- 交变电流
- 共1899题
)分在“用伏安法测定一条金属丝(总电阻约10Ω)电阻率”的实验中。
①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示,可读得d = mm。
②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在金属丝上夹上一个小金属夹P,移动金属夹P的位置,从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中,如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误,请用“×”标在错误的导线上,再用笔画线代替导线给予改正。
③闭合开关前,滑动变阻器触头应移至 (填“左”或“右”)端。闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,以后通过多次改变P点的位置,得到多组U、I、L的数据,U/I即得到金属丝长L时对应的电阻R。把这多组L和R的数据,绘成如图丙所示图线,则该图线斜率表示的物理意义是
(要求用文字表述)。
④如果图线的斜率k=1Ω/m,则该金属丝电阻率r = Ω·m。(保留二位有效数字)
正确答案
①0.725mm ②
③左,电阻率与金属丝横截面积之比
④
试题分析:①螺旋测微器读数时要先读整数,再读小数,注意半毫米刻度线,要估读,由图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度所示为22.5×0.01mm=0.230mm,螺旋测微器的示数为0.5mm+0.225mm=0.725mm.
②如图 为了避免电流表的分压,电流表测量连入电路部分的金属丝两端的电压,
③闭合开关前,滑动变阻器的阻值应该最大,滑动变阻器触头应移至左端,由可知,该图线斜率表示的物理意义是:电阻率与金属丝横截面积之比。
④由代入数据可得:
。
(9分)某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的电流表测量多用电表“×1KΩ”挡对应电源的电动势和多用电表的内阻。
(1) 该小组采用图甲的电路进行实验,请根据图甲将图乙的实物图连接好。
(2)实验步骤如下:
a. 把多用电表的选择开关拨到欧姆档的“×1KΩ”位置,将红黑表笔 。
b.按照电路图连接好电路。
c.接通开关,调节滑动变阻器,读出 和 的数值并记录。
d.改变滑动变阻器的阻值,重新读数并记录。
e.根据实验原理列出表达式代入数值进行计算。
①将上述步骤补充完整:a. ;
c. 、
②实验原理表达式为(说明式中各个物理量的含义)
③右图是在某次实验欧姆表表盘示意图,欧姆表的读数为
正确答案
(1)见解析(2)
试题分析:(1)如图所示,需要注意表笔红进黑出
(2)①a.短接进行欧姆调零 进行欧姆调零,
c.调节滑动变阻器,读出电路中两个电表的读数,多用电表的读数、 微安表的读数 (共3分,每空1分)
② 其中E表示电源的电动势、I表示微安表的示数、R表示多用电表的读数、R0表示多用电表的内阻 (共2分,表达式1分,其他1分)
③ (2分)
点评:在使用多用电表时,需要将两表笔短接进行欧姆调零,另外还要注意表笔的红进黑出原则,不能弄混了
有一内阻未知(约25kΩ ~ 35kΩ)、量程未知(约25V ~ 35V),共有30个均匀小格的直流电压表 V.某同学在研究性学习过程中想通过一个多用表对电压表进行精确测量,他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30.
A.请你将他们的实验电路连接起来.他们在实验过程中,欧姆档的选择开关拨至倍率“×_______” ;欧姆表内阻 _______. .
B.在实验中,欧姆表指针所指的刻度为n,该电压表内阻_______.
C.若多用表中欧姆档的内部电源的电动势为E,且电压表此时偏转格数为N,则电压表的量程可表示为_______.
正确答案
A.电路连接如下图 、1k、30000Ω
B.1000n C.
试题分析:A.连接电路时红表笔接电压表的正接线柱,黑表笔接负接线柱,电路如图所示;
测电阻时应尽量使指针指在中间值附近,因电压表内阻为几十千欧,所以应选“×1k”.
欧姆表内阻与欧姆表中值电阻相等为
B.欧姆表指n刻度,则电压表内电阻。
C.由闭合电路欧姆定律可得电压表的量程可表示为
点评:掌握多用电表的原理及使用注意事项,欧姆表读数规则为:读数乘以倍率,计算电压表量程时,将欧姆表与电压表视为电阻,由闭合电路欧姆定律进行计算即可。
某同学想测绘额定电压为2.5v小灯泡的I-U图线,图为小灯泡的I-U图线
(1)将右图中的实物连接成完整的实验电路;(请到答题纸上连接)
(2)连接完毕,实验前滑动触头应处在滑动变阻器的 端(填“左端”或“右端”)
正确答案
(1)见解析(2)左端
试题分析:(1)因为要求电压时从零开始的,所以采用滑动变阻器的分压解法,因为灯泡的电阻较小, 故采用电流表的外接法,
(2)为了保护电路,所以滑动变阻器在实验前应处于最大电阻处,即最左端.
点评:实验中需要注意滑动变阻器和电流表的接法
在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中:
(1)第一组同学利用如图a的实验装置测量,电压表应选择量程 (选填“3V”或“15V”),实验后得到了如图b的U-I图像,则电池内阻为 Ω。(电压表、电流表均为理想电表)。
(2)第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图c所示,则根据图像可知,电池的电动势为 V,内阻为 Ω。
正确答案
(1) 3V , 1.5 。 (2) 1.5 , 1 。
试题分析:(1)干电池电动势约为1.5V,所以用3V量程 误差较小;
(2)由图可知,滑片在右面一半时,电压表示数不变,说明此时此时电路短路,路端电压等于电源电动势,为1.5V;滑片滑到距左端10cm位置时,电压表示数U=1.20V,此时电路电流,
点评:中等难度。伏安法测电源电动势内阻的实验中,通常情况下都采用一只安培表,一只伏特表和一个滑动变阻器。 应注意当电池内阻较小时,U的变化较小,图像中描出的点不能占满图象空间,所描得的点及做出的图线误差较大,为此,可使纵轴不从零开始,把纵坐标比例放大,可使结果误差小些。此时,图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势,但图线与横轴的交点不再代表短路电流,计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点,由它们的坐标值计算出斜率的绝对值,即为内阻r。
在研究电磁感应的实验中
(1)一位学生将电流表、电池、电阻和电键连接成如图(1)所示电路,接通电键,看到电流表指针偏向正接线柱一侧.这样做的目的是_______________________.
