- 恒定电流
- 共18115题
在用如图所示装置研究平行板电容器电容与哪些因素有关的实验中,电容器带电后,依次完成以下操作.
(1) 保持A、B正对面积不变,将B板从图中位置开始向左移,可以看到静电计指针偏角_____,说明电容器电容______;(选填“变大”或“变小”或“不变”,下同)
(2) 保持A、B距离不变,将B板从图中位置开始向上移动,可以看到静电计指针偏角_____,说明电容器电容______;
(3) 如果此电容器所带电荷量为Q,两极板间电势差为U,两极板间距离为d,正对面积为S,静电力常量为k,则两极板间绝缘介质的介电常数为ε=______.
正确答案
(1)变大 变小 (2)变大 变小 (3)略
略
(1)下图是用螺旋测微器测量一金属丝直径时的示数,该金属丝直径的测量值为 __________mm。
(2) 如图所示是某同学用来测定电源电动势和内电阻的电路图,其中和
为阻值已知的定值电阻。
①若电流表内电阻忽略不计,开关接位置
和
时电流表的读数分别为
和
,则所测电源电动势和内电阻的测量值可分别表示为:
___________________;
_______________________。
②若电流表内电阻不能忽略,但大小未知,则测量值、
和真实值
、
的关系为:
_____
;
______
(均填写
、
或
符号)。
③若已知定值电阻,
,当开关
接
时,电流表的读数为
,则当开关
接
时,电流表读数的取值范围为_____________。
④若定值电阻的关系为,电源内阻为
,电流表内阻为
,则开关
分别接
和
时,
、
消耗的电功率哪个大?为什么?
正确答案
(1)1.500
(2)
①;
②;
③
④当时,
消耗的电功率大;
当时,
消耗的电功率大;
当时,二者消耗的电功率大小相等;
(1)1.500 (5分)
(2)
①;
(每空2分,共4分)
②;
(每空2分,共4分)
③(2分)
④(2分)设电流表内阻为,开关
分别接
和
时
、
消耗的电功率分别为
、
,则有:
两者相减化简得:
因为,所以有结论如下:
当时,
消耗的电功率大;
当时,
消耗的电功率大;
当时,二者消耗的电功率大小相等;
用伏安法测定电阻约为5的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池。如图甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上,底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示。
①用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动__________使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动__________夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动________使F固定后读数.(填仪器部件的字母符号)
②根据原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图连接成实验电路(见答题纸)。
③闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变P的位置,得到几组U、I、L的数据,用计算出相应的电阻值后作出
图线如图示。取图线上两个点间数据之差
,若电阻丝直径为d,则电阻率
=_______.
正确答案
①D、H、G(3分);②如图所示,连线规范正确给4分,有一连线错误就给0分;③
试题分析:①在用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动粗调旋钮,使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动微调旋钮夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮使F固定后读数.
②根据电路图,连接实物图见答案
③根据:,得
,而
,代入得:
(10分)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω
电流表A2:量程0~300μA,内阻为1000Ω
电压表V:量程15V,内阻约15kΩ
滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω
定值电阻R2,阻值为 9000Ω 电键S、导线若干
请回答下面问题:
(1)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,选择的电表为__________(填写器材代号);
(2)在方框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是__________mA,电流表A2的示数是__________μA。
正确答案
(1)A1 A2 (2分)
⑵ 电路如图(测量部分使用外接法给2分,控制电路使用分压电路给2分)
⑶ 8.0mA,150μA (各2分)
试题分析:(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表与电阻箱串联组成电压表;改装后电压表量程是3V,则电阻箱阻值
;用电流表
测量电流,
(2)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻器应采用分压接法,待测电阻阻值约为200Ω,电流表内阻约为100Ω,电压表内阻为
,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,电路图如图所示.
(3)由图示可知,电流表的示数为8.0mA,电流表
的示数是150μA;
(6分)为验证动能定理,某同学设计了如下实验.将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时,读出滑块经此处时的速度v,如图所示。多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变),对应的速度值记录在表中:
(1)要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了以h为纵轴的坐标系,你认为坐标系的横轴应该是什么?_______________________________________________.
