- 交变电流
- 共1899题
小明同学是一位电学实验爱好者,他向老师要了好多电学实验器
材(见表2),准备来探究一段某种材料的电阻,表3是他记录
的实验数据,他在实际测量的时候大约每隔2分钟测量一组数据。
请回答下列问题:
(1)在虚线框内画出小明实验的电路图;(电路中不需要的器材
不要画在图中)
(2)在方格纸上作出电阻丝的U—I图线;
(3)由序号为5的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为R测=_________Ω,如果考虑到电表的内阻对测量的影响,则此时电阻测量值R测跟电阻真实值R真相比较,应是R测_________R真;(填“>”、“<”或“=”)
(4)所画出的U—I图线是弯曲的,主要原因是_____________________________________________,据此材料的特性可以用来制成____________传感器。
正确答案
(1)如右图
(2)如右图
(3)4.0,<
(4)电阻材料的电阻率随温度的升高而减小,温度
(1)本实验中由于待测电阻较小,电流表要选择外接,图线为曲线,需要测量多组数据,滑动变阻器要选择分压(2)描点连线,应为曲线(3)由欧姆定律R=U/I可求得第5组数据的电阻值(4)所画出的U—I图线是弯曲的,主要原因是电阻材料的电阻率随温度的升高而减小
现在要测量一只额定电压为U=3 V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3 W).实验室备有如下器材:
电流表 (量程200 mA,内阻r1=10 Ω)
电流表 (量程300 mA,内阻约为几欧姆)
定值电阻R(10 Ω)
滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.5 A)
电源E(E=5 V,r≈1 Ω)
单刀开关一个、导线若干
(1)设计出实验电路,画在下面的虚线框内.
图实-6-18
(2)按(1)中设计的电路图把图实-6-18中仪器连接起来;
(3)写出主要的操作步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为________.
(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示)
正确答案
(1)如图(a)所示 (2)如图(b)所示
(3)①按设计好的电路图连接好电路,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大的位置.
②闭合开关S,移动滑片P,使电流表的示数I1=
=
A=150 mA,使小灯泡正常发光,同时记下此时电流表
的示数I2.
③断开开关S,拆除电路、整理仪器.
(4)P=U(I2-I1)
略
某同学为了研究某压敏电阻的伏安特性,通过实验得到了该压敏电阻的伏安特性曲线如图a所示。
(1)该同学所用蓄电池的电动势为6 V,还有导线、开关及以下器材:
电流表有两个量程,分别为量程A(0~3 A)和量程B(0~0. 6 A)
电压表有两个量程,分别为量程C(0~3 V)和量程D(0~15V)
滑动变阻器有两种规格,分别为E(0~10Ω,1.0 A)和F(0~200Ω,1.0 A)
则电流表选 量程,电压表选 量程,滑动变阻器选 规格.(仅填代号即可)
(2)请在图b中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。
(3)通过进一步实验研究知道,该压敏电阻R的阻值随压力变化的图象如图c所示。某同学利用该压敏电阻设计了一种“超重违规证据模拟记录器”的控制电路,如图d。已知该电路中电源的电动势均为6V,内阻为1Ω,继电器电阻为10Ω,当控制电路中电流大于0.3A时,磁铁即会被吸引。则只有当质量超过_____kg的车辆违规时才会被记录。(取重力加速度g=10m/s2 )
正确答案
(1)B C E (每空1分,共3分)
(2)如图所示(4分)
说明:分压接法得1分,电压表并接得1分,电流表联得1分,接线柱正确得1分。限流接法得0分
(3)400(3分)
(1)由伏安特性曲线可知,最大电压为2V,电流为0.3A,滑动变阻器采用分压连接,所以器材选择B C E(2)略(3)由闭合电路欧姆定律可得只有当质量超过400kg的车辆违规时才会被记录
根据下图中所提供的器材,请正确将A、B、C、D四个接线柱的接线接好,使其成为一个以热敏电阻为传感器的简易报警器(当温度过高时,电铃会响铃报警)。
正确答案
如图所示。
略
某同学用如图14所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后,闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转,电键闭合后,他还进行了下列操作:
(1)将滑动变阻器的滑动触头P快速向接线柱C移动,电流计指针将________
(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)。
(2)将线圈A中的铁芯快速抽出,电流计指针将______(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)。
正确答案
(4分)(1)右偏(2)左偏
(1)滑动触头向C移动,阻值减小,电流变大,指针右偏;
(2)快速抽出铁芯,磁场减弱,则指针左偏。
有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。
(1)若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是 。(只填写字母代号)
A.电池(电动势14 V、内阻可忽略不计) B.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.12Ω)
C.电流表(量程0~100m A,内阻约12 Ω) D.电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表(量程0~15 V,内阻约15 kΩ) F.滑动变阻器(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
G.滑动变阻器(0~500 Ω,允许最大电流0.5 A)
(2)在方框中画出测这段导体电阻的实验电路图(要求直接测量的变化范围尽可能大一些)。
(3)根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图所示,发现MN段明显向上弯曲。若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是
正确答案
(1)ABEF;(2)电路图如图所示;(3)伴随导体中的电流增大,温度升高,电阻率增大,电阻增大
试题分析:(1)实验中需要电源:A.电池(电动势14V、内阻可忽略不计);电路最大电流约为,电流表可选:B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.12Ω);电源电动势为14V,电压表可选:E.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ);电源电动势为14V,滑动变阻器可选,F、0~10Ω,允许最大电流2.0A;即还需要的实验器材为:ABEF.
