- 交变电流
- 共1899题
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡标有“6 V 3 W”,其他可供选择的器材有:
A.电压表V1(量程6 V,内阻20 kΩ)
B.电压表V2(量程20 V,内阻60 kΩ)
C.电流表A1(量程3 A,内阻0.2 Ω)
D.电流表A2(量程0.6 A,内阻1 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~1000 Ω,0.5 A)
F.滑动变阻器R2(0~20 Ω,2 A)
G.学生电源E(6 V~8 V)
H.开关S及导线若干
某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I,绘成U-I关系曲线如图甲所示.
(1)实验中电压表应选用____,电流表应选用_____,滑动变阻器应选用________;
(2)在虚线框乙中画出实验所用的电路图;
(3)若将该小灯泡接在电动势为6 V,内阻为4 Ω的电源两端,则灯泡实际消耗的功率为________W.
正确答案
(1)ADF;(2)如下图(外接、分压);(3)1.89
试题分析: 从小灯泡的规格知,小灯泡两端电压最大值6 V,电流最大值0.5 A,为使读数尽可能地准确,以减小误差,电压表选A,电流表选D.要描绘小灯泡的伏安特性曲线,电压必须从0开始连续变化,所以要采用分压式电路,滑动变阻器选D,操作方便一些。
画出电动势为6 V,内阻为4 Ω的电源的U-I图(下图中的红色),则与小灯泡的伏安特性曲线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态,此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率P=4.2×0.45W=1.89W。
(9分)某实验探究小组要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻。
(1)实验的主要步骤如下:
①按照电路图连线;
②调节电阻箱R的阻值至最大值;
③将开关S闭合,逐渐调节电阻箱R,记下此时电阻箱的阻值和电压表的示数如下表所示:
④为了利用图像法处理数据,该小组的同学画出了U—R(如图甲所示)和(如图乙所示)坐标图,请你帮助该小组同学,利用表格中的有关数据,在U—R和
坐标图中描点、连线。
(2)为了能根据图象较直观地求出干电池的电动势和内阻,两个图像比较合适的是 (选填“甲”或“乙”)。
(3)根据你所选择的合适的图像,该干电池的电动势为 V;内阻为 Ω。
正确答案
(1)④如图甲和乙所示(4分); (2)乙(1分);(3)1.42(2分),0.57(2分)。
试题分析:(1)④如图甲和乙所示,在连线时要注意不可连成折线,而是平滑的曲线;(2)在U—R图象是曲线而为直线,所以乙图规律直观简单,所以乙图能直观地求出干电池的电动势和内阻;(3)由闭合电路欧姆定律知
,得
,带入数据可解的E=1.42V,r=0.57Ω
某同学要测定一电源的电动势和内电阻,实验器材有:一只电阻箱(阻值用
表示),一个电流表(读数用I表示),一只开关和导线若干。
①用笔画线代替导线将图示器材连接成完整的实验电路。
②实验的原理表达式是 (用r、
、
表示)。
③该同学根据实验采集到的数据作出如图所示的—R图像,则由图像可求得,该电源的电动势
V,内阻
Ω (结果均保留两位有效数字) 。考虑电流表内阻的影响,则电池电动势及内阻真实值与测量值的大小比较,E真________E测, r真________r测。(填“大于”, “小于”, “等于”)
正确答案
(2)①连线如图示;②I(R+r);③6.3(6.1~6.4),2.5(2.4~2.6),等于,小于。
试题分析:①实物图的连线就是将电源、开关、电阻箱、电流表串联即可;②由欧姆定律可得E= I(R+r),即为实验的原理表达式;③由图像可知,当R=0时,=0.4A-1,故E=
,当R=30Ω时,
=5.2A-1,故E=
,联立以上两个方程,解之得r=2.5Ω,E=6.3V;
而须实际中电流表是有一定内阻的,设其内阻为R0,则当R=0时,实际上E=,当R=30Ω时,E=
,经过计算可知,E的大小不受R0大小的影响,R0在计算E时可以消去,故电动势E的测量值是准确的,而电源内阻的测量实际上是包含电流表内阻的,故真实值小于测量值。
和内电阻。
(9分)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻忽略不计)和若干导线。
(1)请根据测定电动势E、内电阻r的要求,用实线把图甲中的器件连接成实验电路;
(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,请先读出R=2.6Ω时电流表的示数(如图乙所示)I= A,然后在图丙所示的坐标系中描出该点,最后把图丙中已经给出的点和你所描出的点中符合实际的点用平滑的曲线连接成R—1/I图像;
(3)该实验中,R与1/I之间的线性函数关系式为 ,根据图丙中描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.