(2)已知当地重力加速度g,若要求出滑块与木板间的动摩擦因数,还需测出________________(写出物理量及符号);则计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为__________________。
正确答案
(1)横轴应为 (2)木板与水平面的夹角θ
试题分析:(1)小滑块由上方滑下,重力和摩擦力做功,设木板与水平面的夹角为θ,由动能定理得: 整理得:
,所以横轴应为
(2)动摩擦因数表达式为: ,所以需测量木板与水平桌面的夹角θ
(13分)(1)一阻值约为30kΩ的电阻R,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有:
A、电源(E=16V,r=2Ω) B、电源(E=3V,r=0.5Ω)
C、电压表(量程0~15V,内阻50kΩ) D、电压表(量程0~3V,内阻10kΩ)
E、电流表(量程0~500μA,内阻500Ω) F、电流表(量程0~1mA,内阻250Ω)
G、滑动变阻器(阻值0~200Ω) H、开关一只,导线若干
(a)上面器材中适合本实验要求的是 (只填器材的符号)
(b)画出实验电路图
(2)有一小灯泡,标有"10V,2W"的字样,现用如图甲所示的电路,测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系.实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压.现备有下列器材:
A.直流电源,电动势12V,内电阻不计
B.直流电流表,量程0.6A,内阻约为0.1W
C.直流电流表,量程300mA,内阻约为5W
D.直流电压表,量程15V,内阻约为15kW
E.滑动变阻器,最大电阻5W,额定电流2A
F.滑动变阻器,最大电阻1kW,额定电流0.5A
G.开关,导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度,实验中所选电流表为______,所选滑动变阻器为______(只填所列选项前的字母)
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于______点(填"a"或"b")
(c)根据完善后的电路图,将图乙中所给实物连成实验电路.
正确答案
(1)(a):ACEGH;(b):(图略)电流表内接,滑动变阻器限流或分压均可
(2)(a)C,E (b)b (c)图略(电流表外接,滑动变阻器分压式)
试题分析:(1)如果选择电动势为16v的电源,最大电流约为:,如果选择电动势为3v的电源,最大电流约为:
,所给电流表的量程一个为500
,另外一个为1mA,为了测量精确,,通过数据比较应选择:ACEGH。
(b)滑动变阻器总阻值较小,为了多测量几组数据,应接成分压式;据,则电流表应接成内接法。
(2)(a)据灯泡的规格可以计算灯泡的额定电流为:,实验所选电流表为C,为了多测量几组数据,需要把滑动变阻器接成分压式,则选择电阻较小的滑动变阻器,选择E。
(b)据灯泡规格可以计算灯泡电阻为:,由
可知,电流表需要接成外接法。应该接在b端。
(c)
在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,
(1)完成本实验中的实物图连接
(2)在上图的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑动触头应置于_______端(填“A”或“B”).
