- 交变电流
- 共1899题
(6分)标有“6 V,1.5 W”的小灯泡,测量其0—6 V各不同电压下的实际功率,提供的器材除导线和开关外,还有:( )
E.滑动变阻器10 Ω , 2 A
F.滑动变阻器1 kΩ , 0.5 A
(1)实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(序号表示)
(2)在虚线方框图中画出电路图
正确答案
(1)C; E (2分)
(2)如图所示
电流表外接法 (2分)
分压电路 (2分)
(1)由灯泡额定电压为6V,额定电流I=P/U=0.25A,所以电流表选择C,测量在不同电压下的实际功率就要求多测量几组数据,画出图像,所以滑动变阻器采用分压连接,测量范围才比较大,要选择小的滑动变阻器(2)由于灯泡内阻与电流表内阻相当,所以电流表要选择外接法连接
(10分)将两个金属电极插入水果中可以做成水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验,如图,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数 为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给 “3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表测量其电压确实能达到3V多。据你猜想,出现这 种现象的原因应当是:______ (不要求写分析、推导过程)。
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,测得内阻的读数为30Ω。小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得r=3.0kΩ。因而晓宇说土豆的内阻为30Ω,而小丽则说是3kΩ。以下关于两位同学实验过程的分析正确的是_______。
A.晓宇的方法不正确,因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻
B.晓宇的方法正确,因水果电池本身也是一个导体,可以用欧姆表直接测其电阻
C.小丽的测量结果十分准确,除了读数方面的偶然误差外,系统误差很小
D.小丽的测量结果不准确,因为水果电池内阻很大,用伏特表测得的电动势误差很大,因此计算出的内阻误差也很大
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻约为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知)
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值为2kΩ)
G.电阻箱R(0~9999Ω)
①为了能尽可能准确地测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应 选择的器材是_____ (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。
③实验时,改变电阻箱R的值,记录下电流表的示数I,得到若干组R、I的数据。根据实验数据绘出如图所示的R-图线,由此得出“水果电池”的电动势为 V(保留两位有效数)。按照此实验方法,内电阻的测量值与真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
正确答案
(1)水果电池的内阻太大
(2)A、D (3)①B、G
②
③3.0 偏大
(1)伏特表测量其电压确实能达到3V,而灯泡并不发光,可能是水果电池内阻太大,电流太小所致。
(2)因水果电池本身有电动势故不能用欧姆表直接测其内阻,A对B错;水果电池内阻很大,用有内阻的伏特表测得的电动势误差很大,C错D对。
(3)因灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,选灵敏电流表A2和变阻箱测量其电动势和内阻,测量电路如图所示,由得
,据图像的斜率得电池组的电动势为3.0V,按照此实验方法,测出的电源内阻是电流表A2和电源两部分电阻之和,因此内电阻的测量值与真实值相比偏大。
在“测金属丝电阻率”实验中,提供以下实验器材;
待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、直尺;
电源E(电动势约3V);电压表V(量程3V,内阻约5kΩ):
电流表A(量程0.6A、内阻为1.0Ω);
滑动变阻器、开关及导线若干.
某同学进行了如下操作:
①如2图所示,用直尺测金属丝的长度L= m;
②如3图所示,用螺旋测微器测金属丝直径d= m;
③按照实验设计进行了实物连接如4图并进行了相应测量,利用电压表和电流表读数画出了如5图的U—I图象。
由此得到金属丝电阻R= Ω
④根据以上测量,计算该金属丝的电阻率ρ= Ω·m.(此问计算结果保留两位有效数字)
正确答案
① ~
(2分) ②
~
(2分)③ 4(2分) ④
~
(2分)
①毫米刻度尺要进行估读,由2图知,读数为5.66-5.69cm。
②主尺读数是0.5mm,可动刻度读数是7.1-7.40.01mm,最后读数为
~
m。
③由图看出因电流表是内接法,R+RA=U/I即R+1=1/0.2,得R=4Ω
④由,代入数据得
=
~
Ω·m。
(9分)从下列器材中选择部分器材测量电压表的内阻和电源的电动势:
E.单刀单掷开关(S)一个,导线若干
(1)请选择适当的器材连接成实验电路,并在方框内画出实验电路图.
