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电学设计性实验
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电学设计性实验
官方公共微信A点的电压为2V；电流为0.4mA；则电阻RA=UI=20.4×10-3Ω=5KΩ；P点的电压为4V，电流为0.4mA；电阻RP=40.4×10-3Ω=10KΩ；故选：C．
请选择年级高一高二高三请输入相应的习题集名称(选填)：
科目：高中物理
来源：不详
题型：计算题
右图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场偏转打在荧光屏上的P点，已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量y1；（3）荧光屏上P点到中心位置O点的距离。
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
某导体的U-I图象如图所示，则当电压为10v时，导体的电阻为（　　）A．1ΩB．2ΩC．1000ΩD．2000Ω
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了图中a、b、c、d四个点．请比较这四个电阻值的大小（　　）A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞b＞dC．d＞b＞c＞aD．d＞c＞b＞a
科目：高中物理
来源：不详
题型：单选题
两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1：R2等于（　　）A．3：1B．3：1C．1：3D．1：3
科目：高中物理
来源：不详
题型：填空题
某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．实验室备有如下器材：A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）E．电阻箱R2（0～999.9Ω）F．开关S一只、导线若干（1）为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图甲所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选______（选填“A1”或“A2”），请将实物连线补充完整．（2）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图．根据测量数据作出1U-1R2图象，如图丙所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=______，内阻r=______（用k、b和R2表示）．该实验的测量值偏小，造成此系统误差主要原因是______．
科目：高中物理
来源：不详
题型：问答题
（1）用多用电表欧姆档粗略测量某元件的电阻，选用×10档，测量结果如图1所示，则测得的电阻为______；（2）为探究该元件的导电性能（电阻随电压变化不太大）．提供了如下器材：A．电流表A（量程0.6A，内阻约0.9Ω）B．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）C．滑动变阻器R1（10Ω，0.3A）D．滑动变阻器R2（1000Ω，0.1A）E．电源E（电动势3V，内阻约0.1Ω）F．开关S及导线若干．①实验中滑动变阻器应该选择______（填写器材序号），以保证实验过程中调节方便；②在虚线框内画出实验电路图，要求闭合电键前滑动变阻器放置在合适位置；③如图2中Ⅰ、Ⅱ图线，一条为元件真实的U-I图线，另一条是本次实验中测得的U-I图线，其中______是本次实验中测得的图线．
科目：高中物理
来源：不详
题型：问答题
在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：A．小灯泡“6V3W”，B．直流电源6～8VC．电流表（量程3A，内阻约0.2Ω）D．电流表（量程0.6A，内阻约1Ω）E．电压表（量程6V，内阻约20kΩ）F．电压表（量程20V，内阻约60kΩ）G．滑动变阻器（0～20Ω、2A）H．滑动变阻器（1kΩ、0.5A）（1）实验所用到的电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______．（填字母代号）（2）在虚线框内画出最合理的实验原理图．
科目：高中物理
来源：不详
题型：实验题
（1）要用伏安法测量Rx的电阻，已知电压表内阻&约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若采用甲图的电路，Rx的测量值比真实值&&&&（选择“偏大”或“偏小”），若Rx约为10Ω，则采用&&& __（选“甲图”或“乙图”）的电路误差较小（2）无论是用甲图或乙图测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差，有个研究性学习小组设计了以下的实验方案：I．按如图丙所示的电路进行测量，则由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除，具体的实验步骤如下：①闭合开关S1，开关S2接2，调节可变电阻RP和RW，使电压表和电流表的示数都较大，并读出此时电压表和电流表的示数U1和I1；②保持RP的阻值不变，____________（A）请你在②的横线上用简要的语言（含物理量）写出未完成的主要操作步骤。（B）写出待测电阻Rx的表达式：Rx=________。根据伏安特性曲线的电阻求法
伏安特性曲线的教学案例
金坛四中 王锁忠
1 问题的来由
笔者在上导体的伏安特性曲线新课时,讲到电学元件电流I和电压U的关系可以用图线来表示,画出的I-U图线叫做伏安特性曲线,在金属导体中,电流跟电压成正比,伏安特性曲线是通过坐标原点的直线(图1).具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件.提问学生图1中的两条直线哪一条代表的电阻大
甲同学回答:应该是直线2代表的电阻大,因为在I-U图线中直线斜率的倒数代表电阻的阻值.我又问了一下,你是怎么会想到的
甲同学回答:是由匀速直线运动的位移-时间图像类比分析得到的.在s-t图像中,位移正比于时间,该直线的斜率代表速度.我就在黑板上画了s-t图(图2),问下面所有同学,甲的分析对不对
所有同学异口同声拉长了声音说:对…….
我就趁机表扬了大家,说同学们学习能力很强,班里学生藏龙卧虎.然后我又说欧姆定律是在金属导体的基础上总结出来的.除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气体导体(如日光灯管中的气体)和某
些导电器件(如晶体管)并不适用.对欧姆定律不适用的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件.然后,我就画了一张伏安特性曲线,如图3所示.提问能不能分析该元件的电阻有何特点
乙同学回答:该元件的电阻是随电压的增大而增大.因为该曲线斜率是变小的,斜率的倒数反映电阻的大小.
