答:
B.
2、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,已备有以下器材:
小灯泡、电压表、电流表、学生电源、开关,还需要的器材是.
答:
滑动变阻器,坐标纸.
3、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“6V3W”,其他可供选择的器材有:
电压表V1(量程6V,内阻20KΩ)
电压表V2(量程20V,内阻60KΩ)
电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)
变阻器R2(0~20Ω,2A)
学生电源E(6~8V)
开关S及导线若干.
实验中要求电压表在0~6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电流表应选用,变阻器应选用.在图所示的方框中画出实验的原理图.
解:
小灯泡“6V3W”额定电压为6V,额定电流为0.5A,即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A,最大电压不超过6V,在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则,安全原则即量程要大于所测电流或电压值,精确原则是量程要尽量小,量程越小测量越精确,故电流表应选A2,电压表应选V1;滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则.“安全”即流过变阻器最大电流(I=E/R)应小于允许通过的最大电流.“方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻,本实验中小灯泡在正常工作时电阻为R灯=
=12Ω,故应选用R2.连接电路时,变阻器采取分压式;电流表接成外接法.原理图如图所示.
4、用公式R=U2/P求出"220V、40W”电灯泡灯丝电阻为1210欧姆。
用多用电表的欧姆档测得其电阻只有90欧姆,下列说法正确的是()
A.两个电阻值相差悬殊是不正常的,—定是测量时读数错误
B.两个电阻值不同是正常的,因为欧姆表测量电阻时误差大
C.两个阻值相差悬殊是不正常的,可能出厂时把灯泡的功率写错了
D.两个阻值相差悬殊是正常的,1210欧姆是正常工作状态下电阻值(温度较高),90欧姆是常温下的阻值
5、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I(A)
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U(V)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:
电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
(2)在右图中画出小灯泡的U—I曲线.
(3)如果某一电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.问:
将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?
(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第
(2)小题的方格图中)
解:
(1)见下图
(2)见下图4。
D
(3)作出U=
图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为0.28.
6、某同学用图所示电路,测绘标有“3.8V,0.3V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:
A1(量程100mA,内阻约2Ω);
A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);
电压表:
V1(量程5V,内阻约5kΩ);
V2(量程15V,内阻约15Ω);
电源:
E1(电动势为1.5V,内阻为0.2Ω);
E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表___________,电压表______________,滑动变阻器________________,电源___________________.(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图3所示.由图象可知,此灯泡在不不作时,灯丝电阻为___________;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.
③根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________.
解:
(2)①对器材的选用应以安全、实用为原则。
小灯泡的额定电压和额定电流分别为3.8V和0.3A,故电压表应选V1,电流表A2;由于是分压接法,故滑动变阻器应选R1,便于调节,电源应选E2。
②由图象可看出:
U=0时,小灯泡不工作,对应电阻为1.5Ω,当U=3.0V时,对应的电阻为11.5Ω。
此时,灯泡实际消耗的功率P=
=0.78W。
③由R-U图线可看出,随U的增大,电阻的变化越来越小,而P=
,随U的变化,功率P的变化将更加明显,故选A。
【答案】:
(2)① A2 V2 R1 R2 ② 1.5 11.5 0.78 ③ A
7、在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列
器材供选择:
A.待测小灯泡“3.0V、1.5W”
B.电流表(量程3A,内阻约为1Ω)
C.电流表(量程0.6A,内阻约为5Ω)
D.电压表(量程3.0V,内阻约为10kΩ)
E.电压表(量程15.0V,内阻约为50kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,额定电流50mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)
I.电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变
阻器应选用________.(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图.
(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7-5-5所示.则电压值为
________V,电流值为________A,小灯泡的实际功率为________W.
解:
待测小灯泡“3.0V、1.5W”,额定电流0.5A,额定电压为3V,因此电流表选
C,电压表选D,滑动变阻器采用分压式接法较准确,滑动变阻器选G,小灯泡电阻很小,电流表外接.