正确答案
(1)电路图如图所示 (2)0.500A (3) 1.50V(1.46~1.54V) 0.30Ω(0.25Ω~0.35Ω)
试题分析:(1)根据题意电路实物连线图如图所示
(2)由于电流表量程为0~0.6A,则最小分度为0.02A,指针所指的刻度为0.500A;用直线将各点连接起来,误差明确较大的点舍去
(3)由闭合电路欧姆定律可知,,则R与1/I之间的函数关系式为
;图象的斜率表示电源的电动势,故
(1.46~1.54V均正确),电源内电阻大小
(0.25Ω~0.35Ω
均正确)
用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择____倍率的电阻档(填:“×10”或“×1k”),并重新____再进行测量,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为____Ω。
正确答案
×10,调零(欧姆调零),70Ω
试题分析: 选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,说明欧姆表的读数过小,也就是倍率选择大了,应选取×10倍率的电阻档,并需要重新欧姆调零后再测量,测量结果为R=7×10Ω=70Ω
一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=1mA,表头电阻Rg=50Ω,若改装成量程为Um=3V的电压表,应再___联一个阻值为 Ω的电阻。
正确答案
串联;2950Ω;
试题分析: 若改装成电压表,则达最大量程时,串联电阻两端的电压U=Um-Ug=3V-0.05V=2.95V
则应串联的电阻R==2950Ω
一个标有“3.8 V 2 W”的小灯泡,要通过实验描绘出这个小灯泡的伏安特性曲线,某同学按下图a所示方式连接电路,画出图b所示小灯泡的I-U图象。
(1)电流为0.40 A 时小灯泡的阻值为_______Ω,小灯泡消耗的电功率为______W。
(2)实验中,电路的所有元件都完好,且电压表和电流表也均调好零点。a、b、c、d、e、f、g、h为连接电路所用的导线。一位同学闭合开关后,反复调节滑动变阻器,灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数无法调为零,则电路中断路的导线为________。
正确答案
4. 75 0.76 g (2分+2分+3分)
试题分析:(1)根据伏安特性曲线,当电流为时,对应的电压
,根据欧姆定律
。消耗的电功率
(2)反复调节滑动变阻器,灯泡亮度发生变化,说明灯泡电路是通路,即abcdef是通路。但是电压表、电流表的示数无法调为零,说明滑动变阻器为串联即限流式,所以g是断路。
把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表,其结构如图所示,其中电池的电动势E=1.5 V,改装后,将原来电流表3 mA的刻度定为电阻的“0”刻度,则2 mA刻度处标____________Ω,1 mA刻度处应标__________ Ω。
正确答案
250;1000
试题分析: 电压1.5V,3mA的时候标度为零,即外加电阻为零,内带电阻为r,r==500欧
总电阻=外加电阻+内带电阻
2mA的时候总电阻=750欧,则外加电阻R=750-r=750-500=250欧
1mA的时候总电阻=1500欧,外加电阻=1500-r=1500-500=1000欧
故答案为:250,1000
用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法。如所用电压表内阻为5000Ω,电流表内阻为0.5Ω。
(1)当测量100Ω左右的电阻时,宜采用 电路;
(2)两电表的读数分别为12 V、0.1 A,则此电阻的测量值为 Ω,测量值比真实值 。(“大”或“小”)
正确答案
甲;120;大
试题分析:若测量100Ω时,根据判别式,因此待测电阻为打电阻,适合采用安培表内接法,所以选择A。根据R=U/I可知,电阻为120Ω,由于安培表分压作用,该测量电路测量值偏大。
点评:此类题型考察了通过判别式确定选择哪种接法,同时要知道造成实验误差的原因
(1) 如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线,则电源内阻是
(2)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧 和
,得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是___________。
(3).某一电阻值不变的纯电阻元件(阻值Rx在50Ω-100Ω),额定功率为0.25W.要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:
电流表A1:量程为100mA,内阻约为5Ω
电流表A2:量程为1 A,内阻约为0.5Ω
电压表V1:量程为6V,内阻约为10kΩ
电压表V2:量程为30V,内阻约为50kΩ
滑动变阻器R: 0~10Ω ,2A
电源(E=9V),开关,导线若干
①.实验中应选用的电流表为 ,电压表为 ;(填入器材符号)
②.在虚线框内画出实验电路图;
③.测出的电阻值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”).
正确答案
(1)1Ω (2)AB (3) 1A1 V1 2见下图 3偏小
(1)在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,
所以由图可以读出电源的电动势为3V,图象中的斜率表示电源的内阻,所以电源的内阻为r=1.0Ω
(2)A、根据胡克定律得:F=kx=k(L-L0),其中L0为弹簧的原长,由此可知在F-L图象上横轴截距表示弹簧的原长,故b的原长大于a的.
B、图象斜率表示劲度系数的大小,故a的劲度系数较大.
D、根据胡克定律得弹簧的弹力与弹簧形变量的成正比,根据图象得弹簧的弹力与弹簧的长度不成正比,是线性关系.
(3)由P=I2R,电阻的额定电流为I=,故电流表选A1 .电阻的额定电压为U=IR,故电压表选V1.电压从零开始调节,变阻器采用分压接法,采用电流表外接法.电流表外接则测量值比真实值偏小。
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