- 恒定电流
- 共18115题
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,一位同学记录了6组数据(如下表)
(1)在下面方框中画出实验原理图
(2)根据记录数据在图乙所示的坐标纸上作U-I图线,并根据图线求出E=__________,r=__________.
正确答案
(1)
(2)1.45 V 0.70 Ω(0.67| Ω—0.72 Ω均可)(各2分)
略
在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的重量,如图所示为电子秤的原理图。滑动变阻器的滑动片的上端与弹簧上端连接,托盘和弹簧的质量均不计。当托盘中没有放物体时,滑动头刚好在a点,且电压表示数为零;当托盘中的物体质量改变时,电压表示数发生相应的改变,从而测出物体的质量。设变阻器的总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为零,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其它阻力,电压表为理想表,重力加速度为g。
(1)根据上述原理,电压表应接在______两端。(选填“pq”或“mn”)
(2)要获得电压表的满量程称重,制作上述电子秤时,使用的电源为:电动势为9V、内阻很小的干电池,而变阻器R、定值电阻R0、电压表,可从下列器材中选出__________(填器材前的顺序号)。
E、量程为3V的电压表 F、量程为15伏的电压表。
(3)若不计电池内阻,物体质量m与电压表示数U的关系是:m=
(4)若电池使用过久,所测物体的质量 真实值(填“大于”、“等于”或“小于”)
正确答案
(1)pq (2分) (2)BCE(2分) (3)m=kL(R+R0)U/REg= kLU/3g(3分) (4)小于(3分)
略
实验室内有一只指针在中间的灵敏电流计G,其刻度盘如图所示。其一侧的总格数为N,其满偏电流、满偏电压、内阻均未知,满偏电流不超过1mA,内电阻大约不超过100Ω.现要较准确地测定其满偏电流的大小,可用器材如下:
A.电压表(量程3V,内阻RV=3KΩ)
B.变阻器(总电阻50Ω)
C.电源(电动势6V,内阻不计)
D.开关一个、导线若干。
小题1:画出测量电路图。
小题2:根据设计的电路图进行实物连图。
小题3:在所得的若干组数据中,其中一组为电流计G指针偏转了n格,电压表示数为U,
则满偏电流的表达式Ig= (用字母表示)
正确答案
小题1:
小题2:
小题3:
小题1:灵敏电流计内阻较大,滑动变阻器最大阻值较小,所以要想测量其满偏电流,需要滑动变阻器的分压式接法:
小题2:先把滑动变阻器串联在电路中,然后再把其两个接线柱并联在电流表和电压表上,因为灵敏电流计电阻比较大,所以直接和电压表串联即可:
小题3:根据串并联关系:,所以
.
N表示总个数,n表示指针偏转到的位置,U为电压表的读数;RV表示电压表的内阻。
测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下:
A. 待测电压表 (量程3V,内阻约3KΩ)
B.电流表 (量程0.6A,内阻0.01Ω)
C. 定值电阻R(阻值2KΩ,额定电流0.5A)
D.电源E(电动势约3V,内阻不计)
E.开关两只,S1、S2,导线若干
(1)某同学设计了如图 (甲)所示的测量电路,在实验操作时,发现不可行。你认为主要问题是 。
(2)请从上述所给器材中选用所需器材,帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路,并在虚线框内画出原理图,要求标明给定器材的符号。用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量,写出电压表内阻的计算式Rv= 。并从图中所给的器材中选出你所需要的器材,连接成实验电路图。
正确答案
(1)不可行理由:电流表量程太大,而电路中电流太小,电流表没有明显读数。(2分)
(2) 电路图(3分) 连线(3分)
分析:(1)由图甲可知,电压表与电流表串连接入电路,根据电源电动势及电表内阻,
由闭合电路的欧姆定律求出电路电流,然后根据根据该电流分析答题.
(2)为了减小实验误差,可以把电压表与定值电阻串连接入电路,
用开关控制定值电阻是否接入电路,然后由串联电路特点及欧姆定律求出电压表内阻.
解:(1)图甲所示电路中,电路最大电流I==
≈0.001A,电路电流太小,电流表量程是0~0.6A,电流表量程太大,电流表指针偏转不明显,电流表没有明显读数,因此图甲所示电路不可行.