答案:
(1)C D G
(2)如解析图所示 (3)1.80 0.33 0.59
实验二:
多用电表的使用
(一)电表结构及用途
多用电表(如图1)由上下两部分组成。
上半部分为表盘部分包括机械调零和标度盘。
下半部分为选择开关部分包括0Ω旋扭、选择开关(转换开关)、量程、测试笔插座。
多用电表依靠选择开关的转换及量程的选择,可用来测量直流电压、电流、电阻,交流电压等。
(二)原理
多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成(如图实14-1),表头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满偏电流约几十到几百微安,转换开关和测量线路相配合,可测量交流和直流电流、交流和直流电压及直流电阻等。
测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的,原理如图所示,当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有
Ig=
=
(1)
当两表笔间接入待测电阻Rx时,有
Ix=
(2)
联立
(1)、
(2)式解得
=
(3)
由(3)式知当Rx=R中时,Ix=
Ig,指针指在表盘刻度中心,故称R中为欧姆表的中值电阻,由
(2)式或(3)式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I,如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。
由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。
(三)器材
多用电表,标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个,小螺丝刀。
(四)步骤
1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔。
2.选挡:
选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3.短接调零:
在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处(若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池)
4.测量读数:
将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值
5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。
(五)注意事项
1.多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。
2.测电阻前,必须把待测电阻同其它电路断开,不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。
3.合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(中间1/3)。
若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。
一般比被测电阻的估计值低一个数量级,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。
每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4.测量完毕后应拔出表笔,选择开头置OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。
(六)例题
1.多用电表中“+”孔插______(红、黑)表笔,电流是从该表笔流______(填“进”或“出”),欧姆表内部电池的正极是接______(填“红”或“黑”)表笔的。
答案:
红,进,黑。
2.一学生使用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规则之处。
他的主要实验步骤如下:
A.把选择开关置于“×1”欧姆挡;
B.把表笔插入插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;
C.把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连,发现这时指针偏转角度较小;
D.换用“×100”挡,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻值;
E.把表笔从插孔中拔出后,将选择开关置于“OFF”或交流电压最大挡。
这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其它元件或电源断开,不用手碰表笔的金属杆。
这个学生在实验中哪一个步骤违反了使用规则?
答案:
D.先调零后再测R
3.调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度很大,正确的判断和做法是
A.这个电阻阻值很小
B.这个电阻阻值很大
C.为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”档,重新测量
D.为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”档,重新测量
答案:
AC
(七)习题一
1.用多用电表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是_______.(填字母代号)
A.多用电表的指针右侧达满偏时,被测电阻值最大
B.多用电表的指针指示零欧时,说明通过被测电阻的电流最大
C.测电阻前,把面板上的选择开关置于相关的欧姆挡上,将两表笔的金属杆直接短接,调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在电流的最大刻度处
D.用欧姆表的R×10Ω挡时,指针指在刻度20~40的正中央,则被测电阻的阻值为300Ω
E.测量前,待测电阻跟别的元件和电源断开
F.用欧姆表的R×100Ω挡测电阻时,若指针指在0Ω处附近,则应换用R×1kΩ挡
2.用多用电表测电阻时,若选择“×100”的欧姆档测量发现()
A.指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上,则应换用“×1k”的欧姆档测量
