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2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖...

2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究.他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的.我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电.某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):
U/V0.000.400.801.201.602.00
I/A0.000.100.180.280.380.48
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
(1)除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其它器材有______(填选项前字母);
(2)在虚线方框中画出实验电路图;
(3)根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线.
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(1)器材的选取需安全、精确.通过表格中电流、电压的数值确定选择电流表、电压表的量程.滑动变阻器采用分压式接法,选取总电阻较小的,测量误差较小. (2)测量铅笔芯伏安特性曲线电流电压需从0开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法.根据铅笔芯的电阻与电流表和电压表内阻比较,确定电流表的内外接. (3)用平滑的曲线作出铅笔芯的I-U图线. 【解析】 (1)用伏安法测量,需电压表、电流表和滑动变阻器,因为所处电压和电流的最大值分别为2.00V和0.48A,从精确度考虑,电流表选取量程为0.6A,电压表量程选取3V的.为减小测量的误差,滑动变阻器选择0~10Ω的.故选ACE. (2)因为电压、电流需从0测起,所以滑动变阻器采用分压式接法.铅笔芯的电阻大约在4Ω左右,与电流表内阻相当,远小于电压表内阻,属于“小”电阻,采用电流表外接法.电路图如下图所示. (3)用平滑曲线描点作图.如下图. 故答案为:(1)ACE; (2)如图所示 ; (3)如图所示
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考点分析:
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某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R的阻值.
根据题中所给信息解答下列问题:
(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是______,滑动变阻器应选择______(填器材代号“A”或“B”);
(2)在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用____________表示;用来计算定值电阻R的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用____________表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R的值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.

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某研究性学习小组利用上左图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图所示的R-manfen5.com 满分网图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,得到E=______V,r=______Ω.
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如图甲所示的读数是______cm,如图乙所示的读数是______mm.
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某一阻值不变的纯电阻元件(阻值R在50Ω~100Ω之间),额定功率为0.25W.要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:
电流表A1:量程为100mA,内阻约为5Ω;
电流表A2:量程为1A,内阻约为0.5Ω;
电压表V1:量程为6V,内阻约为10kΩ;
电压表V2:量程为30V,内阻约为50kΩ;
滑动变阻器R:0~10Ω,2A;
电源(E=9V),开关,导线若干.
(1)实验中应选用的电流表为______,电压表为______;(填入器材符号)
(2)在虚线框内画出实验电路图;
(3)测出的电阻值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”).

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(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示该金属导线的直径为______ mm.
(2)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω);
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干;
请你解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是______(填代号).
②某同学根据测得的数据,作出U-I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω;
③若乙图中的图线b是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为______W.
④请将图甲中实物连接成实验电路图;
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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