(2)电压表与定值电阻串联,开关S2与定值电阻并联,实验电路图如图1所示;
根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图2所示;
闭合开关S1、S2读出电压表示数U1,电源电动势E=U1,
然后断开开关S2,读出电压表示数U2,定值电阻两端电压:
UR=E-U2=U1-U2,此时电路电流I==
,
电压表内阻RV==
=
;
故答案为:(1)电流表量程太大,而电路中电流太小,电流表没有明显读数.
(2)实验电路图如图1所示,实物电路图如图2所示;.
如图所示的电路为用伏安法测量金属电阻R的电路图,当S接a时,电压表示数为2.7V,电流表示数为5.0mA,当S接b时,电压表示数为2.8V,电流表示数为4.0mA,那么为了较准确测量该电阻S应接于 点(填a或b),该电阻测量值较准确的数值等于_______Ω,测量值比真实值_______(填偏大或偏小)。
正确答案
b 点 700欧 偏大
略
实验室有一只小灯泡,标有“3V,0.6W”字样。现要用下图中给出的器材(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为6V,内阻为1Ω;设电流表为理想电流表,电压表的内阻约为10000Ω),要求测量小灯泡正常发光时的电阻R1 和不发光时的电阻R2 。
①将实验电路图画在方框中(要求尽量减小误差)。
②根据你所学的知识判断,测量结果:R1_____R2(大于、等于或小于)。
正确答案
(1)
(2)R1__大于 _R2(大于、等于或小于)
①滑动变阻器阻值较小,一般选用分压式接法,或者电源电动势6V,小灯泡正常发光电压为3V,额定电流,电路中的总电阻
,小灯泡电阻
,如果选用限流式接法,则此时变阻器的有效电阻为30-15-1=14Ω,而变阻器的最大电阻为10Ω,所以不能选用限流式接法,由于电流表为理想电表,所以应该用电流表外接法,所以电路图如下
②小灯泡正常发光时,温度较高电阻较大,温度越高电阻越大,所以R1大于 R2
一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ
(1)若改装成量程为Im=1mA的电流表,应该串联还是并联一个电阻? 新表内阻为多少?
(2)若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表,应该再串联还是并联一个多大的电阻?
正确答案
50 9950
试题分析: (1)并联
(2)串联
点评:在改装电流表时,需要并联一个电阻分流,在改装电压表的时候,需要串联一个电阻分压,
某同学用满偏电流为1mA, 内阻为
100Ω的表头,设计了一个多量程多用电表。其内部结构示意图如图甲,表盘如图乙。电流表的量程分别为10mA和250mA,电压表的量程分别为10V和250V,测电阻档分别为×10Ω和×100Ω。则:
(1)多用电表功能选择开关s分别与“1”、“5”相接时,“1”对应的测量量和量程是:________,“5” 对应的测量量和量程是:________.
(2)若E1=1.5V,内阻不计.要使该多用电表功能选择开关s接“3”时测电阻的倍率为“×10Ω”,其中R3=_______Ω.
(3)若多用电表功能选择开关s分别接“2”、“3”、“6”时表头指针如图乙所示.此时电表的读数分别为_______, _________, _________。
正确答案
(1)“1”直流电流250mA,“5”直流电压10V;
(2)140Ω;(3)3.94~3.96mA,220Ω,97~98V;
(1)本题考查万用表原理,当s接“1”或“2”为电流表,因为只有把灵敏电流表与定值电阻并联才能扩大到大量程的电流表,且并联的电阻越小量程越大,所以开关接“1”时为电流表,量程为250mA;开关接“5”或“6”时为电压表,且串联电阻越大量程越大,所以接5时为小量程10V(2)用万用表测电阻时应使指针指在中间最为准确,s接3时电路结构为,R1与R2串联后与电流表并联,并联后的电阻很小,当外电阻为150Ω时,指针只在中间,利用中值电阻即电路总电阻此时应为300Ω,电流表半偏电流为0.5mA,干路电流为5mA,电流表电压为0.05V,外电阻电压为0.75V,R3电压为0.7V,所以R3电阻为0.7V/0.005A=140Ω(3)开关s分别接“2”、“3”、“6”时,分别测量的是量程为10mA的电流、档位×10Ω的电阻、量程为250V的电压
多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.
