- 导体的电阻
- 共2593题
用伏安法测电池的电动势和内电阻,由于电路存在问题,当电键S闭合后,移动变阻器的滑片P时,出现下列异常现象:
(1)电流表示数可变,电压表示数始终为零
(2)电流表示数为零,电压表示数不变
(3)电流表烧坏
(4)电流表示数不变,电压表示数可变
以上四种情况与下面电路图对应的情况分别是:(1)对应 ,(2)对应 ,
(3)对应 ,(4)对应 .
正确答案
(1)丁;(2)乙;(3)甲;(4)丙。
试题解析:在甲电路中,由于电流表与电源直接连接,故闭合开关时,电流表将被烧坏,故它对应的是(3);乙电路中电压表串联在了电路中,而其电阻较大,故当移动变阻器的滑片P时,电压表的示数一直约等于电源电压,而电路中的电流约为零,故它对应于(2);丙电路中变阻器的最大电阻接在了电路中,故电路中的电流始终不变,电压表的示数是可变的,故它对应于(4);丁电路中电压表并联在了电流表的两端,故电压表的示数始终为零,电流表的示数是可变的;故它对应于(1)。
(10分)有一只小灯泡上标有“12V 6W”的字样,现在要用伏安法尽量准确测绘这只灯泡的U-I图线。现有下列器材供选用:
A.电压表(0-6V,内阻约10k)
B.电压表(0-15V,内阻约为25k)
C.电流表(0-0.6A,内阻为2)
D.电流表(0-0.6A,内阻约1)
E.滑动变阻器(10,3A)
F.电源(电动势为15V,内阻较小)
G.开关、导线
(1)实验中所用电压表应选 ,电流表应选用 (用序号字母表示)
(2)为使实验误差尽量减小,并要求从零开始多取几组数据,请在虚线框内画出满足实验要求的电路图。
(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的U-I图线(如图所示),则上灯泡两端电压为9.0V时,小灯泡的电阻是 。
(4)如果将此小灯泡与电动势为10V,内阻为7.5的电源串成一个回路,则灯泡所消耗的电功率为 W。(保留两位有效数字)
正确答案
(1)B、C (2)
(3)20 (4)2.8
试题分析:(1)因为小灯泡上标有“12V 6W”的字样,最大电压12V,最大电流0.5A,最大电阻24,所以电压表选择B(0-15V),为更准确测量小灯泡两端的电压,选择已知阻值的电流表C ;
(2)已知电流表的电阻选择电流表内接法,即可以得到小灯泡两端的准确电压,又可以得到准确电流;
为使实验误差尽量减小,并要求从零开始多取几组数据,变阻器选择分压式,电路设计如图所示;
(3)对照小灯泡的U-I图线,灯泡两端电压为9.0V时电流为0.45A,所以电阻为20
(4)如果将此小灯泡与电动势为10V,内阻为7.5的电源串成一个回路, 对照小灯泡的U-I图线, ,灯泡两端电压为7.0V时电流为0.4A (此时电源内阻电压为3v,电流为0.4A),灯泡消耗功率为
(解答该题是也可以做出电源的U-I图线,两个图线的交点即为将小灯泡接到该电源上的电压和电流,读出数据,根据功率公式求出功率即可)
(12分)一种半导体材料电学元件,电路符号为“ ” ,其特点导电性能随电压而变化。某实验兴趣小组对一只元件的伏安特性曲线进行测绘探究。
①同学们为了描绘该半导体材料元件的伏安特性曲线,测量数据如下表,请在下面坐标纸上画出该半导体材料元件的伏安特性曲线.
他们选择以下部分器材进行实验:
A.直流电源(电动势3V,内阻很小);
B.滑动变阻器(0~20Ω); C.滑动变阻器(0~2kΩ);
D. 电压表(量程3V、内阻约30KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻约0.1Ω); F.电流表(量程50mA、内阻约1.3Ω);
G.待测元件; H.单刀双掷开关一个,单刀单掷开关一个,导线若干等。
②为了提高测量结果的准确度,电流表应选用 。滑动变阻器应选用 。(填序号字母)
③将虚线框中实验电路图补充完整;
④实验时电压从零开始调节,开关S1闭合之前,开关S2应该置于 端(填a或b);当开始做第 组数据的时候,将开关S2置于另外一端
⑤把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串联接在电动势3V,内阻为1Ω的电源两端,此时电源的输出功率为 .