(2)这位学生又把电流表及原、副线圈A和B、电池、电键连接成如图(2)所示电路.
①当接通电键时,或接通电键后将线圈A插入线圈B的过程中,看到电流表的指针都偏向正接线柱一侧.试在图中标出线圈A中电流I的方向,线圈B中电流I1的方向.比较I和I1的方向,可得出的实验结论是________________________________________________.
②当断开电键时,或将线圈A从线圈B中拔出的过程中,发现电流表的指针都偏向负接线柱一侧,试在图中标出线圈B中电流I2的方向,比较I和I2的方向,可得出的实验结论是:___________________________________
_________________________________.
正确答案
(1)查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系
(2)①当线圈B中磁场增强时,线圈B中产生的感应电流磁场方向,就与原磁场方向相反.
②当线圈B中磁场减弱时,线圈B中产生的感应电流的磁场方向就与原磁场方向相同.
(1)查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系
(2)①当线圈B中磁场增强时,线圈B中产生的感应电流磁场方向,就与原磁场方向相反.
②当线圈B中磁场减弱时,线圈B中产生的感应电流的磁场方向就与原磁场方向相同.
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度(金属丝材料已知)。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。
①使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:
a.机械调零后,将红、黑表笔分别插入多用电表的“+"、“一”插孔,选择“×1”的电阻档;
b.______________________________(填写b步骤的操作);
c.把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图甲所示,测得金属丝电阻为____________;
②利用电路更准确测量金属丝Rx石的电阻,为了减少实验误差,应选用____________(选填“乙”或“丙”)电路;
③如图丁所示,使用螺旋测微器测得金属丝的直径为____________mm。
由以上测得的实验数据及查表得到的金属丝电阻率值,可测算出金属丝的长度。
正确答案
(1)①欧姆调零②丙③
试题分析:(1)①、欧姆调零是将红、黑表笔短接,调整调零旋钮使其电流达到最大,则此时刻度盘上的读数为零.欧姆表的示数为4.0Ω;②金属丝电阻比较小,电流表电阻也比较小,所以应该采用电流表外接法。我们希望通过移动滑动变阻器读出电压表电流表较广的读数,那么采用滑动变阻器的分压接法可以实现所以采用滑动变阻器的分压接法,故电路图选丙;③螺旋测微器的读数为
(8分)为测定一节干电池的电动势和内阻.现提供如下仪器:
E.若干导线
①为准确测定干电池的电动势和内阻,应选择图 (选填“甲”或“乙”);
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至 端.(选填“左”或“右”)
③移动变阻器的滑片,得到几组电压表和电流表的示数,描绘成如图丙所示的U-I图象.从图线的截距得出干电池的电动势为1.40V的理论依据是 ;
④利用图丙可得到干电池的内阻为 Ω(保留两位有效数字);
正确答案
①甲(2分);②左(2分);③断路时路端电压等于电源电动势(2分); ④0.63(2分);
试题分析:①由题意知电流表的内阻已知,为减小测量误差,电路图应选择甲图;②为保护电路安全,闭合开关时,滑动变阻器的阻值应全部连入电路,故滑片应滑至左端;③根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir,可得U=-Ir+E,即断路时路端电压等于电源电动势③根据U=-Ir+E可知图线的斜率内阻的测量值,故干电池的内阻为
用一个有“R×1”,“R×10”,“R×1k”三个欧姆档的多用电表,粗测一个未知电阻Rx的值。测量前经检查,表的指针指在左端“0”位置上。某同学先将选择开关旋到“R×10”档上,并将两表笔短接,调整调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位置上,然后用两表笔分别与Rx的两端相连,发现指针偏转角度很小,随后他进行了一系列的操作,正确地测出了Rx的值。下面提供的操作步骤有:
E.调节欧姆调零旋钮
F.将选择开关旋到“OFF”档,将两表笔从电表插孔中拔出
G.将两表笔与Rx的两端相接
请将该同学的操作步骤按合理的顺序排列(无用的步骤不要排入)_______________.
正确答案
D A E G B F
试题分析:偏转角度较小,说明电阻很大,应换用高档测量,故先进行将选择开关旋到“R×1k”档,每换一次档位,就需要重新欧姆调零,即进行AE步骤,然后将将两表笔与Rx的两端相接,根据表的指针读数,使用完毕应将选择开关旋到“OFF”档,将两表笔从电表插孔中拔出,故步骤为D A E G B F
点评:在使用欧姆表测量电阻时,偏转角度小,应换用高档,偏转角度大,应换用低档,
如图所示是一个双量程电压表,Ig=1mA,Rg=100Ω,计算R1和R2的阻值。(各2分)
R1= R2=
正确答案
R1=2900 R2=14900
试题分析:由,由串联电路的关系得到
;同理
。
点评:学生明确表头串联电阻改装成电压表,用串联电路的关系去分析问题。
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