- 交变电流
- 共1899题
(8分)为了测定一叠层电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A.电流表G(满偏电流10mA,内阻10Ω)
B.电流表A(0~0.6 A~3A,内阻未知)
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)
D.定值电阻R(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
(1)某同学根据现有的实验器材,设计了图甲所示的电路,请按照电路图在图乙上完成实物连线.
(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的I1-I2图线,I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E= V ,内阻r = Ω.
正确答案
(1)实物连线见下图 (2) 9.0(3分) 10.0(3分)
试题分析:(1)定值电阻与G串联,滑动变阻器与电流表A串联,接线方式为一上一下。
(2)电流表G和定值电阻串联相当于电压表,整个实验基础是测路端电压和干路电流,根据图像可以判断当干路电流时路端电压等于电源电压,此时
,路端电压
,所以电源电动势
。由于路端电压
,所以把以
为单位的电流
对应为路端电压则数值刚好相等,那么图像就变为路端电压随电流变化的图像,纵轴截距代表电动势,斜率即内阻,所以
.
某同学要粗略测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为________mm; 用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径为________mm;
用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为_______Ω.
(2)由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=________Ω·m.(保留2位有效数字)
正确答案
(1)50.15 4.700 220 ;(2)
试题分析: (1)游标卡尺的固定刻度读数为50mm,游标尺上第3个刻度游标读数为0.05×3m=0.15mm,所以最终读数为:50mm+0.15mm=50.15mm;螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm,所以最终读数为:4.5mm+0.200mm=4.700mm;该电阻的阻值约为22×10Ω=220Ω
(2)由电阻定阻得R==
,得ρ=
=7.6×10-2Ω.m
利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U—I关系图线。
如果将该小灯泡接入图乙所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3A,电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为 W,电源的内阻为 Ω。
正确答案
0.69(0.660.72) ;2.3(2
2.67)
试题分析:由图甲可知,通过灯泡的电流是0.3A时,灯泡两端电压是2.3V,则灯泡的功率P=UI=2.3V×0.3A=0.69W;电源电动势是3V,过点(0.3A,2.3V)和纵轴上3V的点作一直线,该直线是电源的U-I图象,如图所示:
该直线斜率绝对值等于电源的内阻
有一个未知电阻Rx,用图中(a)和(b)两种电路分别对它进行测量,用(a)图电路测量时,两表读数分别为6V,6mA,用(b)图电路测量时,两表读数分别为5.9V,10mA,则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小,测量值Rx="______Ω" ,测量值比真实值偏______(填:“大”或“小”)。
正确答案
a,1000,大
试题分析:两次测量,电压表变化率,电流表变化率
,说明电流变化幅度大,电流表变化主要是由电压表的分流引起的,测量电路中尽量使电流表测量准确,因此采用电流表的内接法,(a)图正确;这时测量值
;这种测量,测量值等于待测电阻的真实值与电流表内阻之和,因此测量值偏大。
用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b位置,如图所示.
(1)若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数各是多少?请填在表格中.
(2)如果要用此多用表测量一个约1.8×103Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是_________(选填“×10”、“ ×100”或“×1K”).