正确答案
①如图
②F B
③分压式
④ b 6
⑤2.2×10-2W
试题分析:临界阻值(),当被测阻值大于临界阻值采用内接,小于临界阻值采用外接,下表表明第6组数据以及以后其阻值均小于临界阻值。
由于实验时电压从零开始调节,所以要用分压式连接。在图中做出电源的U-I图象,找出两线交点,就可计算出电源输出功率:1.7V×13 mA=2.2×10-2W
(4分) 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.
(1)使电容器带电后与电源断开
①上移左极板,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变);
②将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变);
③两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变).
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有______
正确答案
变大, 变小, 变小, ( A )
试题分析:(1)①上移左极板时,其正对面积S减小,由平行板电容器的公式知电容C减小,由
知电势差U增大,所以静电计指针偏转角变大。②将极板间距离d减小时,由平行板电容器的公式
知电容C增大,由
知电势差U减小,所以静电计指针偏转角变小。③当两板间插入一块玻璃时,介电常数
增大,由平行板电容器的公式
知电容C增大,由
知电势差U减小,所以静电计指针偏转角变小。
(2)实验中静电计偏角的大小,测量的是电容器两板间的电压,A对,BD错;因实验中没有电流,所以静电计不可以用电压表替代,C错。
点评:本题学生明确电容器带电后与电源断开,电容器的电荷量不变,静电计偏角的大小测量的是电容器两板间的电势差。
用伏安法测电阻时,如待测电阻Rx约为150Ω,电流表内阻RA约为20Ω,电压表内阻RV约为5KΩ,为了减小误差,应该选用下图中的 电路(填①或②)来进行测量。当用电路图①进行测量时,测量值将比真实值偏 (填“大”或“小”);当用图②进行测量时测量值比真实值偏 (填“大”或“小”)。
正确答案
) ① 小 大
试题分析:因电阻Rx<,故待测电阻为小电阻,应用安培表外接法,故用①电路;当用①电路测量时,因电流比真实值要大,由电阻定义式
知测量值偏小,当用图②测量时,因电压比真实电压大,故测量值偏大。
如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图。
①根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接完整。
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实验中测得有关数据如下表:
根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线。
正确答案
①如下图所示;②A;③如下图所示。
试题解析:①连接时,先连接变阻器的主电路,后连接灯泡部分的电路,电压表最后接入;②开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于阻值最小的那一端,使得灯泡两端电压最小,以有利于保护电路,故应该置于A端;③在图像上描点、连线即可,但在选择坐标时,由于电压的2.80V,故电压轴的最大值选择3.0V即可,电流轴的最大值选择0.3A即可,这样的图像正好能够充满整个坐标。
(8分)某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值,首先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用其他方法更精确地测量。实验室里准备了以下器材:
E.滑动变阻器,最大阻值5
F.滑动变阻器,最大阻值50
G.电阻箱,阻值
另有电源(电动势约)、导线、开关等
(1)①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用 欧姆挡;
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则阻值大约是 ;
(2)①在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从零开始可以连续调节,测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。则在上述器材中,除了电源、导线、开关外还应选用的器材是 (填器材前面的字母序号);
②在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图。
正确答案
(1)①“×1”(2分) ②9或(9.0)(2分)(2)①C D E G(全对得2分,有错或不全得0分)
②
(完全正确得2分,有错得0分)
试题分析:(1)甲图中指针偏向右侧,读数误差会变大,应使欧姆表指针指在中值电阻附近以减小误差,故应选择较低的档位,即选择“×1”倍率;(2)欧姆表计数=刻度盘计数×倍率,所以待测电阻约为9Ω;(4)电源、滑动变阻器、导线和开关是构成闭合电路必须选择的,且为了使电压从零开始可以连续调节,所以采用分压式连接变阻器,故选择较小变阻器,要减小误差,在不超过量程的情况下,电表尽量选择较小的量程,电源电动势为6V,电压表量程太大,故不适用,可采用电流表串联定值电阻(或电阻箱)的方法改装再电压,故选择器材为CDEG,电路设计如下图:
(7分)某实验小组想描绘标有“4V 2W”的小灯泡的U—I图像,除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1)
B.电流表A2(量程3.0A,内阻约为0.2)
C.电压表V1(量程5.0V,内阻约为5k)
D.电压表V2(量程15.0V,内阻约为15k)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5,额定电流500mA)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为10,额定电流2.0A)
G.电源(电动势为6.0V,内阻约为0.5)
(1)实验中所用的电流表应选_________(填A1或A2);电压表应选_________(填V1或V2);滑动变阻器应选___________(填R1或R2)。
(2)在虚线框内画出实验的电路图。
(3)经过正确的操作,测得的数据如下表,请根据下表数据在下方坐标系中描点画出小灯泡的U—I曲线。
正确答案
(1) A1 V1 R2 (2)(3)如下图
试题分析:(1)因为小电灯泡的额定电压为4V,额定电流为0.5A,所以电压表应选V1,电流表应选A1;如果选用滑动变阻器R1,当小灯泡两端电压为零时,通过R1的电流约为I1=1.2A,大于额定电流500mA ,选用滑动变阻器R2,当小灯泡两端电压为零时,通过R2的电流为I2="0.6A" ,小于额定电流2.0A,因此滑动变阻器R2。
(2)因为小灯泡的电阻远小于电压表V1的电阻,因此应采用电流表外接法;为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器R2应采用分压式连接。
(3)用描点法画出小灯泡的U—I曲线
(9分)①用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的外径时,卡尺上的示数如图所示,可读出圆筒的外径为___________ mm.
②用替代法测毫安表内电阻的电路如图甲所示.器材:待测毫安表A(量程0~10mA,内阻RA约为30Ω);毫安表A′(量程30mA);电阻箱R1(0~9999Ω);滑动变阻器R2(0~500Ω);电源(E=3V,r约为1~2Ω).
a.滑动变阻器滑片P在实验开始前应放在 端 (填"a"或"b") .将单刀双掷开关S先接“1”位置,调节滑动变阻器滑片P的位置,使待测毫安表A的指针至某位置(或满偏),记下此时毫安表A′ 的读数.滑片P的位置不再移动;
b.将开关S接“2”位置,调节电阻箱使 ,读出此时电阻箱的读数如图乙所示(记为R1),则R1= ;
c.由以上实验可知,待测毫安表A的内电阻RA= 。
正确答案
(2)① 8.06 (2分);② a. b (2分);b. 电流表A′ 的读数为( 1分), 32 ( 2分);c. 32 (2分)。
试题分析:①游标的主尺示数为8mm,游标尺的示数为3×0.02mm=0.06mm,故圆筒的外径为8.06mm;②a.为了保护电路,滑动变阻器滑片P在实验开始前应放在b端,以使其电阻最大,起到保护电路的作用;b.由于是用等效法测毫安表的内阻,故该步骤应该是使电流表A′ 的读数仍为I;读取图乙中电阻箱的示数为32Ω;c.测毫安表A的内电阻与电阻箱的电阻是相等的,即也是32Ω;
某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即,但直接测量摆球到达B点的速度v比较困难,现利用平抛的特性来间接地测出v。
如图(a)中,悬点正下方一竖直立柱上 放置一个与摆球完全相同的小球(OB等于摆线长),当悬线摆至B处,摆球与小球发生完全弹性碰撞(速度互换),被碰小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律。(已知重力加速度为g,两球的质量均为m。)
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为 m。
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = 。
(3)此实验中,小球从A到B过程重力势能的减少量ΔEP = ,动能的增加量EK=
若要验证此过程中摆球的机械能守恒,实验数据应满足一个怎样的关系 。(用题中的符号表示)
正确答案
(1) 0 .646~0.653 (2) (3)mg(h1-h2)
mg(h1-h2)=
x2
试题分析:(1)根据刻度尺的读数原则,可知其读数为:65.0cm.即0.650m
(2)物体从B点平抛,所以有: ①
②联立①②解得:
(3)重力势能的减小量等于重力做功:
动能增量为:
实验中应满足减小的重力势能和动能增加是相同的,
点评:(1)注意读数时要进行估读.(2)根据平抛运动规律可以求出初速度的大小.(3)根据重力做功和重力势能的关系可求出重力势能的减小量,根据水平速度的大小可以求出动能的增量.
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