(3)上图是根据实验数据作出的U-I图象,由图可知,电源的电动势E=___V,内阻r=____Ω。
正确答案
(1)
(2)A (3)1.5 1
试题分析:(1)实物连线如图;(2)为保护电阻,闭合开关前,应使滑动变阻器的阻值处于最大值,由图甲知,触头应处于A端;(3)由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,得U=E-Ir,结合U-I图象可得图线与U轴的交点表电动势为1.5V,其斜率为内阻r为1Ω。
用多用电表欧姆挡测电阻,有许多注意事项,下列说法中哪些是正确的( )
正确答案
B
试题分析:用多用电表欧姆挡测电阻,测量前必须调零,而且每次换挡后必须电阻调零,A错B对;测量某电阻时,若欧姆表指针偏转角度很小,应换倍率较大的电阻挡调零后再测,使表针指在表盘中央,C错,人身体也由电阻,若用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起,测量结果不准确,D错。所以本题选择B。
实验室有一块量程为500μA,内阻Rg约为200Ω的电流表(也称微安表),需要准确测量它的电阻,一同学根据实验室现有的器材设计了如图(甲)和图(乙)两种实验电路。
已知实验室中的部分实验器材的规格如下:
电流表(也称毫安表):mA(量程1mA,内电阻约100Ω)
滑动变阻器A:R1(20Ω,1A)
滑动变阻器B:R1(500Ω,0.5A)
电阻箱:R2(999.9Ω)
直流电源:(电动势为3V,内阻很小)
可供选择的不同阻值的定值电阻器R3
①将图(丙)所示的实物图按图(甲)所示的电路连接成实验电路。
②在图(乙)所示的电路中,为了便于实验的调节,滑动变阻器R1应选 (选填:“滑动变阻器A”或“滑动变阻器B”)。为了保证实验操作过程的安全(即使滑动变阻器R1的阻值调为0,也不会烧坏电流表),并便于实验调节,定值电阻器R3的阻值应选 (填选项前的字母)。
A.100Ω B.1kΩ C. 6kΩ D. 10kΩ
③利用图(甲)所示的电路,闭合S1之后进行测量时,需要记录的实验数据有(同时用设定的字母表示);用你记录的实验数据的字母表示出测量的结果是 。
正确答案
①连线见解析。②滑动变阻器B;C;③微安表读数I1;毫安表读数I2;电阻箱读数R2;
(I2-I1)R2/I1
试题分析:①连线如图。
②因为待测电阻约为200Ω,所以为了便于调解,滑动变阻器R1应选B;为了保证实验操作过程的安全(即使滑动变阻器R1的阻值调为0,也不会烧坏电流表),并便于实验调节,定值电阻器R3的阻值应选.即选C。
③利用图(甲)所示的电路,闭合S1之后进行测量时,需要记录的实验数据有微安表读数I1;毫安表读数I2;电阻箱读数R2;用你记录的实验数据的字母表示出测量的结果是Rg=(I2-I1)R2/I1。
有一只灵敏电流表的满偏电流Ig=500μA,内阻Rg=1000Ω,
(1)若把它改装成量程为1mA的毫安表,应 (串联或并联) Ω的电阻;
(2)若将这只灵敏电流表改装为量程10V的电压表,应 (串联或并联) Ω的电阻
正确答案
(1)并 103 (2) 串 1.9×104
试题分析:改装成电流表要并联分流,并联阻值:,代入数据算得R=103Ω,改装成电压表要串联电阻分压,串联阻值为:
,代入数据算得R=1.9×104Ω
一个额定功率为0.1W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值,其结果如图所示。现有下列器材,试选择合适的器材及适当的电路,较精确地测定该电阻的阻值。
E.干电池两节,每节电动势为1.5V
F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A
G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A
H.电键一只,导线若干
① 欧姆表测得的电阻值约为 Ω;
② 电流表应该选择 ,电压表应该选择 ,电源应该选择 ,(填字母代号);
③ 请在下列实验电路图中选择合适的电路图( )
正确答案
①1000Ω(2分);②B;D;F(每空2分);③B(3分)。
试题分析:①通过观察万用电表的表盘及指针的位置,可知所测电阻的大小为100Ω×10=1000Ω;
②由于电阻的额定功率为0.1W,故其额定电流为=0.01A=10mA,所以电流表选B;电阻的额定电压为0.01A×1000Ω=10V,故电压表选D;而电源E的电压太小,故电源选择F;由于被测电阻约为1000Ω,电流表的内阻约为10Ω,电压表的内阻约为10kΩ,且
>
,故电流表分压不明显,应该采用电流表内接法,如果变阻器采用限流的连接方式,由于变阻器的阻值与被测电阻相比太小,被测电阻的两端电压总会超过10V,故电路采用分压式,所以合适的电路为B。
有一灯泡上标有“6V 0.1A”字样,现要测绘该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:
A.电压表(0~5V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻2.0Ω)
D.电流表(0~6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(30Ω,2A)
F.学生电源(直流9V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选___________________,电流表应选____________________.