(2)要准确测量电阻阻值,应进行多次测量求平均值,测量多组实验数据,滑动变阻器可以采用分压接法;待测电阻阻值约为30Ω,电流表内阻约为0.12Ω,电压表内阻约为15kΩ,相对来说,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表可以采用外接法,电路图如图所示.
(3))伴随导体中的电流增大,电流流过电阻产生的热量越来越多,电阻温度越来越高,
导体电阻率变大,导体电阻变大,导体电阻不再是定值,因此导体的伏安曲线不再是直线而发生弯曲.
(10分)电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关,图甲是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分),电源的内阻就是蓄电池的内阻和定值电阻R0之和,并用r表示,电源的电动势用E表示。
(1)(5分)下表是某实验小组在实验中记录的几组数据,根据这些数据在方格纸中画出该电源的U-I特性曲线,并在图中读出电动势E=______V,电源内电阻r=______Ω。
(2)(5分)根据表中数据描绘出电源输出功率P跟外电路电阻R的关系曲线。分析该电源输出功率的最大值约为________W,此时外电路电阻约为________Ω。
正确答案
(1) (2分)
(2) 4.00V, 4.6~5.0Ω (每空2分,作图1分)
(3) 0.80W, 5.0Ω(每空2分,作图1分)
(1)通过给的表格描点连线,可以读出直线与纵坐标的交点为4V,图线的斜率大小表示电源内阻r="(4-0.6)/0.68=" 4.6Ω(2)由P-R图像可知当外电阻为5欧姆时输出功率最大,由P-R图线可知最大输出功率为0.8W
电池组E的电动势为3 V,内阻不计;
电流表A1的量程为0~10 mA,内阻约为80 Ω;
电流表A2的量程为0~500 μA,内阻为l000 Ω;
滑动变阻器R1的阻值范围0~10 Ω,额定电流为1 A;
电阻箱R2的阻值范围为0~9999 Ω,额定电流为1 A,
开关S,导线若干。
小题1:利用上述器材,用伏安法测阻值约为140 Ω的待测电阻Rx的阻值,请在图中所示框中画出测Rx阻值的完整电路图,并在图中标明各器材的代号。
小题2:实验中,将电阻箱R2的阻值调为3 kΩ。再调整滑动变阻器R1,使电流表A2的示数300μA,若此时电流表A1的示数9 mA,则通过Rx的电流是 mA,进而求出Rx的阻值是 Ω。
正确答案
小题1:如图所示
小题2:8.7,138
小题1:因为没有电压表,所以应该用小量程的电流表串联大电阻代替电压表,即A2与电阻箱串联,然后并联在待测电阻两端,因为滑动变阻器的阻值较小,所以应该连成分压式,A1连在干路上,测电流,电路如下
小题2:通过Rx的电流是,Rx的阻值是
(8分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中, 所用小灯泡标有“3.8V 0.3A”字样,并提供有以下器材:
E.滑动变阻器R2(0~2kΩ) F.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
G.开关S及导线若干
(1)为了提高测量的准确度和调节方便:
①实验中应选用电流表 ,滑动变阻器 。(填写器材代号)。
②在图甲虚线框内画出实验电路图。
(2)由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。在另一实验中将此小灯泡接入如图丙所示的电路中,电路中的电源电压U(U≤3.8V)恒定,在t=t0时刻闭合开关S,由电流传感器记录的电路中电流随时间变化的图象(i-t)可能是图中的 图(选填“A”、“B”或“C”)。
正确答案
(1)①C (2分); D (2分) ②见下图 (2分) (2)C (2分)
试题分析:(1)小灯泡正常发光的额定电流只有所以电流表A1 量程太小,选项C。由于要描绘伏安特性曲线,电压要从0开始调节,所以滑动变阻器选择阻值小的,即D。滑动变阻器选择分压式解法,而灯泡电阻
,根据
,电流表选择外接法,电路图如答案。
(2)根据乙图可知,随电压升高,功率变大温度升高,电阻变大,在丙图的电路中,开关闭合后电压恒等于3.8v,闭合后瞬间灯泡温度升高,电阻变大,电流变小,最后趋于稳定,电流随时间变化图像如图C所示。
如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材。
(1)根据实验原理,选取合适的电表量程,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整。
(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于___________端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
(3)某同学根据得到的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线。由图可知当小灯泡两端的电压为1.2V时的功率为______________W.
正确答案
(1)如图.(只要有一处出现错误,均不给分)
(2)左端
(3)0.24
试题分析:(1)据题意,要测量小灯泡伏安特性曲线,为了测量准确需要多测量几组数据,则滑动变阻器需要接成分压式接法,由于小灯泡是小电阻,电流表需要接成外接法,则电路图如图所示。(2)开关闭合之前,需要使用电器上的电压为0,,则把滑片滑到A端,即左端。(3)据图,当小灯泡两端电压为1.2v时,电流为0.2A,此时灯泡功率为:。
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