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题型:简答题
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简答题 · 9 分

实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下:

①待测电流表(,内阻约300Ω),②电流表 (,内阻约100Ω),③定值电阻(300Ω),④定值电阻(10Ω),⑤滑动变阻器 (Ω),⑥滑动变阻器 (Ω),⑦干电池 (1.5V),⑧电键S及导线若干。

(1)定值电阻应选_______,滑动变阻器应选_______。(在空格内填写序号)

(2)用连线连接实物图。

(3)补全实验步骤:

①按电路图连接电路,_______;

②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录的读数

③ _______;

④以为纵坐标,为横坐标,作出相应图线,如图所示。

(4)根据图线的斜率及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式_______。

正确答案

见解析。

解析

(1)③,⑥:根据电路连接特点,G2为定值电阻和电流表G1的总电流,若定值电阻选10Ω,则易使流过G2的总电流超过其满偏值,故选R1

(2)分压接法用小阻值的滑动变阻器即可。如图:

(3)①将滑动触头移至最左端,③多次移动滑动触头,记录相应的G1,G2读数I1,I2:在闭合开关前应将滑动变阻器滑片打在最左端以保护仪表;

(4)根据欧姆定律: 解得: ,所以



知识点

伏安法测电阻
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

如右图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是:(    )

A电源的电动势为4V

B电源的内电阻为1Ω

C电源输出功率最大值为8W

D电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16W

正确答案

C

解析

知识点

闭合电路中的能量转化
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。

(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器R’后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:

请根据实验数据作出U-R关系图象。

(2)用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R图象可得RX=_________ Ω。

(3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻,则测定结果将_________(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定?

正确答案

见解析。

解析

(1)根据实验数据描点作出U-R关系图象,见下图。

(2)根据U-R关系图象,电压表示数为2.00V时,Rx的阻值为20Ω,读取19~21Ω可以。

(3)因为电压表示数,当电池的内阻r增大时,同一个R,则电压表读数将变小,按原来的U-R图象,则电阻的测量值小于真实值,即偏小。要使电压表读数为1.50V,因为电池内阻r增大,应该把滑动变阻器阻值R’调小,以至于使R’+r不变。

知识点

伏安法测电阻
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

如图所示,R1=5Ω,R2阻值未知,灯EL标有“3V  3W”字样,R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器。P为滑片,电流表内阻不计,灯EL电阻不变,当P滑到A时,灯EL正常发光;当P滑到B时,电源的输出功率为20W,则电源电动势为          V;当P滑到变阻器中点G时,电源内电路损耗功率为           W。

正确答案

12,2.56

解析


知识点

闭合电路的欧姆定律闭合电路中的能量转化
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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示,则下列说法中正确的是

A图线b表示输出功率随电流I变化的关系

B图中a线最高点对应的功率为最大输出功率

C在图线上A、B、C 三点的纵坐标一定满足关系

D两个图线交点M与N的横坐标之比一定为,纵坐标之比一定为

正确答案

C,D

解析

知识点

闭合电路中的能量转化
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

图1为测量电压表V内阻的电路原理图,图中两个固定电阻的阻值均为R,是开关,是电源(内阻可忽略)。

(1)按电路原理图将图2中的实物图连线;

(2)开关保持断开,合上开关,此时电压表的读数为;再合上开关,电压表的读数变为,电压表内阻 r =___________(用和R表示)。

正确答案

(1)实物图连线如右图所示。

(

(2)

解析

开关保持断开时,,合上开关,则,解得

知识点

伏安法测电阻
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是_______。

(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是_______。

(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像。如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失。此时只需测量出玻璃砖直径边绕O点转过的角度,即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率_______。

(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:

A. 电流表(量程100 μA,内阻约为 2 kΩ);

B. 电流表(量程500 μA,内阻约为300 Ω);

C. 电压表(量程15 V,内阻约为100 kΩ);

D. 电流表(量程50 V,内阻约为500 kΩ);

E. 直流电源(20 V,允许最大电流1 A);

F. 滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W);

G. 电键和导线若干。

电流表应选_______,电压表应选_______。(填字母代号)

该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:

① ______________;②  ______________ 。

正确答案

(1)减速上升或加速下降

(2)1.706mm

(3)