(2)画出实验电路图,要求电压从零开始测量
正确答案
(1)B , C(2)略
试题分析:(1) 小灯泡的额定电压为6V,从安全和精确度方面考虑,电压表量程选10V的;小灯泡的额定电流为0.1A,所以电流表量程选0.3A的.故选BC
(2)小灯泡在正常工作时的电阻,远小于电压表内阻,属于小电阻,“小外偏小”,电流表采用外接法.电压和电流需从零开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法.
点评:解决本题的关键掌握器材选取的原则,以及知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别,电流表内外接的区别.
用多用电表测量阻值约十几千欧的电阻Rx。S为电表的选择开关,P为欧姆挡调零旋钮。
①从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序: (填步骤前的字母)
E.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
②按正确步骤测量时,指针指在图示位置,Rx的测量值为 kΩ。
正确答案
①AEDC 2′②12 1′
试题分析:①因为被测电阻阻值约十几千欧,而欧姆表中间表盘刻度均匀,读数误差较小,所以应采用欧姆挡“×1k”
,第二步需要欧姆调零,即将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔,第三步测量,即将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔,最后为了保护仪器,故旋转S至“OFF”,并拔出两表笔,故顺序为AEDC,
②读数为:
点评:需要注意的是,欧姆表每换一次档,就需要重新欧姆调零
有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。
A米尺(最小分度为mm);
B游标卡尺(游标为20分度);
C电流表A1(量程0~5mA,内阻约10 Ω);
D电流表A2(量程0~100mA,内阻约0.6Ω);
E电压表V1(量程5V,内阻约5kΩ);
F电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ);
G滑动变阻器R1(阻值范围0~10 Ω,额定电流1.5A);
H滑动变阻器R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A);
I电E(电动势6V,内阻可不计);
J开关一个,导线若干。
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图乙所示,该陶瓷管的外径D= cm.
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填写器材前面的字母代号)
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。
正确答案
1.340cm C;E;G 如图所示
试题分析:游标卡尺的读数方法为主尺部分刻度加上游标对应的刻度,由图可知,固定部分刻度示数为1.3cm;可动部分刻度为8×0.05mm=0.40mm;故读数为1.340cm,电源电动势为6V,电阻约为1000Ω,根据闭合电路欧姆定律电路中最大电流为A=90mA,故电流表应选D;因电源电动势为6V,故电压表应选E;变阻器阻值太小而阻值太大,应用分压式接法,为了调节方便变阻器应选阻值小的,故选G,由于故电流表应用内接法。由欧姆定律可知
,而
联立解得
在做测量干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材可选用:
A. 干电池一节(电动势约1.5V);
B. 直流电流表(量程为0~0.6A~3A,0.6A挡内阻为0.10Ω,3A挡内阻为0.025Ω);
C. 直流电压表(量程为0~3V~15V,3V挡内阻为15kΩ,15V挡内阻为25kΩ);
D. 滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E. 滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.5A);
F. 电键;
G. 导线若干根;
H. 电池夹。
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小),在图所示的实物图上连线。
(2)如图所示,电流表指针停止在图示位置,量程取0.6A挡时读数为 ;量程取3A挡时读数为 。
(3)根据实验记录,画出的U-I图象如图所示,可得待测电池的内阻r为 Ω。
(4)按本实验要求的电路测出的E测和r测与真实值比较:E测 E真,r测 r真。(填“>”“<”或“=”)
正确答案
(1)略 (2)0.28A 1′、1.40A 1′(3)1.0 2′(4)< 2′ < 2′
试题分析:(1)在连接实物图时,线不能相交,注意正负极,
(2)量程为0.6A,则为1分度盘,故读数为0.28A,量程3A,则为5分度盘,故读数为1.40A
(3)根据闭合回路欧姆定律可得:,纵截距表示电源电动势,故
,将
带入可得
(4)由于电压表内阻的存在,当电路断路时,电压表和电源组成闭合回路,电压表内阻的分压,造成测得的电动势小于真实值,则测得的电源内阻偏小
点评:电学实验一般以常见实验为载体考查实验中的接法、仪表的选择及数据的处理,误差分析等; 应注意保证实验中的安全和准确.
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