B.指针指在电阻刻度较靠近0Ω的某刻度线上,则应换“×10”或“×1”欧姆档测量
C.指针指在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上,则应换用“×1k”的欧姆档测量
D.指针在电阻刻度较靠近∝的某刻度线上,则应换用“×10”或“×1”的欧姆档测量
3.练习用多用电表测电阻的实验中有关欧姆表的使用和连接,下列说法中正确的是()
A.黑表笔与表内电源正极相连,红表笔与表内电源负极相连
B.测电阻时,表针偏转角度越大,所测电阻越小
C.两表笔短接调零时,指针不能指在零位,可在读数时将原来的阻值扣除
D.读出表盘指示数值,即得测量值
4.实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只,性能均正常,外形十分相似.现将多用电表转换开关拨到R×100Ω挡,分别测它们的正负电阻加以鉴别:
测甲元件时,R正=R反=0.5kΩ;测乙元件时,R正=0.5kΩ,R反=100kΩ;测丙元件时,开始指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增大,最后停在100kΩ上.则甲、乙、丙三个元件分别是()
A.电容、电阻、二极管B.电阻、电容、二极管
C.电阻、二极管、电容D.二极管、电阻、电容
5.如图实14-4所示是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度4/5处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为()
A.4RB.5R
C.10RD.16R
6.某同学准备测定一只电阻的阻值,采用的方法是:
用多用电表进行粗测:
多用电表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω、×1Ω。
该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太小(指针在200到500刻度线之间的某个位置)。
为了准确地进行测量,请你依次写出接着应该进行的主要操作步骤:
①____________________________________________________________________
②____________________________________________________________________
③______________________________________________________________________
若这时刻度盘上的指针位置如图实14-5所示,那么测量结果是______________Ω。
7。
现给出两个阻值不同的电阻R1和R2,用多用电表按正确的操作程序分别测出它们的阻值,测量R1时选用“×100”欧姆挡,其阻值如图实所示中指针①所示,R1=_________Ω;测量R2时选用“×10”欧姆挡,其阻值如图中指针②所示,R2=_________Ω。
将某一小量程的电流表改装成不同量程的电压表,其中量程较大的是电流表与_________(填“R1”、“R2”)__________联(填“串”、“并”)的。
10.用多用表测量电流、电压或电阻时,表盘指针的位置如图实14-9所示。
如果选择开关指在“
—50”位置时,测量结果为;如果选择开关指在“
—10”位置时,测量结果为;如果选择开关指在“Ω—×100”位置时,测量结果为。
11.根据试题要求填空或作图.
(1)图实14-10中,中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值为20Ω—30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调部件S,使电表指针停在___________位置;
②调节可调部件K,使它的尖端指向___________位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件___________,使电表指针指向___________位置.
(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图所示,该电阻的阻值为_______Ω.
参考答案:
1.BCE2.BC3.AB4.C5.D
6.①换挡,由×10Ω倍率改为×100Ω倍率②将两表笔短接,重新调零
③将待测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数测量结果3000Ω
7.
900300R1串
10.17.2V(17.0-17.4)3.4mA2.9KΩ
11.
(1)①左端0②×1③T右端0
(2)2×104
习题二
1.下面关于多用电表的使用中出现的一些与事实不相符合的现象有( )
A.待测电阻不跟别的元件断开,其测量值将偏大
B.测量电阻时,用两手碰表笔的金属杆,其测量值偏小
C.测量电阻时,如果电路不和电源断开,可能出现烧坏表头的情况
D.用多用电表测量60W灯泡的电阻,其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大
解:
待测电阻不跟别的元件断开时,可能是与其他元件并联,测量值可能偏小;测电阻时,两手碰表笔的金属杆,人体电阻与待测电阻并联,测量值偏小;测量电阻时,如果电路不和电源断开,欧姆表两端的电压可能过大,从而烧坏电表;用多用电表测量灯泡的电阻,测量的是灯泡不发光时的电阻,灯泡用额定电压和额定功率计算出的电阻是灯泡正常发光时的电阻,灯泡正常发光时温度很高,电阻较大.故应选A、D.答案:
AD
2.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?
请填在表格中.
指针位置
选择开关所处挡位
读数
a
直流电流100mA
________mA
直流电压2.5V
________V
b
电阻×100
________Ω
解:
首先在表盘上找到直流的刻度,直流的符号是“—”,表盘中间的那个刻度是直流的刻度,电流为100mA量程,对应读数为23.0mA;电压为2.5V量程,对应读数为0.57V;欧姆挡上对应读数3.2Ω,再乘以倍率应为320Ω.答案:
23.0 0.57 320
3.如图所示是欧姆表的工作原理图.
(1)若表头的满偏电流为Ig=500μA,干电池的电动势为1.5V,把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中:
(2)这个欧