- 交变电流
- 共1899题
在做“描绘小灯泡的伏安特曲线”的实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据,图示是没有连接完的实物电路。(图连线更清楚些,方便学生拿分,)
① 画出该实验电路图,并将实物电路连接完整。
② 移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (填“左”或“右”)端滑动。
③ 通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的U-I图线,根据U-I图线提供的信息,可计算出小灯泡额定功率为 W。
④ 图线是曲线而不是过原点的直线,原因是 。
正确答案
(2).①如图所示(4分) ②右(1分) ③0.5 (2分)
④ 灯丝的电阻会随温度的升高而增大(2分)
(2)灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器向右滑动,灯泡两端电压增大③取纵坐标为电压电动势,横坐标为短路电流,连接两点,与灯泡的伏安特性曲线的交点即为实际工作电压和电流④灯丝的电阻会随温度的升高而增大
现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
本实验应选哪一种规格?答 。
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的
示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)所示的图线(已知该直线
的截距为0.1 V-1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V,
内阻r为 Ω。
正确答案
(1) D (2)10
(1)保护电阻的意思是电路无其他用电器时都不会烧坏电源,所以R=E/I=1800欧
所以选D;
(2),由截距可知
=0.1;E=10V
斜率表示,所以解得r=49Ω
有一待测的电阻器,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~10 V,内电阻约20 kΩ) ;
电流表A1,(量程0~500 mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300 mA,内电阻约4Ω) ;
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2 A) ;
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1 A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0. 5Ω);
开关及若干导线.
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I-U图线.
(1)电流表应选用 .
(2)滑动变阻器选用 (选填器材代号)
(3)请在如图甲所示的方框内画出实验电路图,并将图乙中器材连成符合要求的电路.
正确答案
(1)A2 (1分) (2)R1(1分)
(3)如图(电路图3分,实物连接3分)
(1)电路中的最大电流约为I≈E÷Rx≈9V÷40Ω≈0.25A,所以电流表选A2(量程0~300 mA,内电阻约4Ω);(2)要求电表读数从零开始变化,要采用滑动变阻器的分压接法,应当选择额定电流大,阻值小的滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2 A);
(3)如图所示:
如图,将一个小量程电流表G和另一个电阻连接可以改装成电压表或电流表,则甲图对应的是 表,要使它的量程加大,就应该应使R1 (填“增大”或“减小”);乙图是 表,要使它的量程加大,就应该使R2 (填“增大”或“减小”)。
正确答案
电流 减小 电压 增大
表头并联一个小阻值的电阻,可以改装成一个大量程的电流表,表头串联一个大阻值的电阻,可以改装成一个大量程的电压表,所以可知甲图对应的是电流表,要使它的量程加大,就应该应使R1减小,增大支路电流,即可增大干路电流(即量程),乙图是电压表,要使它的量程加大,就应该使R2增大,增大电阻两端的电压,即可增大总电压(即量程)
故答案为:电流,减小,电压,增大
某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:
A.待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为100 Ω);
C.电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A);
E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A)
F.定值电阻R0(阻值为900 Ω)
G.开关一个,导线若干
为了能比较准确地进行测量, 同时还要考虑操作的方便,某同学利用器材B、F组成电压表并设计电路原理图。根据要求回答下列问题
(1)实验中滑动变阻器应选 .
(2)根据题意在下图中画出符合该同学该实验要求的电路图
(3)如右上图所示,是该同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中,纵坐标I1为电流表G的示数,横坐标I2为电流表A的示数,由图可知,被测干电池的电动势
为 V,内电阻为 Ω(结果均保留2位有效数字)
正确答案
(1)D (2分) (2)如下图所示(4分) (3)1.4 (2分) 0.67 (2分)
分析:(1)滑动变阻器应起来限流保护作用,并且在使用时要选用易于调节的;
(2)由于电流表的内阻接近电源的内电阻,故若采用电流表外接法,则测得的内阻误差太大;
(3)由作出的图象与纵坐标的交点可求电源的电动势;由图象的斜率可求内阻。
解答:(1)滑动变阻器起调节电路作用,若总电阻太大,则调节时电阻变化过大,使电路中电流太小,故应选取小一点的电阻,一般约为内阻的几十倍即可;故选D;
(2)电路直接采用串联即可,因电流表G内阻已知,但直接作为电压表,量程太小,可与定值电阻串联系作为电压表使用,并联在电源两端;电路图如右图所示;
(3)由闭合电路欧姆定律得:
即
由图象可知:
解得:E≈1.4V r≈0.67Ω
故答案:(1)D (2)如上图所示 (3)1.4 0.67
一个量程为0~100μA的电流表,内阻为100Ω,再给它串联一个9900Ω的电阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为________V,用它来测量一段电路两端的电压时,表盘指针如右图所示,这段电路两端的电压是________V.