(4)B,C;电流表应采用内接的方法,滑动变阻器应采用分压器方式的接法

解析

(1)物体处于失重状态,加速度方向向下,故而可能是减速上升或加速下降。

(2)注意副尺一定要有估读。读数为1.5+20.6×0.01mm=1.706mm。因为个人情况不同,估读不一定一致,本题读数1.704-1.708都算正确。

(3)由题意可知,当玻璃砖转过某一角度θ时,刚好发生全反射,在直径边一侧观察不到P1、P2的像,做出如图所示的光路图可知,当转过角度θ时有

(4):电学实验选择仪器的一般步骤如下:① 根据量程选择电流表和电压表,不能超过表的量程,不能量程太大导致表的读数偏小;② 根据题中关键语句,如精确测量,从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路;分压电路滑动变阻器选择小阻值,限流电路滑动变阻器选择大阻值;③ 选择电流表的内外接法,一般的原则是“大内偏大,小外偏小”;也可以根据之间的关系来判断,当 时,采用电流表的外接法,反之选择电流表内接法。

1)本题中,待测电阻Rx的阻值约为25kΩ,直流电源电动势为20V,经粗略计算电路中最大的电流约为,所以电流表选择B;虽然电压表C的量程不足,但是相比起来电压表D的量程超过太多,读数偏小,所以电压表选择C表。

2)根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为:①电流表应采用内接的方法;②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重伏安法测电阻螺旋测微器的使用测定玻璃的折射率
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题型:填空题
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填空题 · 6 分

在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,计算结果由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数;若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则 ①  (填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1 ②  (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2  ③  (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。

正确答案

① RX1                   ② 大于             ③小于

解析


知识点

伏安法测电阻
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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源Ⅰ与电源Ⅱ的路端电压随输出电流变化的特性曲线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,则:

A电源Ⅰ与电源Ⅱ的内阻之比为

B电源Ⅰ与电源Ⅱ的电动势之比为

C若该小灯泡分别与电源I和电源II单独连接,则小灯泡的电阻之比为

D若该小灯泡分别与电源I和电源II单独连接,则电源I和电源II输出功率之比为

正确答案

A,D

解析

知识点

闭合电路的欧姆定律闭合电路中的能量转化
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题型:填空题
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填空题 · 18 分

某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。

(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A),开关和导线若干,以及下列电表

a.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)

b.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)

c.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)

d.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)

为减小测量误差,在实验中,电流表应选用       ,电压表应选用      _(选填器材前的字母);实验电路应采用图1中的        (选填“甲”或“乙”)

(2)图2是测最Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选

的电路图,补充完成图2中实物间的连线.

(3)接通开关,改变滑动变阻器画片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图3所示,可得该电阻的测量值RX==         Ω(保留两位有效数字)。

(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是          ;若在(1)问中选用乙电路残生误差的主要原因是           。(选填选项前的字母)

a. 电流表测量值小于流经RX的电流值

b. 电流表测量值大于流经RX的电流值

c. 电压表测量值小于RX两端的电压值

d. 电压表测量值大于RX两端的电压值

(5)再不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻RX两端的电压U也随之增加,下列反映U-x关系的示意图中正确的是

正确答案

答案:(1)bc  甲

(2)如图所示

(3)5.2

(4)bd  (5)A

解析

(1)电流表、电压表在实验中指针能达到半偏附近,读数误差小、较精确,由于电源电动势为4V,待测电阻阻值约为5Ω,则电路中的最大电流为0.8A,故电流表应选B,电压表选C;由于 ,故实验中电流表应采用外接法。

(2)电流表外接即可,连线图见答案。

(3)由第(1)问已确定电表的两程,在此直接读数即可,电流表示数为0.5A,电压表示数为2.6V,则=5.2Ω。

(4)图甲电流表外接,测得的电流实际上是流过和电压表的电流之和;图乙电流表内接,电压表的示数实际上是和电流表两端的电压之和。

(5)由闭合电路欧姆定律可知两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和等于电源的电动势,随着x的增大,滑动变阻器接入电路的有效电阻减小,电路中的电流逐渐增大,故U-x图线是斜率逐渐增大的曲线。选A。

知识点

伏安法测电阻
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