- 恒定电流
- 共18115题
用下面给定的器材分别采用两种方法测电阻:
A.多用电表
B.伏特表(0~3V,1KΩ)
C.伏特表(0~15V,3KΩ)
D.安培表(0~0.6A,0.1Ω)
E.毫安表(0~3mA,22Ω)
F.微安表(0~300μA,200Ω)
G.滑动变阻器(50Ω,1A)
H.蓄电池(E=3V,r≈0)
I、待测电阻Rx(约为1.5KΩ)
J、电键一个,导线若干
(1)用多用表估测Rx,欧姆表的表盘示意图如图10所示,则欧姆表的倍率旋钮应指向 档(从×1Ω,×10Ω,×100Ω,×1KΩ中选取一档)。
(2)用伏安法测Rx ,则所选用器材应是 (填上面器材的字母)。
(3)画出用伏安法测Rx的电路图。
正确答案
(1)×100 (2)BEGHIJ
(3)实验电路如下图:
试题分析:(1)使用多用电表欧姆挡测电阻时,以指针指在中央附近最准确,由题可知欧姆表的倍率旋钮应指向×100档
(2)用伏安法测,必用唯一性器材滑动变阻器G、电源H、待测电阻I、电键一个,导线若干J;电流表和电压表读数超过量程的
时误差较小,因电源电动势为3V,则电压表选B,电路中的最大电流为
,则电流表选E
(3)滑动变阻器阻值较小用分压法,由所选器材可得,则电流表内接,实验电路如下图:
点评:本题关键,一要根据要求选择合适器材;二要选择合适的电路;三要电路连接不能出错。
在“测定2节干电池组成电池组的电动势和内电阻”的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池组(电动势约为3.0V,内电阻小于2.0Ω)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻RA1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻RA2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~200Ω,1A)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的实验电路,在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母代号)。
②图乙为该同学根据实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线,I1为电流表A1的示数, I2为电流表A2的示数。则由图线可得被测电池组的电动势E= V,
正确答案
D 2.98 1.76
电流表A1与定置电阻R0串联后最大电压为3V,与电流表A2串联的滑动变阻器电阻约为5Ω,所以滑动变阻器应选0~20Ω的D。根据闭合电路欧姆定律,E=I1(R0+ RA1)+( I1 +I2)r,变化为I1=-
I2,将I1-I2图线延长,由图线斜率绝对值等于
解得电池组内阻r=1.76Ω。由图线与纵轴交点坐标值乘以(R0+RA1+r)等于被测电池组的电动势E=2.98V,
用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
正确答案
略
某同学在探究规格为“6V,3W”的小灯泡伏安特性曲线实验中:
①在小灯泡接入电路前,使用多用电表直接测量小灯泡的电阻,则应将选择开关旋至_______档进行测量。(填选项前的字母)
A.直流电压10V B.直流电流5mA
C.欧姆 ×100 D.欧姆 ×1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小灯泡,V为电压表(量程6V,内阻约20kΩ),A为电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最________端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是______点至______点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线)
Ⅲ.该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而____________。(填“不变”、“增大”或“减小”)
正确答案
①D ②Ⅰ. 左 Ⅱ.1点至5点(或5点至1点) Ⅲ. 增大
试题分析:①“6V,3W”的小灯泡的电阻,所以测电阻应选用欧姆×1档测量较准确;
②Ⅰ.为了保证电路安全,电路电流应该最小,滑动变阻器的滑片P应置于最左端;
Ⅱ. 闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,说明滑动变阻器没起到分压作用,成为了限流电阻,所以应该是1点至5点(或5点至1点)的导线没有连接好。
Ⅲ.由图可知,随着电压的增大,电流增加的越来越慢,说明电阻越来越大,小灯泡的电阻值随工作电压的增大而增大。
点评:分压电路中,如果电压表和电流表均有示数,但无论如何电压和电路都调节不到零,一般是分压电路变成了限流电路,滑动变阻器串联在了电路中。
某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.