小题1:如图甲是一个多用电表的内部电路图,在进行电阻测量时,应将S拨到 或 两个位置,在进行电压测量时,应将S拨到 或 两个位置。
小题2:使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是 Ω。
正确答案
小题1:3 4 5 6
小题2:500
小题1:多用表用来测量电阻时内部含有电源形成闭合回路,所以选择欧姆档为3或4
当测量电压时,电阻应与表头属于串联分压,所以应选5或6;
小题2:测量电阻读数时,指针应在中值附近读数较准确。应用示数乘以所选的倍率,故此欧姆档的读数为:50×10Ω=500Ω
一个欧姆表共有(×1档)、(×10档)、(×100档)、(×1K档),中心刻度值是100,用该表的(×1档)测量一个电阻,指针偏转角度很小,指在1K与2K之间,若要较精确测出该电阻的阻值,应选用___________档测量,换档后,首先要进行_________________。
如图为某同学用多用电表测电阻时的表头和功能选择开关的情况。由图可读出其所测电阻的阻值为_______________。
正确答案
见解析
选×1档, 指针偏转角度很小,说明倍率选小了,应该选×10档,换挡后要重新短接欧姆凋零。答案:×10;欧姆凋零;2000Ω
在“探究决定导线电阻的因素”的实验中,以下操作中错误的是 ( )
正确答案
AC
实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它分流作用很小,应采用电流表外接法.故A、C操作错误.
(8分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中,下面给出了一些做本实验时的操作步骤:
上述实验步骤中与实验要求不符合的是 (填写步骤前的字母代号),应改正为: ,并将各步骤按恰当的操作顺序排列为
(填写步骤的字母代号)。
正确答案
C 应将一个探针接在一个基准点上不动 DABFEC
略
(1)要用伏安法测量Rx的电阻,已知电压表内阻约几kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用甲图的电路,Rx的测量值比真实值 (选择“偏大”或“偏小”);若Rx约为10Ω,则采用 (选“甲图”或“乙图”)的电路误差较小。
(2)无论是用甲图或乙图测量,都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差,有两个研究性学习小组分别设计了以下的实验方案:
I.第一组按如图丙所示的电路进行测量,由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除,具体的实验步骤如下:
①闭合开关S1,开关S2接2,调节可变电阻RP和RW,使电压表和电流表的示数都较大,并读出此时电压表和电流表的示数U1和I1;
②保持RP的阻值不变, ____________________________________。
(A)请你在②的横线上用简要的语言写出未完成的主要操作步骤,并用字母表示相应的测量值;
(B)写出待测电阻Rx的表达式:Rx=______________________________。
II.第二组同学利用如图丁的电路测量,其中R1是电阻箱,R2=72Ω、R3=100Ω。合上S,当R1未调至图中所示阻值时,灵敏电流计G的指针会偏转,将R1调至如图中所示时,灵敏电流计的指针回到零位。
读出图中电阻箱的阻值为R1= Ω,
计算出待测电阻的值为Rx= Ω。
正确答案
(1)偏小 甲
(2)I.②将开关S2接1,调节RW,使电压表和电流表的示数都较大,并分别记录为U2 和 I2
(B)
II.R1= 36 Ω Rx= 200 Ω
略
(9分)
某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R0
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干。
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。
根据题中所给信息解答下列问题:
①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”);
②在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
③若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
正确答案
①5V A ② U1 I U1-U2 I ③大于
略
有一个电流表G,内阻,满偏电流
,要把它改装为0—15V的电压表。(1)要串联多大的电阻?(2)改装后电压表的内阻多大?
正确答案
(1)
(2) 1.5×104
电压表量程为15V,即UAB=15V时,表头指针指在最大刻度处,即通过电流表G的电流等于Ig,此时,表头满偏电压为Ug=IgRg=0.03V,R分得电压为UR=UAB-Ug=14.97V。(1)。
(2)改装后的电压表内阻RV=Rg+R=1.5×104。
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