1、1专题 14 电学中仪器的使用及基本电路的选择1如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用的是该表的 03 V 量程，那么电压表读数为_V，若当时使用的是该表的 015 V 量程，那么电压表读数应为 V；如图乙所示的电阻箱的读数为 。【答案】1.15（1.141.16 均可） 5.7（5.65.8 均可） 84 580.22某同学设计的可调电源电路如图（ a）所示， R0为保护电阻， P 为滑动变阻器的滑片，闭合电键S。用电压表测量 A、 B 两端的电压：将电压表调零，选择 03 V 挡，示数如图（ b） ，电压值为_V。在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片 P 应先置于_
2、端。要使输出电压 U 变大，滑片 P 应向_端滑动。若电源电路中不接入 R0，则在使用过程中，存在_的风险（填“断路”或“短路” ） 。【答案】1.30 V A B 断路【解析】电压表用 03 V 的量程，分度值为 0.1 V，故读数应该为 1.30 V；接通电路前，应该使滑片置于 A 端，使输出电压为 0，这样才能起到外电路的安全保证；要增大输出电压，需要使滑片滑向 B 端；如果电路中不接入保护电阻 R0，电流过大可能会烧断电路出现断路。 4下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为 2.5 V。2（1）完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_；闭合
3、开关后，逐渐移动变阻器的滑片，_；断开开关，根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。（2）在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。【答案】 （1）靠近滑动变阻器左端的接线柱 增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压 （2）见解析图（2）与实物电路相应的电路图如图所示。 5图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。甲（1）根据图甲画出实验电路图；（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示，电流表量程为 0.6 A，电压表量程为 3 V。所示读数为：_、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和_。3【答案】 （
4、1）图见解析 （2）0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V（若填 0.26 V 或 0.28 V也可） 8.3（0.1） 2.7（0.1）若填 2.7（0.1） 8.3（0.1） 也行【解析】 （1）根据实物图画出电路图如图所示。（2）电流表接的是 0.6 A 的量程，电压表接的是 3 V 的量程，因此的读数为 0.02 A50.10 A，的读数为 0.02 A12 0.24 A，的读数为 0.1 V20.02.00 V，的读数为 0.1 V2.70.27 V。两组数据得到的电阻 R1 8.3 ， R2 2.7 。U1I1 2.000.24 U2I2 0.270.106在探究小
5、灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡 L、量程恰当的电流表 A 和电压表 V、直流电源 E、滑动变阻器 R、开关 S 等，要求灯泡两端电压从零开始变化。（1）实验中滑动变阻器应采用_（选填“分压”或“限流” ）接法。（2）某同学已连接如图所示的电路，在连接最后一根导线的 c 端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的两个不当之处，并说明如何改正。A_；B_。【答案】 （1）分压4（2）A.开关 S 不应闭合，应处于断开状态B滑动变 阻器滑动触头 位置不当，应将其置于 b 端7某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。（1）实验要求滑动变阻器的滑片
6、从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实 物接线图中完成余下导线的连接；丙（2）某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为_A；（3）该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将_只相同的小电珠并联后，直接与电动势为 3 V、内阻为 1 的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为_ W。 （保留两位小数）【答案】 （1）图见解析 （2）0.44 （3）4 2.25（2.222.28）5（2）由题图乙可知，电流表示数为 0.44 A。（3）当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大