正确答案
(1)26.0, 0.65,40;(每空1分) (2) ×100(2分)
选择电压,电流档位时表示量程,所以直流100mA指到a位置,看中间的刻度盘50的刻度,估读一位13.0×2=26.0,同理直流电压也是看中间的刻度盘250的刻度,最小刻度是5,不需要下位估读,65×0.01=0.65;电阻档位要用读数×倍率,看最上面的刻度不需要估读,4×10=40
测量一个约1.8×103Ω的电阻,应该让指针在中值附近读数最准确,所以选×100档位。
现有如下所示的实验器材(示意图),要完成伏安法“测定干电池的电动势和内阻”实验
小题1:请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接。
小题2:若测得的实验数据如下表,请用作图法求出干电池的电动势和内阻。
小题3:若上图中所给的电流表已被损坏,用剩余器材能否测定干电池的电动势和内阻?如能的话,请选定器材并给出电路图。
正确答案
小题1:
小题2:,
小题3:能,选择图中1电池、2电键、4电压表和5电阻箱等实验器材。
第二小题电阻应为0.88Ω
小题1:测量电源的电动势和内阻,根据闭合电路欧姆定律,只需要知道电路的路端电压和干路电流即可,所以选用电压表其余的不用,电路图如下:
小题2:以电压表的读数和电流表的读数为横纵坐标,做出U-I图像如下:
根据闭合电路欧姆定律:,
,截距表示电动势,斜率表示内阻,所以
,
小题3:能测,若电流表坏掉,可以用电阻箱代替测量电流,所用电阻箱阻值可以读出,利用电压表的示数求出电流,所以应该选用1电池、2电键、4电压表和5电阻箱等实验器材
某电流表的量程为50mA,内阻为50Ω,其表面的刻度盘已损坏,要重新通过测量来刻画出刻度值,有下列器材:
E.“0.6A,0.5Ω”标准电流表
F.“3A,0.01Ω”标准电流表 G.5Ω标准电阻
F.20Ω标准电阻 I. 开关及导线若干
(1)应选用的器材 (填选用器材序号)。
(2)画出实验电路图
(3)待刻度电流表的电流表刻度值Ix = .说明式中各物理量的表示意义 。
正确答案
(1)ABCEGI(2)如图所示(3)
试题分析:(1)先选出必选的ABI,再据电路需求选择相应器材:因电压变化范围大故滑动变阻器用分压式接法,用小阻值的C,
待较准的电流表的最大电压为I0r0=2.5V,则当作电压表的电流表与电阻选择E,G即可.故所选器材为:ABCEGI.
(2)电路图如图所示
(3)由电路图可知,流过待较准电流表的电流为:,I为标准电流表E的读数,RE为标准电流表E的内电阻,R为待测交电流表的电阻,RG为定值电阻阻值.
用下列器材设计描绘电阻R0伏安特性曲线的电路
定值电阻R0(阻值约为25kΩ)
电流表A1:(量程100µA,内阻约2kΩ);
电流表A2:(量程500µA,内阻约300Ω)
电压表V1:(量程10V,内阻约100kΩ);
电流表V2:(量程50V,内阻约500 kΩ)
电源E:(电动势15V,允许最大电流1A);
滑动变阻器R1(最大阻值200Ω,额定电流0.5A);
滑动变阻器R2(最大阻值20Ω,额定电流0.6A)
电键S,导线若干;为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.
(1)电流表应选___________;电压表应选__________;滑动变阻器选
(2)在答题卷的方框内画出实验电路图.
正确答案
(1)A 2 V1 R1(每一空2分共6分)
(2)如图示(3分)
试题分析:(1)电源电动势为E=15v,据电表选择标准,使指针偏转到量程的一半左右,则电压表需要选择量程为10v的V1,如果选择量程为50v的电压表,误差较大;电路中的最大电流为:,则电流表选择500µA的A2;滑动变阻器应该选择R1,因为如果选择R2,它的额定电流为0.6A,而通过它的最大电流为:
,这样可能会烧坏R2。(2)由于 滑动变阻器总电阻远小于待测电阻,要较大范围调整电路中电压,应该解除分压式;据
可知,电流表应解除内接法。
在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________.(选填“1”或“2”)
(3)根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r________.(用k、b和R0表示)
正确答案
(1)最大值 (2)2 (3)
试题分析:(1)电阻箱接入回路中的电阻越大,回路电流越小,起保护电源,防止烧坏电压表的作用.
(2) 由表格可知,方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大,导致电路中电流差别太小;而方案2中电阻箱的阻与与待测电阻相差不多,故可以得出较为合理的电流值,故应选择方案2
(3)由闭合电路欧姆定律可知,变形得:
由题意可知,斜率为k,即:解得
;
联立解得:
点评:本题考查实验测定电动势和内电阻;注意本实验中实验电路较为简单,但要注意数据的处理的掌握,特别是图象法的应用.
在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,实验原理图如下。
一位同学在实验中记录的6组数据如上表所示,试根据这些数据在右图中画出图线。根据图线可读出被测电池的电动势
=_________V,内电阻
=__________
。
正确答案
图略;,内电阻
利用描点法画图,然后将图线延长,与Y轴的交点即表示电流为零时路端电压,即电源电动势,与X轴交点即表示外电阻为零时即短路电流,此时电路总电阻为电源内阻,根据欧姆定律可得内阻大小;,内电阻
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