- 恒定电流
- 共18115题
某同学使用如下图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“9V,4.5W“字样,备选滑动变阻器有二种规格,R1标有”5Ω,2A”R2标有”100Ω,2A”现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据.
(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用______(选填R1,R2)
(2)将图中的实物图补充完整,使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值.
(3)本实验操作时应闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡电流______(选填”从小到大”或”从大到小”)变化,读取数据.若某同学选用15V量程电压表进行测量示数如下图B所示,此时示数为______
(4)图C为某同学根据实验数据做出的一根I-U图线,从图中可以求出小灯泡正常工作时的阻值大小为______,(保留三位有效数字)此阻值比小灯泡的实际阻值偏______.(选填“大”或“小”)
正确答案
(1)电压要从零开始连续调节,滑动变阻器要采用分压式接法;滑动变阻器的电阻调节是不连续的,如果有20圈,则R1与R2每调节一圈电阻值变化分别为5Ω、0.25Ω,显然选择R1电压变化更加均匀,方便测量,故选择R1;
(2)滑动变阻器采用分压接法,实物电路图如图所示.
(3)为防止损坏灯泡,小灯泡电压要从零开始逐渐增大,故电流也是由零开始逐渐增大;
电压表量程是15V,由图示电压表可知,电压表最小分度值是0.5V,电压表示数是8.5V.
(4)由图C所示图象可知,灯泡额定电压9V所对应电流为0.55A,
灯泡正常工作时的电阻R==
≈16.4Ω;电流表采用外接法,
由于电压表的分流,所测电流偏大,由欧姆定律可知,灯泡测量值小于真实值.
故答案为:(1)R1;(2)电路图如图所示;(3)从小到大;8.5V;(4)16.4Ω;小.
在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,实验室备有下列器材供选择:
A.待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”
B.电流表(量程3 A,内阻约为1 Ω)
C.电流表(量程0.6 A,内阻约为5 Ω)
D.电压表(量程3.0 V,内阻约为10 kΩ)
E.电压表(量程15.0 V,内阻约为50 kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω,额定电流50 mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)
H.电源(电动势为4.0 V,内阻不计)
I.电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用____________,电压表应选用____________,滑动变阻器应选用____________。(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图。
(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表示数如图所示。则电压值为____________V,电流值为____________A,小灯泡的实际功率为____________W。(保留二位有效数字)
正确答案
(1)C,D,G
(2)
(3)1.80,0.33,0.59
某同学为了研究小灯泡(电阻较大)在不同状态下的电阻,进行了一下实验:
(1)用多用电表的欧姆档测量小灯泡的电阻,则下列说法正确的是__________。
A.测量时,直接在电路中测量小灯泡的电阻即可
B.测量时,若发现指针偏转过大,应选择倍率较大的档位
C.测量时,每次换挡都必须调零,而测量不同的小灯泡则不需要调零
D.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
(2)该同学随即用电路连接小灯泡,测定在不同工作状态下的小灯泡电阻,请将以下实物图补充完整。
(3)实验可得,对小灯泡来讲,在工作状态时比不工作时状态的电阻__________;同在工作状态时下,电压越高,电阻也就越__________。(填“大”或“小”)
正确答案
(1)C
(2)
(3)大,大
有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~5 V,内阻约10 kΩ)
B.电压表(0~10 V,内阻约20 kΩ)
C.电流表(0~0.3 A,内阻约1 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻约0.4 Ω)
E.滑动变阻器(5 Ω,1 A)
F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)
G.学生电源(直流输出4V)及开关、导线等
(1)实验中电压表应选用_________,电流表应选用_________。为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用_________(用序号字母表示)。
(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。
正确答案
(1)A,D,E
(2)
某学习小组要描绘一只小电珠(2.5V,0.5A)的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为3.0V ,内阻不计)
B.电压表V1(量程为0 ~3.0V ,内阻约为2kΩ)
C.电压表V2(量程为0~15.0V ,内阻约为6KΩ)
D.电流表A1(量程为0~0.6A ,内阻约为1Ω)
E.电流表A2(量程为0~100mA ,内阻约为2Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
G.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ)
(1)为了减小实验误差,实验中电压表应选择_________,电流表应选择_________,滑动变阻器应选择_________。(填器材的符号)
(2)为提高实验精度,请你为该学习小组设计电路图,并画在下面的方框中。
(3)下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的,根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。
正确答案
(1)V1;A1;R1(2)
(3)图“略”
如图(a)所示,U-I图象中直线a是电源A的伏-安特性曲线,直线b是定值电阻B的伏-安特性曲线,表格是某特殊元件C的两端的电压和通过的电流的数对应数据.则
(1)电源A的电动势是______V,内电阻是______Ω
(2)请在图(a)上描出特殊元件C的伏-安特性曲线.其电阻值随通过的电流增大而______(填变化情况)
(3)如果将A、B、C三个元件安图b的方式连接起来.则电源A的输出功率为______W,特殊元件C消耗的功率为______W
正确答案
(1)由U-I图可知,电源的电动势E=6V;
图象的斜率代表内电阻r==12Ω
(2)在图(a)上描出特殊元件C的伏-安特性曲线.
