1、热点19电学创新实验(建议用时:20分钟)1某同学在实验室测汽车电热器的电功率,此电热器额定电压为12 V实验室备有下列器材A输出电压为16 V的学生电源B量程为03 A的电流表,内阻约0.1 C量程为00.6 A的电流表,内阻约0.5 D量程为03 V的电压表,内阻约3 kE量程为015 V的电压表,内阻约15 kF010 ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器G010 ,额定电流为2 A的滑动变阻器H导线,开关该同学测量的数据记录如下:U/V2.43.05.08.010.012.0I/A0.150.200.300.400.450.50(1)该电热器的阻值是否恒定不变?答:_(填“是”或“不是”
2、)(2)合理选择实验器材:电流表选_,电压表选_,滑动变阻器选_(填器材前的字母)(3)请在方框内画出电路图(4)电热器的额定功率为_(保留两位有效数字)2我们可以用如图甲所示的电路测定某个电池的电动势和内电阻R为一变阻箱,可以改变R的阻值,得到电压表V相应的示数U.对测得的实验数据进行处理根据实验数据在R坐标系中描出坐标点,如图乙所示已知R0100 ,请完成以下数据分析和处理(1)图乙中电阻为_的数据点应剔除;(2)在图乙中画出R关系图线;(3)图线的斜率是_(V11),由此可得电池电动势E_V(结果保留两位有效数字)3太空探测器在探索宇宙过程中,由太阳能电池板给它提供能源光明中学物理实验室
3、有一块太阳能电池板,当有光照射它时(作为电源),其路端电压与总电流的关系图象如图甲中的曲线所示;若没有光照射它时,相当于一个只有电阻的电学器件,无电动势物理实验探究小组用“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验方法,探究该太阳能电池板在没有光照射时的伏安特性曲线,利用电压表(内阻约3 k)、电流表(内阻约100 )测得的多组数据作出的图象如图甲中曲线所示(1)分析曲线可知,该电池板作为电阻器件时的阻值随通过电流的增大而_(填“增大”或“减小”),若所设计的电路如图乙所示,实验时应将图乙中电压表另一端a接在_点(填“b”或“c”);(2)图乙电路中a端接好后还少接了一根导线,请在图乙中画出;(3)分析曲
4、线可知,该电池板作为电源时的电动势约为_V,若把它与阻值为1 k的定值电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射的情况下,该太阳能电池板的效率约为_%(计算结果保留两位有效数字)热点19电学创新实验1解析:(1)由该同学记录的数据可知,电热器的阻值不是恒定不变的(2)因实验中电热器最大电压为12 V,最大电流为0.5 A,故选择量程为015 V的电压表,量程为00.6 A的电流表;如果采用滑动变阻器的限流接法,则当滑动变阻器阻值调到最大时,电热器上的电压仍然会大于2.4 V,所以采用分压式接法,由于电热器的最大电流为0.5 A,采用分压式时,滑动变阻器的一部分处在干路,故滑动变阻器能承受的最大电流必
5、须大于0.5 A,故选滑动变阻器G.(3)由于电热器的电阻在20 左右,故采用电流表外接法,电路图如图所示(4)PUI12.00.5 W6.0 W.答案:(1)不是(2)CEG(3)见解析图(4)6.0 W2解析:(1)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示,由图象可以知道,电阻为100欧姆的点远离图象,应剔除(2)如图所示:(3)根据闭合电路欧姆定律,有:EU(Rr),变形得:R(1);则由数学规律可以知道:斜率k V110.005 0 V11,故E2.0 V.答案:(1)100(2)图见解析(3)5.0103(4.81035.2103都对)2.0(1.92.1都对)3解析:(1)由图线可知,无光照时太阳能电池板的阻值远大于电流表内阻,所以采用电流表内接法,即a端接b点(2)描绘伏安特性曲线要求电压从零开始调节,即滑动变阻器要采用分压式接法,故应该将滑动变阻器右端与电源正极用导线相连,如图1所示(3)太阳能电池板的电动势由图线与纵轴的交点直接读出,即2.75 V;在题图甲中作1 k 电阻的伏安特性曲线如图2所示,图线与图线的交点即电路的工作点,其坐标为(1.80,1.80),电池板的效率100%100%100%100%65%.答案:(1)减小b(2)如解析图1所示(3)2.7565