- 恒定电流
- 共18115题
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.
小题1:根据表中提供的数据,若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作 图象;
小题2:根据(1),利用测得的数据,在坐标纸上画出适当的图象;
小题3:由(2)中作出的图象可知,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω
正确答案
小题1:A
小题2:见右图
小题3:1.46V~1.48V (2分) , 0.90~1.00
(2分)
小题1:电压表测的是路端电压,电阻箱可以用来求干路电流,根据闭合电路的欧姆定律:,所以应该做出
图像,截距表示电动势,斜率表示内阻,故答案选A;
小题2:根据表格中的数据描点做出图线,注意标度的选取,原则是使图线占据表格的中间部分;
小题3:由图像截距可以直接得出E=1.46V~1.48V;
由于读数有误差所以内阻在0.90~1.00
某人用多用表按正确步骤测量一电阻阻值,选择开关指在“×100”欧姆档,指针指示位置如图所示,则这电阻是 Ω。如果要用这多用表测量一个约200Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是 (填“×10”、“×100”、或“×1K”)。
正确答案
1.2×103;×10
如图所示电阻值:12,测量一个约200Ω的电阻阻值较小,应该换用小倍率的,所以应该选欧姆档×10
某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,表内除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池)。为了测定该电池的电动势和内电阻,
实验室中提供如下器材:
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻10Ω);
B.电流表A2(0~0.6~3A,内阻未知);
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A);
D.定值电阻R(阻值990Ω);
E.开关与导线若干。
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图a所示的电路,请你按照电路图在图b上用笔画线代替导线完成线路连接。
(2)图c为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E= V,内阻
r= Ω。(保留两位有效数字)
正确答案
(1) (2) 9.0 10
把图c中图线延长与纵轴相交
本题用电流表与定值电阻串联替代电压表,则9.0mA电流等效电压为,因此电动势为9.0v;
同理8.0mA等效电压为8.0v,6.0mA等效电压为6.0v;=
(共8分)某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,连接电路的实物图如图所示。
(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是 ;
A.滑动变阻器,不起变阻作用
B.电流表接线有错
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线有错
(2)在答题卡线框内画出这个实验的正确电路图。
(3)实验桌上有下列三种器材,需要选择
A.新电池一节
B.旧电池一节
C.滑动变阻器(10Ω,2A)
D.滑动变阻器(500Ω,2A)
E.电压表(3V,3000Ω) F.电压表(3V,5000Ω)
为了减小实验误差,则干电池、滑动变阻器和电压表应分别选用 (只填序号)。
正确答案
(1)AD;(2)如图所示;(3)B;C;F;
试题分析:(1)由图可以看出,变阻器将下端的两个接线柱接入了电路中,故它起不到变阻的作用,A是一个,再看电压表,电源的正极接到了电压表的负接线柱上了,故电压表的接线有错,D也是一个;
(2)正确的电路图在画时要按照一定的方向来画会更好一些,其电路图如图所示。
(3)选择电池时尽量选择旧电池,因为旧电池的内阻较大些,容易测量;滑动变阻器尽量小一些,使得电路中的电流不至于太小,便于读数;电压表的内阻尽量大一些,使得其分得的电流小一些,读数全更精确,故器材分别选取B、C、F。
(8分)实验室中测量某一电阻的阻值。
(1)选用“×l0”的电阻挡,正确操作后,该电阻的示数如图,则该R约为 Ω;
(2)某同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测电阻R 直流电源E(电动势4 V,内阻不记)
电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50Ω ) 电流表A2(量程0~10 mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10kΩ) 电压表V2(量程0~l5 V,内阻约25kΩ)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,应选择的器材有待测电阻R、电源E、开关、导线以及 (填仪器符号);
(3)请在答题卡线框内画出测量的电路图.
正确答案
(1)240Ω;(2);(3)电路如图。
试题分析:(1)由表盘的指针位置可直接读数得24,所以其电阻值为24×10Ω=240Ω;
(2)如果电源电压直接加在被测电阻上,通过电阻的电流大约是I=≈16mA,故采用分压式连接电路时,通过调节加在被测电阻上的电压可以让电流在10mA以内,而A1的量程是4mA,太小了,故我们选择电流表A2;然后再选择电压表,当通过电阻的电流为10mA时,电阻两端的电压才是U=10mA×240Ω=2.4V,故我们选择3V量程的电压表V1测量时会更精确一些;滑动变阻器在选择时应该尽量选用阻值较小的,以便于调节,故选择R1;
(3)为了测得多组数据,采用分压式较好,由于电流表的内阻相对于被测电阻而言差别不太大,故采用电流表外接的方式可以减小系统误差,设计的电路图如图所示。
在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中,待测合金丝Rx的电阻约为5Ω.提供的仪器有:
A.电压表V(内阻约为10kΩ,量程为3V)
B.电流表A1(内阻约为3Ω,量程为0.6A)
C.电流表A2(内阻约为0.1Ω,量程为3A)
D.滑动变阻器R(阻值为0~5Ω,额定电流为2A)
E.电源E(电动势为5V,内电阻为1Ω)
F.一个开关、若干导线
①要求较准确地测出其阻值,电流表应选 .(填序号)
②某同学根据以上仪器,按图(14)连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较窄,现请你用笔在图中画一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变宽.
