高中 | 电学实验中描点作图 题目答案及解析
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选修3-1
第二章 恒定电流
2.3 欧姆定律
电学实验中描点作图
某实验小组利用下列实验器材如图，探究正弦交变电流电压的有效值与最大值之间的关系。实验中主要步骤如下：
$\rm A$．连接电路，将小灯泡和太阳能发电板固定在暗箱里；
$\rm B$．将学生电源交流接线柱连入电路，选择适当电压，打开开关；
$\rm C$．调节滑动变阻器，记录电压传感器$1$测得交流电压的最大值$U_{m}$和电压传感器$2$测得的电压值$U_{0}$；
$\rm D$．断开开关，将学生电源直流接线柱连入电路，再次接通开关；
$\rm E$.调节滑动变阻器，使 ；
$\rm F$.记录此时电压传感器$1$测得直流电压的值$U$，即直流电压$U$是最大值为$U_{m}$交流电压的有效值；
$\rm G$.重复上述步骤，记录多组$U_{m}$及对应的$U$。
请将实验步骤中“”部分补充完整；
使传感器$2$测得的电压值仍为$U_{0}$；
"]]实验中应调节滑动变阻器，使得传感器$2$测得的电压值仍为$U_{0}$。
本实验中应用到的研究方法是 $(\quad\ \ \ \ )$
控制变量
","等效替代
","理想实验
","理想模型
"]本实验中让交变变流与直流分别通过同一个电阻，在相同时间内电阻上产生的热量相等，此时直流电压为交流电压的有效值，所以实验中采用等效替代法，体现在太阳能发电板产生的电压相等，即灯泡发光的功率相同。
故选：$\rm B$。
某次将学生电源直流接线柱连入电路，且接通开关时小灯泡两端的电压最小，请用笔画线替代导线在图上连接实物图；
实物连线见解析
"]]实物连接如图所示
实验中测得的数据如下表格所示，请在图坐标纸上描点作图，并根据图像计算得出$U=$ $U_{m}$；
| 实验次数测量值 | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | |
| 传感器$2$ | 传感器$2$测得电压$U_{0}/v$ | $1.08$ | $1.55$ | $2.42$ | $3.46$ | $4.51$ | $5.60$ |
| 传感器$1$ | 交流电压最大值$U_{m}/v$ | $1.14$ | $1.24$ | $1.49$ | $1.62$ | $1.80$ | $2.10$ |
| 直流电压$U/v$ | $0.81$ | $0.88$ | $1.06$ | $1.15$ | $1.28$ | $1.48$ | |
作图见解析，$0.70$
"]]根据表中数据描点连线，如图所示
该图线为一条过原点的倾斜直线，其斜率为$k = \dfrac{1.48}{2.10} = 0.70$
所以
$U=0.70U_{m}$
实验中发现，虽然电路连接完全正确，但当小灯泡两端所加的电压较小时，传感器$2$测得的电压几乎为$0$，请你写出一个可能的原因 。
当小灯泡两端所加的电压较小时，传感器$2$测得的电压几乎为$0$，其可能原因是太阳能发电板不能产生电压。
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