 用这些器材设计实验电路并进行实验，将得到的实验数据通过描点的方式记录在图 9 的 I-U 坐标系中（I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压） 。 请在下面的方
7、框中画出实验电路图； 读出图 8 中的电压表和电流表的示数，并将该 组数据标注在图 9 的 I-U 坐标系中，然后画出小 灯泡的 I-U 曲线； 若将该同学在此次实验中所用的的小灯泡 L 连 接在图 10 所示电路中， 电源电动势 E=2.0V， 内阻 不计，电阻 R=5.0，则此时小灯泡的电功率 P=_W。 （保留 2 位有效数字） 4. 有一根细长而均匀的金属管线样品， 长约为 60cm， 电阻大约为 6。 横截面如图 8 所示。 用螺旋测微器测量金属管线的外径， 示 数如图 9 所示，金属管线的外径为 _mm； 现有如下器材 A电流表（量程 0.6A，内阻约 0.1) B电流表（量程 3
8、A，内阻约 0.03) C电压表（量程 3V，内阻约 3k) D滑动变阻器（1750，0.3 A) E滑动变阻器（15，3A) F蓄电池（6V，内阻很小) G开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应 选 ，滑动变阻器应选 。 （只填代号字 母） 。 请将图 10 所示的实际测量电路补充完整。 已知金属管线样品材料的电阻率为，通过多次 测量得出金属管线的电阻为 R， 金属管线的外径为 d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的 截面积 S，在前面实验的基础上，还需要测量的物 理量是 。计算中空部分截面积的表达式为 S= 。 图 10 L R E 图 9 I/A
9、U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 实验电路图 图 8 图 9 图 8 d 0 1 10 20 0 mm 图 10 5 0 20 25 15 5. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 。步骤如下： 用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm； 用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 mm； 用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如 图，则该电阻的阻值约为 。 该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻 R 电流表 A1（量程 0
10、4mA，内阻约 50） 电流表 A2（量程 010mA，内阻约 30） 电压表 V1（量程 03V，内阻约 10k） 电压表 V2（量程 015V，内阻约 25k） 直流电源 E（电动势 4V，内阻不计） 滑动变阻器 R1（阻值范围 015，允许通 过的最大电流 2.0A） 滑动变阻器 R2（阻值范围 02k，允许通过的最大电流 0.5A） 开关 S 导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标 明所用器材的代号。 若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的 R 测量值几乎相等， 由此可估算此圆柱体 材料的电阻率约为 m。 （保留 2 位有效数字） 6.
11、（1）某同学用游标为 20 分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径 D，用螺旋测微器测量其 厚度 d，示数如图所示。由图可读出 D=_mm，d=_mm。 （2）某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验： 待测小灯泡（额定电压 12V，工作时电阻为 100 左右） ； 电源 E（电动势为 14V） ； 电压表 V（量程为 15V，内阻约为 15k） ； 电流表 A（量程为 100mA，内阻约为 10） ； 滑动变阻器（最大阻值为 10） ； 单刀单掷开关；导线若干。 在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，应选用的实验电路图_。 A B C D 请根据所选的实验电路图在实物图上连线。
12、该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可求得小灯泡的额定功率为 P=_W。 （结果保留 3 位有效数字） 4 5 6 7 8 由小灯泡的伏安特性曲线可知：在较低电压区域（02V）内，小灯泡的电阻几乎不 变；在较高电压区域（710V）内，小灯泡的电阻随电压的增大而_（填“增大” 、 “不 变”或“减小” ） 。它们变化规律不同的原因是_。 参考答案参考答案 1、 “10 ”（1 分） ；两表笔直接接触，调节欧姆表的调零旋钮，使指针指在“0”处（或 重新进行欧姆档的调零） （1 分） ；200（200205 都给分） 。 （1 分） .测量电路（电流表内接不给分） （2 分） ；供电电路（
13、用限流 接法不给分） （2 分） 减小（2 分） ，这是由于电流较大时，通电生热，使热敏电阻 的温度升高，阻值变小。 （1 分） 答案比较开放， 只要能用实验说明热敏电阻的温度升高电阻变 小即可。如：用欧姆档测热敏电阻的阻值，如果用手握热敏电阻使其 温度升高，可以看出热敏电阻随温度升高阻值变小。 （2 分） 注：热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系 数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高 时电阻值越小。通过热敏电阻的电流很小时，其 I-U 曲线近于直线，这是由于此刻电流的发 热可以忽略，热敏电阻的温度跟环境
14、温度相同，电阻阻值保持不变。环境温度变化时，它的 电阻随温度而变化。 热敏电阻做为测温元件使用时， 要满足通过热敏电阻的电流是很小的限 制条件。当通过热敏电阻的电流较大时，由于热敏电阻本身发热，温度升高，其电阻也要变 化，热敏电阻的这个特性，常常应用在控制电路中。 2、实验题（18 分） （1） D（1 分） 、F（1 分） ； 电路图如答图 1 所示（2 分） 实验电路如答图 2 所示（2 分） 描点及连线如答图 3 所示（2 分） 18.0 (17.518.5)（2 分） （2） 2.00； （2 分） 5.00； （3 分） 3.60； （3 分） Rx R E K 答图 1 A V 答
15、图 2 指 示 灯 开 关 + 输 出 | | | | | | | | | | V 0 5 1 0 1 5 | | | | | | | | | | A 0 5 1 0 1 5 答图 3 U/V I/A 0 2 4 6 8 0.2 0.1 10 0.4 0.3 0.6 0.5 3、 （2）见答图 1； （3 分） 见答图 2； （4 分） 0.160.02（2 分） 4、 1.1250.001（3 分） A（1 分） ；E（1 分） 见答图 1（2 分） 管线长度 L（2 分） ； R Ld 4 2 （3 分） 答图 2 I/A U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 V R A 答图 1 答图 1 5、 50.15 4.700 220 如右图 2 7.6 10 6、 （1）50.75、50.80 或 50.85 3 分 3.7743.778 3 分 （2）C 2 分 答案见下图 3 分 1.151.19 3 分 增大 2 分 小灯泡的电阻随温度升高而增大 2 分 R1 S R A2 V1