實驗題(共2小題,每小題10.0分,共20分)

1.某同學查閱資料發現自動鉛筆筆芯的電阻随溫度升高而變小，在實驗室中，他取一段長為16 cm的自動鉛筆筆芯，用多用電表測量其電阻大約為4 Ω，該同學要較精确測量鉛筆芯的電阻，現有下述器材可供先擇：

A．電源3 V，内阻不計

B．直流電流表0～3 A（内阻0.1 Ω）

C．直流電流表0～600 mA（内阻0.5 Ω）

D．直流電壓表0～3 V（内阻3 kΩ）

E．直流電壓表0～15 V（内阻200 kΩ）

F．滑動變阻器（10 Ω，1 A）

G．滑動變阻器（1 kΩ，300 mA）

（1）除開關、導線外，實驗中要求能夠在電壓表上從零開始讀取若幹組數據，需要選用的器材有：　　（填寫字母代号）；

（2）用線條代替導線，連接實驗電路；

（3）該同學在下表中記錄了實驗數據，請你根據實驗數據在圖2方格紙上畫出了該鉛筆芯的伏安特性曲線：作U﹣I圖上縱軸為U，橫軸為I．

2.（1）圖中螺旋測微器讀數為mm.

（2）有一個小燈泡上标有“4 V，2 W”的字樣，現要描繪這個燈泡的伏安特性曲線.有下列器材供選用：

A．電壓表(0~5 V，内阻約為10 k

) B．電壓表(0~10 V，内阻約為20 k

)

C．電流表(0~0.3 A，内阻約為l

) D．電流表(0~0.6 A，内阻約為0.4

)

E．滑動變阻器(10

，2 A) F．學生電源(直流6 V)，還有電鍵、導線若幹

①實驗中所用電壓表應選用_________(填A或B)，電流表應選用_________(填C或D).

②實驗時要求燈泡電壓從零開始并盡量減小實驗誤差，請在方框内畫出實驗電路原理圖.

四、計算題(共0小題,每小題18.0分,共0分)

五、填空題(共2小題,每小題5.0分,共10分)

3.小張和小明測繪标有“3.8 V 0.4 A”小燈泡的伏安特性曲線，提供的實驗器材有：

A．電源E（4 V，内阻約0.4 Ω）

B．電壓表V（2 V，内阻為2 kΩ）

C．電流表A（0.6 A，内阻約0.3 Ω）

D．滑動變阻器R（0～10 Ω）

E．三個定值電阻（R1=1 kΩ，R2=2 kΩ，R3=5 kΩ）

F．開關及導線若幹

（1）小明研究後發現，電壓表的量程不能滿足實驗要求，為了完成測量，他将電壓表進行了改裝．在給定的定值電阻中選用　　（選填“R1”、“R2”或“R3”）與電壓表　　（選填“串聯”或“并聯”），完成改裝．

（2）小張選好器材後，按照該實驗要求連接電路，如圖所示（圖中電壓表已經過改裝）．閉合開關前，小明發現電路中存在兩處不恰當的地方，分别是：①　　；②　　．

（3）正确連接電路後，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數改變，但均不能變為零．由此可以推斷電路中發生的故障可能是導線　　（選填圖中表示導線的序号）出現了　　（選填“短路”或“斷路”）．

4.在“小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，某同學根據測得的數據，畫出了如圖所示的I-U圖象. 從圖象中可以看出：當小燈泡兩端的電壓為U1時，通過燈絲的電流為I1，則此時燈絲的電阻為；小燈泡兩端的電壓從U1增大到U2的過程中，随着電壓的增大，燈絲的電阻（選填“增大”、“減小”或“不變”），那麼燈絲應為（選填“線性元件”或“非線性元件”）.

答案解析

1.【答案】（1）ACDF（2）如圖所示

（3）如圖所示

【解析】（1）電源電動勢為3 V，故電壓表選D，最大電流I=

A=0.75 A，若選取3 A

量程，則指針偏轉不及刻度的

，誤差較大，故電流表選C，滑動變阻器分壓接法，選取小電阻即可，故選擇器材為：ACDF．

（2）電壓表上從零開始讀取，所以選擇滑動變阻器分壓接法，被測電阻為小電阻，電流表用外接，實物圖如圖：

（3）由描點法可作出筆芯的伏安特性曲線

2.【答案】（1）2.150（2）①A D ②電路如圖所示.

【解析】（1）螺旋測微器可精确到0.01 mm，須保留到0.001 mm.主尺（固定刻度）讀出2 mm，可動刻度讀出15.0，所以螺旋測微器讀數為（2 15.0×0.01）mm=2.150 mm.

（2）①小燈泡的額定電壓為4 V，額定電流為0.5 A，正常工作時電阻為8

，所以電壓表選A，電流表選B.

②小燈泡的電阻遠小于電壓表的内阻，電流表應采用内接發；實驗時要求燈泡電壓從零開始，滑動變阻器應采用分壓式接法，實驗電路如圖所示.

3.【答案】（1）R2串聯（2）電流表内接 滑片P置于b處（3）8 斷路

【解析】（1）燈泡額定電壓為3.8 V，可以把電壓表改裝為4 V量程，電壓表量程為2 V，

内阻為2 kΩ，要把電壓表改裝成4 V的電壓表，可以串聯2 kΩ的電阻，應選電阻R2．

（2）燈泡正常發光時的電阻為：R=

Ω=9.5 Ω，電壓表内阻為4 kΩ，電流表内阻約為0.3 Ω，電壓表内阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，由圖示電路圖可知，電流表采用内接法，這是錯誤的；由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路安全，閉合開關前，滑片應置于左端，由電路圖可知，滑片P置于b處，這是錯誤的．

（3）移動滑片，電壓表與電流表示數不能為零，說明滑動變阻器是限流接法，由圖示電路圖可知，可能是導線8發生斷路造成的．

4.【答案】

增大 線性元件

【解析】當小燈泡兩端的電壓為

時，通過燈絲的電流為

，則此時燈絲的電阻為

；由于坐标原點與圖象上某點連線的斜率倒數等于電阻，由圖象可知，坐标原點與圖象上1點連線的斜率大于坐标原點與點2連線的斜率，因此小燈泡兩端的電壓從

增大到

的過程中，随着電壓的增大，燈絲的電阻增大，燈絲應為線性元件.

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