(1)根据表中提供的数据,若利用图像确定电池的电动势和内电阻,则可作以下四项中的 项图像;
(2)根据(1),利用测得的数据,在坐标纸上画出适当的图像;
(3)由做出的图像可知,该电池的电动势E = V(保留三位有效数字),
内阻r = Ω
(4)如果以1/u为纵坐标,为使画出的图像也为一条直线则横坐标为
正确答案
(1)A (2)如右图
(3)E=1.45—1.50V; r=0.90—1.00Ω
(4)1/R
(1)U=E-IR,说明U和I成一次线性关系,I=U/R,选A(2)略(3)与纵坐标的交点为电源电动势,与横坐标的交点为短路电流,直线的斜率为电源内阻
太阳能是一种“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
小题1:为了达到上述目的,应选用图1中的实验电路图是图 (填“甲”或“乙”);
小题2:该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为____________。
小题3:如果把太阳能电池换成某一电阻做实验,测绘出此电阻的伏安特性曲线如图3,则随着电压的升高此电阻的阻值 (填增大、减小、不变),如果把这个电阻和一个阻值为1.375定值电阻串联后直接接在一个电动势E=1.5伏,内阻r=0.5
的电源两端,则此电阻的实际功率为 W(保留一位有效数字)。
正确答案
小题1:甲
小题2:很大;1.0×103(965~1040)
小题3:减小、0.3
小题1:因为要求作出I-U特性曲线,则电压从零调起,所以滑动变阻器连成分压式,选甲电路
小题2:由图可知,斜率表示电阻的倒数,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻很大。当电压为2.80V时,电流大概2.8mA,太阳能电池的电阻,约为1.0×103Ω
小题3:根据伏安特性曲线可知随着电压的升高此电阻的阻值减小,可把此电池看成电动势1.5V,内阻1.875Ω,在图3画出路端电压随电流变化的关系曲线,跟伏安特性曲线的交点即表示接此电源后加在它两端的电压值和通过的电流值,电压值大概为0.7V,电流值大概为0.4A根据P=UI可知此电阻的实际功率为0.3W。
某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,通过一块电压表和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势.已知电压表的内阻约在15~25 kΩ之间,量程为15 V,多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20.
小题1:请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上.
小题2:他们在实验过程中,欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________”.
小题3:在实验中,同学们读出电压表的读数为U,欧姆表指针所指的刻度为n,并且在实验过程中,一切操作都是正确的,由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为________.
正确答案
小题1:
小题2:1 k
小题3:E=U+×20×103=U+=U
略
为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率,找到了以下器材:电源:12V,内阻不计;电流表:0~0.6A,0~3A,内阻可忽略;电压表:0~3V,0~15V,内阻很大;滑动变阻器;阻值范围0~20Ω,,允许最大电流1A;开关一个,导线若干。
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V。
(1)面的实物连接图上只有一处错误,请直接在图中订正
(2)某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如左图所示,如果某次实验电流表的示数如右图所示,则小灯泡的实际功率为 W。(结果保留2位有效数字)
正确答案
(1)
(2)2.4
略
(9分)利用如图所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表A(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω),开关
。
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数和电阻箱对应的阻值
;
③以为纵坐标,R为横坐标,作
图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题
(1)分别用和
表示电源的电动势和内阻,则
与
的关系式为 。
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答:① ,② 。
(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率= A-1Ω-1,截距
= A-1。
(4)根据图线求得电源电动势= V,内阻
= Ω。
正确答案
(1) (2)0.110 9.09(3)图线如下
,
(4)
,
试题分析:(1)电流表和电阻并联构成大量程电流表,电流表读数为
,根据
,
可得电路的总电流为
,大量程电流表电阻为
,电路总电阻为
,电流
,所以
(2)根据图(b)可得电流表示数为,所以
(3)描点作图见答案,为一条倾斜的直线,根据图线可得斜率,截距
(4)根据可得
,
,解得
,
现要测量一个电流表的内阻,要求多测几组数据,并且最小测量电流不低于0.1 A。可选的器材如下:
A.待测电流表A(量程0.6 A ,内阻约0.1 Ω)
B.电压表V(量程3V)
C.滑动变阻器R(最大电阻5 Ω)
D.定值电阻R0(阻值5 Ω)
E.电源E(电动势3V)
F.开关S及导线若干
(1)如测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,则电流表的内阻表达式为:RA=________。
(2)画出实验电路原理图
正确答案
(1)(2)
试题分析:因为需要多测量几组数据,所以需要滑动变阻器的分压接法;因为被测电流表内阻较小,满偏时电流表两端的电压为,较小,不方便测量,所以可以采用电流表内接法,测量定值电阻和电流表的总电压,故电路图如图所示,
电流表两端的电压为,故内阻为
多用电表调到欧姆档时,其内部等效电路是下列图中的 (选填图下所对应的字母)
正确答案
C
试题分析:多用电表调到欧姆档时,其内部等效电路是下列图中的C。欧姆档内部有电源、电流计及调零可变电阻。
(8分)某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5 V,0.5 A”的小直流电动机,.现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内,输出功率与输入电压的关系,学校实验室提供的器材有:
①直流电源E,电压6 V,内阻不计;
②小直电流电动机M;
③电压表,量程0~0.6 V,内阻约3 kΩ;
④电压表,量程0~6 V,内阻约15 kΩ;
⑤电流表,量程0~0.6 A,内阻约1 kΩ;
⑥电流表,量程0~3 A,内阻约0.5 Ω;
⑦滑动变阻器R,0~10 Ω,2 A;
⑧开关一只S,导线若干.