正确答案
0~1(3分) 0.82~0.85
(改装后电压表的量程为1v)分度值为0.01V,所以图示电压0.81v(最末一位是估读数字可以在1—4之间)
如图是“测电源的电动势和内阻”的实验电路,器材如下:
待测电源
量程3V的理想电压表V
量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)
定值电阻R0(R0=1.50Ω)
滑动变阻器R1(0 —10Ω)
滑动变阻器R2(0 — 200Ω)
开关S、导线若干
小题1: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R1或 R2)。
小题2:用笔画线代替导线在实物图中完成连线。
小题3:实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则待测电源内阻的表达式r = .(用I1、I2、U1、U2和R0表示)
正确答案
小题1:R1
小题2:如图所示
小题3:
小题1:电路中电阻最大为,,所以为了调节方便用小阻值的的滑动变阻器R1即可
小题2:实物图中完成连线如下所示
小题3:根据闭合电路欧姆定律有,,
,联立可求得电源内阻r=
如图甲(a)所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,右边如图甲(b)是它的侧面图,这4个电阻如图乙(a)连接成电路如图乙(b)所示,试回答:
(1)开始时,金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足的关系为: (2分)
(2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化: 4分)
(3)电阻变化后,电路A、B两点中_____ (2分)点电势较高。它为什么能测血压?
答: (2分)
正确答案
(1)R1R4=R2R3 (2)R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小
(3)A(2分); R1、R4电阻增大,导致A、B两端电压增大,所以A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压.
(1)由图可求,通过R1的电流为,电压U1=
, 通过R3的电流为
,电压U3=
,电压表无示数,说明A、B两点等势,即U1=U3,联立以上各式得R1R4=R2R3。
(2)O点加压后,金属片发生形变,由于四个电阻是固定在金属片上的 ,所以R1、R4被拉长, 即R1、R4的长度变长,横截面积减小,由电阻定律, 得到R1、R4的电阻增大; R2、R3被拉宽,即R2、R3的长度变短,横截面积增大,由电阻定律
, 得到R2、R3电阻减小。 (4分)
(3) R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小,根据U=IR得到R1消耗的电压大,电压降得多,所以B点电势低,同理得到R3消耗的电压小,电压降得少,所以A点电势高, 即A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压. (2分)
在测定电阻的实验中,比较简便、直观的方法有半偏法、替代法等:
小题1:.在测定电流表内阻Rg的实验中,使用如图甲所示的电路,当S2断开,S1闭合,且R1调到9900Ω时,电流表的指针转到满偏0.2mA,再闭合S2,将R2调到90Ω时,电流表指针恰好指在一半刻度,则电流表的内阻Rg= ② Ω,此值较Rg的真实值 ③ (填偏大、偏小或相等).
小题2:在用替代法测电阻的实验中,测量电路如乙图所示,图中R是滑动变阻器,Rs是电阻箱,Rx是待测高阻值电阻,S2是单刀双置开关,G是电流表。实验按以下步骤进行,并将正确答案填在图中横线上。
①.调节滑动变阻器的滑动片P将R电阻值调至最大,闭合开关S1,将开关S2拨向位置“1”,调节P的位置,使电流表指示某一合适的刻度I;
②.再将开关S2拨向位置“2”,保持 ④ 位置不变,调节 ⑤ ,使电流表指示的刻度仍为I,读出电阻箱Rs值,则Rx =Rs。
正确答案
小题1:Rg=90Ω,偏小
小题2:①R滑动片P ,②Rs
(1)并联电路起分流作用,所以当电流表半偏时Rg=R2=90Ω。S2闭合后总电阻变小,总电流增加,电流表两端电压变小,所以电阻偏小。
(2)应保持分压部分电压不变,因此保持P的位置不变,通过调节Rs当Rx =Rs此时分压部分电路与接1时完全一样
一些材料的电阻随温度的升高而变化。
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
小题1:电流刻度较大处对应的温度刻度____________;(填“较大”或“较小”)
小题2:若电阻箱阻值R′=150Ω,当电流为5mA时对应的温度数值为________°C。
正确答案
小题1:较小
小题2:50
分析:根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流与电阻R的关系,电路中电流越大,该电阻的阻值越大,由图象可知温度越高.当电流为5mA时,由闭合电路欧姆定律求出电阻R的值,根据图象读出对应的温度.
解答:解:小题1:根据闭合电路欧姆定律得,电路中电流I=,可见,电阻R越小,电流I越大,对应的温度越低,所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小.
小题2:当电流为5mA时,由闭合电路欧姆定律I=,得
R=-R′=
-150(Ω)=150Ω,
由R-t图象,根据数学得到R=t+100(Ω),当R=150Ω,t=50°C.
故答案为:较小;50
点评:本题是实际问题,要有分析处理实际问题的能力和运用数学知识分析图象物理意义的能力.基础题.
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