其电阻值随通过的电流增大而变大.
(3)直线b是定值电阻B的伏-安特性曲线,根据欧姆定律得定值电阻大小是8Ω
设特殊元件C上的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中,有
E=U+I(r+R)
代入数据并整理得,U=6-20I
这是一个直线方程,把该直线在题a图上画出,如图所示
这两条曲线的交点为U=2V、I=0.2A,电源A的输出功率为P=U路I=0.72w,
特殊元件C消耗的功率为P′=UI=0.4w
故答案为:(1)6;12 (2)如图;变大 (3)0.72;0.4
表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:
(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图__________(填“甲”或“乙” );
(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而__________(填“变大” 、“变小”或“不变” );
(3)如图丙所示,用一个阻值为10Ω定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为__________A。
正确答案
(1)甲
(2)如图,变大
(3)0.170~0.175内均可
某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8V字样(额定功率字迹不清)的小灯泡的伏安特性,测得的实验数据如下表所示
请你根据上表数据:
(1)在如图1所示虚线框中画出实验电路图.
(2)在如图2所示的坐标系中,选取适当的标度,画出小灯泡的伏安特性曲线.
(3)实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中,小灯泡的最大电阻约为______Ω(保留三位有效数
字);电阻大小发生变化的原因是______.
(4)将本实验用的小灯泡接入图3所示的电路,电源电压恒为6.0V,定值电阻R1=30Ω,电流表(内阻不计)读数为0.45A.根据你描绘出的小灯泡的伏安特性曲线,此时小灯泡消耗的实际功率约为______W(保留两位有效数字).
正确答案
(1)该实验中由于需要测量较多的数据,因此滑动变阻器采用分压接法,由于灯泡电阻较小,因此安培表采用外接法,由此可得出电路图如下所示:
(2)根据所给数据,利用描点法可以画出小灯泡的伏安特性曲线如下图所示:
(3)当电流最大时,温度最高,此时对应的电阻最大,因
Rmax==
≈12.3Ω
灯丝电阻发生变化的原因主要是:随着电流增大,灯丝温度升高,导致灯丝电阻率增大,因此灯丝电阻增大.
故答案为:12.3,随着小灯泡电压的增大,通过的电流增大,功率增大,灯丝的温度升高,电阻增大.
(4)通过R1的电流为:
I1==0.2A
通过小灯泡的电流:I2=I-I1=0.25A
由伏安特性曲线可知,小灯泡两端的电压:U灯≈2.5V
因此灯泡的功率为:
P灯=U灯I2=0.63W,答案在0.60~0.65A内.
故答案为:0.63(0.60~0.65).
做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.
(1)实验电路图已经画出了一部分,如图甲所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好;
(2)按你连接的电路,S闭合后,要使小灯泡的亮度增加,变阻器的滑动触头P应向______(选填“A”或“B”)端移动;
(3)设小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.实验时,需要在0V到小灯泡的额定电压之间选取10个左右的电压值记录它对应的电流值,为较准确地描绘出小电珠的伏安特性曲线,应在图乙中的A、B、C三点中的______点(仅填-个点)附近取较密或较多个电压值.
正确答案
(1)由本实验的要求可知,为了多测几线数据,应采用分压接法,故连线如图所示;
(2)由图可知,与测量电路并联部分为滑动变阻器的左侧部分,故为了增大电压应将滑片向B移动,从而增大灯泡两端的电压;
(3)由图象可知,在B处斜率变化较大,为了准确地将此处的转折做出,应在此处多测几级数据;
故答案为:(1)如上图;(2)B(或右) (3)B.
一实验小组准备探究某种元件的伏安特性曲线,他们设计了如图所示的电路图。请回答下列问题:
(1)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(2)在电路图中闭合开关,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图中的_________(选填、、、、、)处接触不良。
(3)实验测得表格中的7组数据。请在坐标纸上作出该元件的-图线。
(4)为了求元件在-图线上某点的电阻,甲同学利用该点的坐标、,由求得。乙同学作出该点的切线,求出切线的斜率,由
求得。其中_________(选填“甲”、“乙”)同学的方法正确。
正确答案
(1)小于
(2)(3)如图
(4)甲
在图甲所示电路中,电压表与电流表均可视为理想电表.当滑动变阻器的阻值改变时,电压表与电流表的示数也会随之改变.
(1)某同学在实验中测得6组数据,如下表所示,请在图乙中的坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线;
(2)根据实验得到的图乙所示的U-I图线,可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为______W,此时变阻器的电阻为______Ω.