我一听,结论跟我的预期答案一样,但是理由不一样,我预期的理由是该曲线上某点电压与电流的比值,
也即曲线上一点到原点的直线斜率变小,而不是切线的斜率.于是我就把我的答案说了一下.没有想到的是,下面的学生却议论纷纷,好像对我的理由抱怀疑甚至否定态度.于是我又问丙同学是怎么想的(该学生物理成绩是班上最好的).
丙同学也赞同乙同学的回答,因为在直线运动位移-时间图像(如图4)和速度-时间图像中,用的是切线的斜率.下面学生纷纷点头,很显然他们认为老师这下可能是搞错了,而且他们喜欢看到老师偶尔犯一次错误.这时,下课时间也到了,我一看不能说服大家,就说大家课后先讨论讨论吧,布置了下堂课做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验就下课了.中午,有一位丁同学拿了一本参考书过来给我看,书上说"注意:I-U特性曲线上各点切线斜率表示电阻的倒数,而U-I特性曲线上各点切线斜率表示电阻".我一看,这本参考书还是市面上很流行的,有一定的影响力,那到底谁的说法错了
于是我就和办公室其他几位教师讨论起来,主要的还是两种说法,甚至一位老教师更倾向于用切线斜率来分析.
2 问题的解决
在赵凯华编著的《电磁学》中是这样说的:"欧姆定律成立时,伏安特性曲线是一条通过原点的直线,其斜率等于电阻的倒数,它是一个与电压,电流无关的常量.具有这种性质的电学元件叫做线性元件,其电阻叫线性电阻或欧姆电阻.对于气态导体(如日光灯中的水银蒸汽)和其他一些导电器件,如电子管,晶体管等,欧姆定律不成立,其伏安特性曲线不是直线,而是不同形状的曲线,这种元件叫做非线性元件.如图5所示为两种常用的非线性元件的伏安特性曲线.对于非线性元件,欧姆定律虽不适用,但我们仍可定义其电阻为:R=U/I.只不过它不再是常量,而是与元件上的电压和电流(即工作条件)有关的变量."
通过重新学习,我们对电阻的定义认识达成了一致.在做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验课时,我要求学生探究性学习,绘出I-U图线.并根据学生画出的曲线,补充一题让学生求解关于伏安特性曲线的题目,
目的是让学生有更清晰的认识.例1.如图6为一个小电珠两端电压与通过它的电流的变化关系曲线,可见两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这个图,回答下列问题(不计电流表和电池的内阻)
(1)若把三个这样的小电珠串联后,接到电动势为12 V的电池上,求流过小电珠的电流和此时每个小电珠的电阻.
(2)如图6所示,将两个这样的小电珠并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8
V的电源上,求通过电流表的电流值及此时各小电珠的电阻值.3
问题的延伸在学了电功和电功率后,如果某元件的电阻是变化的话,其实课本上计算功和功率的公式仍旧可以用,
只是I和U要取工作点的值,电阻R=UI也即是对应的工作电阻,也即静态电阻.如例2和例3.
例2.(2004年上海高考题)两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U-I特性曲线如图7所示.L2的额定功率约为W;现将L1和L2串联后接到220
V的电源上,电源内阻忽略不计,此时L2的实际功率约为______W. 现将L1和L2串联后接到220
V的电源上,电源内阻忽略不计,此时L2的实际功率约为________W.
例3.(2004年上海高考题)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分别为小灯泡上的电流和电压):
(1)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)在图8中画出小灯泡的U-I曲线.
(3)如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω,问:将本题中的小灯泡接在该电池的两端,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)小题方格图中
那么,伏安特性曲线上切线的斜率有没有意义呢
大学教科书上说:二极管在小信号工作情况下,需要用微变电阻(或称为交流电阻)这一参数.微变电阻的定义是:二极管特性曲线工作点Q附近.电压的变化量与相应的电流变化量之比,即rD=,
如图9. rD的数值是随工作点电流的增大而减小的,通常正向电阻为几欧姆到几十欧姆之间.
问题的反思
通过这样一个学习相长的过程,对我的帮助是非常大的,明白了学生在学习过程中有必然的规律.经过上课时学生持怀疑态度,到学生之间相互讨论,与教师交流讨论,通过实验进行探究,在例题中求解进行定量
计算,最后形成完整的知识,对物理知识的学习能力,思辩能力都提高了.同时在整个过程中并没有按部就班,按照原来的计划进行,而是适时地进行了调整,并且在与教师之间的交流讨论中,也会相互激发,彼此发生相互作用.整个过程也说明了物理学习内容的可接受性随学生学习准备程度的增大而增大,而学生原有知识水平或原有心理发展水平对新的学习需要适应,新的学习既需要知识准备,也需要能力准备,如果两种准备中有一种较差,那么就不能说准备度高.学生在学习中,是用同化还是用顺应实现物理认知结构的平衡,既取决新物理知识内容与认知结构中原有物理知识内容间的逻辑关系,又取决于学生的认知惯性.学生在物理学习活动的无序中获得学习的直接动力,在物理学
习活动的有序中发展了能力.
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非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条通过原点的直线是什么意思?是说“不是过原点”还是”不是直线”?求大大帮解释…谢谢
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非线性元件的伏安特性曲线是过原点的曲线,比如二极管、气态导体之类的电学设计性实验_百度文库
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