中高档电学部分2.doc

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中高档电学部分2
1、某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：①研究弹簧的特性。他们做了如图4的实验，根据弹簧伸长χ与拉力F的关系图象如图5所示。②设计方案。设计的原理图如图6，利用量程为3 V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图7)，弹簧(图6中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计)，0、A间有可收缩的导线，当盘内没有放物体时，电压表示数为零。③分析与计算。已知滑动变阻器总电阻R=12Ω。总长度12cm，电源电压恒为6V，定值电阻R0=10Ω(不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，g=10N/kg)。问：
⑴由图4、5你能得到什么结论？
⑵当物体的质量为100g时，电压表的示数是多少？
⑶该电子秤能测量的最大质量是多大？
⑷改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同？
图4
图5
图6
图7

2、某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究.

次数
物理量
1
2
3
U/V
2.0
4.0
5.0
I/A
0.2
0.4
0.5
I / A
U / V
2
3
4
0
0.2
0.1
0.3
RL
1
0.4
0.5
图乙
图甲

S1
S2
R
L
可调电源
V
A

（1）闭合S1，断开S2，调节电源电压，得到上表中三组数据．请根据表中的数据，计算电阻R的阻值．
（2）断开S1，闭合S2，调节电源电压进行有关测量. 根据记录到灯泡L的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图像（如图乙）.根据图像，当电压表示数为2V时，50s时间内，灯泡L消耗了多少电能？
（3）、同时闭合S1和S2，调节电源电压，当灯泡L的功率为1W时，R与RL的总功率是多大？

3、有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。图是某热敏电阻的阻值随温度变化的图象，小明同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0～100℃的水温表，图是这个水温表的原理图，图中的电压表量程为0～3V；定值电阻R0的阻值为l00Ω。当水温达到100℃时，要求电压表的示数达到最大值。小明根据图象知道，该热敏电阻在100℃时的电阻值是 Ω，由此可知电源两极间的电压是 V。

乙
t/℃
R/kΩ
4、温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源电压保持9V不变，A为灵敏电流表，R0 定值电阻，R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙所示．
R
R0
A
S
甲

(1)闭合开关S，当热敏电阻R所处温度为40℃时，电流表示数为2.25mA，则定值电阻R0的阻值为 Ω．
(2)当电流表示数为3.6mA时，此时热敏电阻R的阻值为 Ω，所处温度为 ℃．
5、小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。小红还准备探究“电阻并联时总电阻与各部分电阻的关系”。取来一个10Ω定值电阻和一个电阻箱()。请你在下面的方框中为她设计一个实验电路图
(1)小红将数据填入表中，分析表中数据，得出：。同伴小明发现：电阻并联时的总电阻比各部分电阻都要小，而且当R２远大于R1时， 。
(2)我们知道电压表也是有电阻的，当它并联在电阻两端测电压时，对原电路会造成一定的影响．如图所示，则电压表测出的电压值比真实值要 (大／小)，当被测电阻阻值 时，电压表的测量值更接近真实值。

（2）实际使用中，电流表的阻值虽然很小但并不为零，因此串联在电路中有分压作用;电压表的阻值虽然很大但不是无穷大，因此并联在电路中有分流作用。当我们用伏安法测电阻的阻值时可以有两种连接方法，如图（甲）、（乙）所示。请分析说明为了提高测量的精确度，待测电阻的阻值在什么情况下用（甲）图所示的电路同，什么情况下用（乙）图所示的电路？说说为什么？

6、在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压U0=3.8V)。
(1)王强小组采用图a的方案，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是_____________；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为3.8V，观察到电流表示数如图b所示，则小灯泡的额定功率为_____W。
(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)。
图a
图b
图c
图d

①电路如图c所示，请你图d中按电路图用笔画线代替导线连接好电路；
②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1。
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2
先算出灯泡的电阻RL=________（请你用所测的物理量表示），再根据 计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是 。仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为
7、材料的电阻与温度有关．进一步研究表明：在温度变化范围不太大时，电阻随温度的变化可以近似地表示为如下关系式：，其中，R是温度为t时的电阻，R0是温度为0℃时的电阻，称作电阻温度系数，单位是℃—1．下面列出了一些材料在0～120℃的电阻温度系数：
材料
铝
铜
碳
镍铜合金
铁
锰铜合金
钨
/℃—1
0.0039
0.00393
0.0005
0.000002
0.005
0.000006
0.0045
①>0的材料，随温度升高，材料的电阻将 ．(填“变大”“变小”或“不变”)

②在上述R—t图像中，其中 表示金属电阻随温度变化的规律．
③在上述材料中，最适合做定值电阻的材料是 ．
④有一根铜导线，在0℃时的电阻为2Ω，则在100℃时的电阻大约为 ．

8、如图所示，电源电压为4 V且保持不变，虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻，当开关S由闭合到断开时，电流表的示数减少了0．5 A，问：
(1)开关S由闭合到断开，电路的总电阻是增加还是减少，为什么?
(2)画出虚线框内两种可能的连接电路图，并分别计算出每种接法相应的电阻R．

9、现有两个电路元件定值电阻R1和热敏电阻R2（电阻随温度改变而改变，且对温度很敏感），它们各自的电流与两端电压的关系如图甲所示。将这两个电路元件接入图乙所示的电路中，电源电压为6V。当电流表读数为70 mA时，求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）通过热敏电阻R2的电流；（3）R2的电阻；（4）电源的总功率。

10、如图所示是“测定小灯泡的电功率”实验的电路图，图是即将连接完成的实验电路，其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8 V，灯丝的电阻约为10Ω 滑动变阻器标有“lOΩ，1A”字样
(I)对照电路图．用笔画线代替导线，将图中未完 成部分连接好
(2)当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象(见下表)：请你从下列选项中选择可能的原因填入下表中(只要填选项代号)
A、电路中a、b间断路 B、电路中a、b间短路
c、滑动变阻器连入电路中的电阻太小

（3）为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表示数为 V．若此时电流表示数如图所示，则通过灯泡的电流为 A，该灯泡的额定功率是 W。

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