(3)现有两个小灯泡L1、L2,它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样、两个电阻箱、与图甲中相同的电源三节、一个电键.请设计一个电路,使两灯泡都能正常发光且电路消耗的总功率最小,请在图丙所示的方框中画出电路图.(须在图中标出灯泡L1、L2)
正确答案
(1)U-I图线如图;
(2)根据实验得到的图乙所示的U-I图线,U=-0.5I+3
滑动变阻器在电路中消耗的功率P=UI=-0.5I2+3I
所以当I=3A,U=1.5V时滑动变阻器在电路中消耗的功率最大,即4.5w.
此时变阻器的电阻为0.5Ω.
(3)“4V、3W”、“3V、3W”两个小灯泡额定电压、电流不同,所以将L2并联一个16Ω电阻,保证并联后的电流等于L1的电流.
根据欧姆定律得另一个电阻箱的阻值等于R2=-1.5-3-4=0.5Ω.如图
故答案为:(1)如图,(2)4.5,0.5,(3)如图
下列所给是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中可供选择的实验仪器:
(1)滑动变阻器应选______;
(2)在线框内画出实验电路图.______(并标出所选器材的符号)
(3)如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象.图象是一条曲线而不是直线的原因是:______;从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是______Ω.
正确答案
(1)滑动变阻器R2的总电阻较大,使得电路中电流较小,测量误差较大,所以选用滑动变阻器R1.
(2)电压电流要从0开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法.小灯泡的额定电流为0.4A,电流表A1的量程太小,不安全,所以选用电流表A2.小灯泡的电阻远小于电压表的内阻,属于小电阻,采用电流表的外接法.电路图如下图.
(3)图线弯曲是因为温度升高,电阻变大,即灯丝电阻随温度改变而改变.R==
Ω=10Ω.
故答案为:(1)R1 ,(2)见右图
.(3)灯丝电阻随温度改变而改变(灯丝电阻随I或随U改变亦可)(4)10Ω
小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别小灯泡上的电流和电压):
(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0-10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
(2)在右图中画出小灯泡的U-I曲线.
(3)如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω,问:将本题中的小灯泡接在该电池的两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程:若需作图,可直接画在第(2)小题方格图中)
正确答案
(1)由题意可知,本实验中应采用滑动变阻器分压接法;同时由于灯泡内阻较小,为了减小误差,应采用电流表外接法;
(2)将各点对应的坐标描在图中,用平滑的曲线将各点连接即可,注意不能用折线;
图象如图所示;
(3)作出电源的伏安特性曲线,因电源与灯泡串联,电流相等,故交点即为灯泡的工作点;由图可知,灯泡的工作电压为0.8V,工作电流为0.35A,故灯泡的功率P=UI=0.35×0.8W=0.28W;
故答案为:(1)(2)见下图;
(3)0.28W.作出电源的伏安特性曲线,因电源与灯泡串联,电流相等,故交点即为灯泡的工作点;由图可知,灯泡的工作电压为0.8V,工作电流为0.35A,故灯泡的功率P=UI=0.35×0.8W=0.28W;
某实验小组在探究规格为“6V,1W”的小灯泡伏安特性曲线实验中:
①在小灯泡接入电路前,利用多用电表直接测量小灯泡的电阻,此时应将选择开关旋至______挡进行测量,多用电表的指针偏转如图1所示,可知小灯泡的电阻为______
②小组采用如图甲所示的电路进行测量,在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于______端(选填“b”或“C”).请根据图甲完成图乙的实物连线.
③该小组描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图丙所示,则小灯泡的电阻随工作电压的 增大而______(选填“不变”、“增大”或“减小”).
正确答案
①灯泡正常工作时的电阻为R==
=36Ω,则多用电表可以选择欧姆挡的×1挡;由图示多用电表可知,其示数为32Ω.
②由图甲所示的电路可知,滑动变阻器采用分压接法,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于b端,根据电路图连接实物电路图,如图所示.
③由图丙所示灯泡伏安特性曲线可知,小灯泡的电阻随工作电压的增大而增大.
故答案为:①R×1;32Ω;②b;电路图如图所示;③增大.
如图所示,是某一半导体器件的U-I图.
(1)从图中可看出,当电流超过某一数值后,其电阻迅速______(填增大或减小).
(2)将该器件与标有“8V,16W”的用电器串联后,接入电动势为10V的直流电源两端,用电器恰能正常工作.则此时该半导体器件两端的电压是______V,该直流电源的内阻是______Ω.
(3)当用电器在使用时,不小心发生了短路.此时流过直流电源的电流是______A.
正确答案
(1)根据欧姆定律R=
当电流超过某一数值后,U-I图象的斜率迅速增大,所以其电阻迅速增大.
(2)由题意知,用电器恰能正常工作,其电压和功率分别为U=8V,P=16W,则
电路中电流为I==2A
由图读出,当I=2A时,半导体器件的电压为U′=1V,
根据闭合电路欧姆定律得,电源的内阻为r==0.5Ω
(3)当用电器在使用时,不小心发生了短路.
将电源U-I特性曲线画在半导体器件的U-I图中,
交点的横坐标即表示此时流过直流电源的电流,所以流过直流电源的电流是3.4A.
故答案为:(1)增大
(2)1;0.5
(3)约3.4
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