(2)连接好电路以后,闭合开关,调节电阻箱,当电压表指针满偏(即指针指到满刻度处)时,读取电阻箱的电阻为Rl=2000.00Ω;当电压表指针半偏(即指针指到满刻度的一半处)时,读取电阻箱的电阻为R2=6000.00Ω。由此可计算出电压表的内阻为 ,电源电动势为 .
正确答案
(1) 电路如图
(2)2kΩ,6V
根据题述和电路,由闭合电路欧姆定律,当电压表指针满偏时,E=Um+UmR1/RV,当电压表指针半偏时,E=Um/2+UmR2/2RV,联立解得RV ="2" kΩ, E=6V。
小芳所在小组的同学们准备测量一个量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表V1的内阻值R1,在实验室找到了下列器材:
E.单刀单掷开关及导线若干.
①同学们先设计了甲乙两个实验电路图,两个电路滑动变阻器均选择了分压连接方式,理由是: ;
②经过讨论后最终选择了乙电路,不选择甲电路的理由是 ;
③同学们连好了电路如图丙,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到 (选填a或b)端;
④闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的读数几乎不变化,可能是 (选填导线编号)断了;
⑤排除故障后,读得电压表V1、V2读数分别为U1、U2,电压表V1的内阻为: .
正确答案
①电压表内阻远大于滑动变阻器电阻,限流接法电压范围小;②电流表量程太大;
③a ; ④ 1; ⑤
试题分析:①电压表内阻远大于滑动变阻器电阻
,若用限流接法电压范围小,测量数据少,读数不方便.
②流过电压表V1的最大电流,而电流表A的量程为0.6A,量程太大,示数几乎为零。
③闭合开关前,应使电路的阻值最大以保护电表和用电器,滑片滑到a端时电压表V1短路,滑动变阻器的阻值全部接入电路。
④闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的读数几乎不变化,说明电路电阻变化小,但电压表所在支路还是通路,则是滑动变阻器分压式变成了限流式,导线1断了.
⑤电压表V2流过的电流,两电压表串联电流相同,则
.
李华同学测量一只未知阻值的电阻.
(1)他先用多用电表进行估测,如图所示.请你读出其阻值为________.
(2)若李华同学改用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图所示,其中电压表内阻约为5 kΩ,电流表内阻约为5 Ω,变阻器最大阻值为50 Ω.图中部分连线已经连接好,为尽可能准确地测量电阻,在下面的虚线框内画出正确的电路图,并在图中完成其余连线.
正确答案
(1)4000 Ω (2)如图所示
(1)万用表挡位为,示数为4,所以阻值为4000 Ω(2)电阻较小,电流表用内接,滑动变阻器用分压
在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中,有如图所用器材,要求灯泡两端电压从0开始变化
小题1:用笔画代替导线,将电路图连接完整
小题2:开关闭合前要将滑片置于 端(a或b)
小题3:分别测得两只灯泡l1和l2的伏安特性曲线如图中Ⅰ和Ⅱ所示,然后将灯泡l1、l2与电池组(电动势和内阻均恒定)连成所示电路。多次测量后得到通过l1和l2的电流平均值分别为0.30A和0.60A。可知电池组的电动势为_____V,内阻为_____Ω(取两位有效数字)
正确答案
小题1:
小题2: a
小题3: 4。2~4.4 、 2。5~2.7
解:(1)电路图连接如下所示,
(2)开关闭合前要将滑片置于a端,因为滑动变阻器在电路中起到保护电路和调节小灯泡两端电压的作用。
(3)根据两只灯泡和
的伏安特性曲线可知,
对于小灯泡:
①,
对于小灯泡:
②,
由①②两式得
电源内阻,
电源电动势;
(1)某实验小组用图甲所示实验装置验证机械能守恒定律。打点计时器的打点频率为 50HZ,选取一条较理想的纸带,如图乙所示,O为起始点,O、A之间有几个计数点未画出。(g取9.8m/s2)
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= m/s。
②如果以为纵轴,以下落高度
为横轴,根据多组数据绘出
—h的图象,这个图象的图线应该是图丙中的 (填a、b、c、d),且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值等于 。
(2)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω)。
①小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接。
②电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数。反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障。她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω;
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图丙所示,则所测阻值为 Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变。由以上操作可判断发生断路故障的元件是 (填元件名称)。