(1)首先要比较精确测量电动机的内阻r.根据合理的电路进行测量时,控制电动机不转
动,调节滑动变阻器.若电压表的示数为2.5 V,电流表的示数为0.5 A,则内阻
r=________ Ω,这个结果比真实值偏________(填 “大”或“小”).
(2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图.(标明所选器材的符号)
(3)当电压表的示数为4.5 V时,电流表示数如图所示,此时电动机的输出功率是 W
正确答案
(1) 5.0 小 (2)如图所示 (3)1.0
试题分析:(1).控制电动机不转动,调节滑动变阻器.若电压表的示数为2.5 V,电流表的示数为0.5 A ,由伏安法测电阻可得.因实验中采用电流表外接法,电压表分流作用,故电流表示数偏大,使测量结果偏小。
(2)控制电动机不转动,电压表的示数为2.5 V,所以电压表要选,额定电流为0.5A所以电流表选
。电路图如图所示:
(3)电动机的输出功率: =4.5×0.4 W-0.42×5 W=1.0 W.
在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中,请完成下列实验步骤:
⑴为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一档含有直流电源,他应选用多用电表的 挡(选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”)对灵敏电流表进行测试。由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时,指针向右摆动。
⑵该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱,再将黑表笔 (选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱。若如图灵敏电流表的指针向左摆动,说明电流由电流表的 (选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表的。
⑶实验中该同学将磁铁某极从线圈上方向下插入线圈时,发现电流表的指针向左偏转,请在图中用箭头画出线圈电流方向,并用字母N、S标出磁铁的极性。
正确答案
⑴欧姆⑵短暂 负⑶
试题分析:⑴欧姆档含有直流电源,故换到欧姆档⑵试探性的,所以需要短暂接触,从上面可以知道当电流从正接线柱流入电流表时,指针向右摆动,所以 负接线柱流入灵敏电流表(2分)
⑶如图所示 (标电流方向2分,标磁铁极性2分)
点评:关键是明白实验原理,对实验仪器的构造熟悉
(10分)某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻,实验的主要操作如下:
(1)先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势,这样测出的电动势比真实值_______(选填:“偏大”或“偏小”)。
(2)再按图甲接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U ,并计算得下表所列数据。
(3)在图乙坐标纸上画出—
图象;
(4) 根据(3)所画的图象可算出电池的电动势为________V,电池的内阻为________Ω 。(结果保留三位有效数字)
正确答案
(1) 偏小
(3)
(4)1.67 (1.55~1.75), 1.32(1.26~1.40)
试题分析: (1)用电压表直接接在电池两极测电池的电动势,实际上测量的是路端电压,故测得值偏小。
(3)将表格中数据在坐标中描点并画出图线,如下图所示:
(4)由闭合电路欧姆定律得:,化简得:
,有函数的意义可知,图线的截距表示电动势的倒数,图线的斜率
,图线与纵坐标的截距为0.6,所以电动势为 1.67V,图线的斜率为:
,解得
。
(10分)为了测量某电流表的内阻(量程为50mA,内阻约10Ω),提供的实验器材有:
A直流电压表(0~3V,内阻约6kΩ)
B定值电阻R1(5.0Ω 1A)
C定值电阻R2(50.0Ω 0.1A)
D滑动变阻器R(0~5Ω 2A)
E直流电源E(3V,内阻很小)
F导线、电键若干
⑴实验中定值电阻R0应选用 (选填“R1”或“R2”);
⑵在如图虚线框内将实验电路原理图画完整;
⑶某同学在实验中测出7组对应的数据(见下表):
请在图示坐标中描点作出U-I图线.由图象可知,表中第 次实验数据有错误,此电流表的电阻为 Ω.(计算结果保留两位有效数字)
正确答案
⑴R2;⑵略,见解析;⑶图略,见解析,3,8.4~9.4
试题分析:⑴定值电阻R0在电路中起保护电流表的作用,即使通过电流表的电流不能超过其量程,由于所用电源电动势为3.0V,因此电流表与R0的最小电阻阻值为Ω=60Ω,所以应选择电阻R2;
⑵由于所提供的滑线变阻器阻值变化范围为0~5Ω,相对于所选择的的定值电阻R2的阻值50.0Ω来说较小,因此滑线变阻器应采用分压式接法,才能使得流经电流表的电流变化范围较大,虚线框内的实验电路原理图如下图甲所示。
根据题给表格中的数据,采用描点作图法,所画U-I图线如上图乙所示,由上图乙可知,第3组数据对应的点偏离所画U-I图线较远,因此第3次实验数据有错误,所画U-I图线的斜率表示了待测电流表与定值电阻R2的电阻之和,所以待测电流表的电阻为:RA=Ω-50Ω=8.7Ω(根据图线斜率算存在误差,因此在8.4~9.4Ω之间均可)
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