7、，此时R 外 r1 ， I A1.5 A， U 外 1.5 V，即每只小电珠两端的电压为 1.5 V，通过图象ER外 r 32 E2可知每只小电珠的电流为 I00.38 A， n 4（只） ；通过每只小电珠的电流为 I0，两端电压为 U，根据II0闭合电路欧姆定律得 U nI0r E，而 U4 I03 V， U 4I03 V，如图所示，图线的交点纵、横坐标分别为 U1.5 V， I00.38 A， P UI00.57 W， P 总 nP0.574 W2.28 W。8某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为 3.0 V 的小灯泡的 I U 图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系。（1）根据电路
8、图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连成完整的实验电路。 （2）开关 S 闭合之前，图甲中滑动变阻器 R 的滑片应置于_（选填“ a 端” “b 端”或“ ab 的正中间” ） 。（3）根据实验数据，画出的小灯泡的 I U 图线如图所示，由此可确定小灯泡在电压为 2.5 V 时的实际功率为_。 （保留三位有效数字）（4）已知小灯泡灯丝在 27 时的电阻是 1.5 ，并且其阻值与灯丝温度的关系为 R k（273 t ）， k 为比例常数，根据 I U 图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为_ 。【答案】 （1）图见解析 （ 2） a 端 （3）0.950 W（0.9400.960 W 均
9、不正确） （4）1 6155（11001200 均正确）（2）开关 S 闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故滑动变阻器 R 的滑片应置于 a 端。（3）由小灯泡的 I U 图线可知，当电压为 2.5 V 时，通过小灯泡的电流约为 0.38 A，故小灯泡的实际功率 P UI2.50.38 W0.950 W。9在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，待测小灯泡上标有“3 V，1.5 W”的 字样。测量小灯泡两端的电压和小灯泡的电流时，备有如下器材 ：A直流电源 3 V（内阻可不计） B直流电流表 03 A（电阻约 0.1 ）C直流电流表 0600 mA（内阻约 0.5 ）D直流电压表 03 V（内
10、阻约 3 k）E直流电压表 015 V（内阻约 200 k）F滑动变阻器 10 、1 A G滑动变阻器 1 k、300 mA（1）除开关、导线外，为了完成该实验，需要从上述器材中选用的器材有_。 （用序号字母表示）（2）利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，要求测量多组实验数据，请你在虚线框内画出实验原理电路图，并将图中实物连接成实验电路图。7（3）下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。（4）试估算当小灯泡两端电压为 2.2 V 时，该灯泡的实际功率为_ W。 （结果保留两位有效数字）【答案】 （1）ACDF （2）图见解
11、析 （3）图见解析 （4）1.0（2）滑动变阻器采用分压式接法，灯泡电阻较小用电流表外接法，故电路图如图所示根据电路图，实物电路图如图所示。（3）取合适的标度，用平滑的曲线连接这些点，勿用折线连接。（4）在图上读出电压 U2.2 V 时电流 I0.47 A，根据 P UI 可得 P1.0 W。10在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5 V，额定功率为 0.5 W，此外还有以下器材可供选择：A直流电源 3 V（内阻不计）B直流电流表 0300 mA（内阻约为 5 ）8C直流电流表 03 A（内阻约为 0.1 ）D直流电压表 03 V（内阻约为 3 k）E滑动变阻器 10
12、0 ，0.5 AF滑动变阻器 10 ，2 AG导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。（1）实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；（均填写仪器前的字母）（2）在如图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图（虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片 P 向 b 端滑动时，灯泡变亮） ；（3）根据实验数据，画出的小灯泡 I U 图线如图所示。由此可知，当电压为 0.5 V 时，小灯泡的灯丝电阻是_ ；（4）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率 P 随其两端电压 U 或电压的二次方 U2变化的图象，在图中所给出的甲、乙、丙、丁 图象中可能正确的是_。 （选填“甲” “乙” “丙”或“丁” ）【答案】 （1）B F 9（2）图见解析 （3）5.0 （4）甲、丙（2）根据实验要求可知，滑动变阻器采有分压接法，并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联；电流表采用外接法，原理图如图所示。（3）由画出的伏安特性曲线可知， U0.5 V 时，电流 I0.10 A，则对应的电阻 R 5.0 。UI（4）由 P 可知， P 与 U 为二次函数关系，图象开口向上，故甲正确。 P 与 U2在 R 不变时为正比例U2R关系，由于 随电压的增大而减小，故丙图正确。 1R