③在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请继续完成图象;根据图象可得该电池的电动势E= V,电池内阻r = Ω(小数点后保留两位数字)。她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是 (说出理由之一即可)。
正确答案
(1) ①0.98(2分)
②b(2分) 9.8m/s2(2分)
(2) ⑴实物连接如图所示(2分)
⑵③Ω(2分)
电流表(2分)
(3)U—I图线如右图所示(1分)(未去掉错误点不给分)
(3.00±0.05)V(1分) (0.57±0.05)Ω(2分)
保护电阻;增大电源等效内阻,使调节时两电表示数变化明显。
(1)①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
②根据,可得
,如果以
为纵轴,以下落高度
为横轴,根据多组数据绘出
—h的图象,这个图象的图线应该是过原点的倾斜直线,即图丙中的b,且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值等于重力加速度g
(2)①实物连接如下图
②根据万用表示数可知所测阻值为,30×100Ω=Ω,电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数,说明电压表没问题,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针有读数,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变,则可知发生断路故障的元件是电流表
③根据闭合电路欧姆定律可得,,如下图所示
图线纵截距表示电动势E=(3.00±0.05)V,内阻
实验电路中定值电阻R0的作用是,1、保护电阻;2、增大电源等效内阻,使调节时两电表示数变化明显
E.滑动变阻器R3,阻值范围0~250Ω,额定电流2.5A
F.滑动变阻器R4,阻值0~20Ω,额定电流2A
G.电池组,电动势为6V,内电阻为0.5Ω
H.单刀开关若干和导线若干
给出RV1的表达式RV1=
正确答案
(1)
(2)
(1)如图
(2)闭合S1断开S2,读出两只电压表的示数U1、U2,有:,闭合S2后,读
出两只电压表的示数、
,电阻箱的示数为R,
有:
由上述两式解得:
(10分)如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用新电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小, 原因是:新电池的内阻很小,内电路的电压降很小,从而影响测量值的精确性。为了较精确地测量新电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:学生用的理想电压表V,电流表A(具有一定内阻),定值电阻(
),滑动变阻器
(
),滑动变阻器
(
),开关S。
(1)实验电路原理图如图乙,加接电阻有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是_________________________________________________________________。
(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填或
)。
(3)用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图。
(4)实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为时,电压表读数为
;当电流表读数为
时,电压表读数为
.则新电池内阻的表达式
= .(用
、
、
、
和
表示)
(5)处理实验数据时,测出两组、
值,便可计算出电池的电动势和内阻,这样做虽然简单,但误差可能较大。处理数据时如何减少实验误差,请你提出一个处理方法: 。
正确答案
(1)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流,防止电源短路)(2分),
(2)(2分) ,(3)如图所示,有一处画错不给分(2分)
(4) (2分),(5)尽可能多测几组U、I值,分别求出每组的E、r值,最后求平均值(或作图象利用图线在坐标轴上截距求出E、r) (2分)
试题分析:(1)加接电阻,起保护作用,限制电流,防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏。
(2)滑动变阻器应选用.因为
的总电阻较小,使电路中电流较大,电流表指针能在刻度盘中央附近,测量误差较小。
(3)对照电路图(电流表内接法+滑动变阻器限流式接法)连线,如图所示。
(4)根据闭合电路欧姆定律,有: ,
,联立解得:
。
(5)可采用多次测量取平均的方法,故可以尽可能多测几组U、I值,分别求出每组的E、r值,最后求平均值(或作图象利用图线在坐标轴上截距求出
、
)。
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