③修改后的电路其测量结果比真实值偏___(填“大”或“小”).
正确答案
① B
②
③小
试题分析:①因为电源电压为5V,则电路中可能出现的最大电流为,通过滑动变阻器的控制可使电流控制在0.6A以内,则电流表选B即可;②改后的电路如图;③由于电压表的分流作用,使得电流表的读数大于电阻上的实际电流,根据
,可知电阻的测量值偏小。
某同学要测量一待测电阻Rx的阻值,备选器材如下:
电流表A,量程为50mA,内阻r=30Ω; 电压表V1,量程为3 V,内阻约为2 kΩ;
电压表V2,量程为15 V,内阻约为4.5kΩ;待测电阻Rx,阻值约为20Ω;
定值电阻R0,阻值为10.0Ω; 滑动变阻器R1。最大阻值为20Ω;
滑动变阻器R2,最大阻值为200Ω; 电源E,电动势为4V,内阻忽略不计;
开关S,导线若干.
实验中要求电表的读数超出量程的,能测多组数据,并有尽可能高的测量精确度.
(1)该实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;
(2)在下面的方框中画出实验电路图,标明仪器代号;
(3)如果在实验中,电压表的示数为U时,电流表的示数为I,则待测电阻Rx的阻值表达式为____________.
正确答案
(1)V1 R1 (2)如图 (3)
试题分析:(1)题中要求电表读数要超出量程的,故电压表选V1;经分析可知应选择滑动变阻器分压式接法,故选择R1,电流表内阻已知,当电压表和电流表同时接近满偏时,总电阻为60Ω,故电路如图所示;由欧姆定律知,待测电阻为
。
(9分)有一电压表,其量程为3V,内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源:电动势约15V,内阻不计; 电压表
:量程2V,内阻r2="2000Ω" ;
定值电阻:阻值20Ω; 定值电阻
:阻值3Ω;
滑动变阻器:最大阻值10Ω,额定电流1A ; 电键一个,导线若干。
设计的一个测量电压表的内阻的实验电路图如图所示
①实验中定值电阻应选用 (
或
);
②说明实验所要测量的物理量: 和 ;
③写出电压表内阻的计算的表达式
= .
正确答案
① (3分) ②电压表
的示数
,电压表
的示数
,(3分)③
(3分)
试题分析:①电压表与
的最大串联电压为
,根据串联单路分压规律可知:
,解得R=20Ω,所以定值电阻应选
.
②、③:由欧姆定律所以,只要读出电压表
的读数
和电压表
的读数
,即可求出待测电压表的内阻;解得
.
(10分)某实验小组要描绘一个标有“3.8V,1W”的小灯泡RL的R~U曲线,设计了图16-1的实验电路,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下可供选择:
A.电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)
B.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
C.电流表A1(量程150mA,内阻约为2Ω)
D.电流表A2(量程300mA,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值0 ~ 10Ω,1A)
F.滑动变阻器R2(阻值0 ~ 200Ω,1A)
⑴实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用 (填A1或A2),滑动变阻器应
选用 (填R1或R2);
⑵根据实验数据计算并绘出了R-U的图象如图。由图象可知,当所加电压为3.00V时,小灯泡实际消耗的电功率为 W 。如果灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k(t+273)(k为比例系数),室温为27℃ ,可知该小灯泡正常发光时,灯丝温度约为 ℃;
⑶小灯珠的电功率P随电压U变化图象及其伏安特性曲线可能分别是图中的 。
A.①和③ B.①和④ C.②和③
正确答案
(1)A2;R1(填D、E也给分);(2)0.78(2分);23270C(2分);(3)C(2分);
试题分析:(1)小灯泡的正常工作电流,故应选择电流表A2;为保证调节方便灵敏,变阻器的最大电阻应比小灯泡的正常工作电阻小,所以应选择电阻
;(2)当所加电压为3V时,由图可知此时小灯泡的电阻
,所以可得小灯泡消耗的电功率
;将室温电阻1.5Ω代入题目所给关系式可解得
,小灯泡正常发光时的电阻由图可知为13Ω,代入关系式解得
;(3)由欧姆定律可得
可知,其伏安特性曲线的割线斜率的倒数表示小灯泡的电阻,结合图可知,伏安曲线的割线斜率是是逐渐变小的,所以伏安特性曲线可能是③;因灯泡电流随着电压的增大而增大,由功率公式
可知,其斜率表示电流,逐渐变大,所以电功率P随电压U的变化图象可能是②,故只有C正确;
(1)测量普通干电池电源电动势和内电阻应该选用__________(填“图甲”或“图乙”)所示的电路图.
(2)实验中某同学根据自己测得的实验数据在坐标纸上描了几个点,请你根据他描的点画出U—I图线,并根据图线求出电池的电动势E=__________V(保留2位有效数字),电池的内电阻r =__________Ω(保留2位有效数字).
正确答案
(1)图甲 (2)1.5 0.89~0.96
试题分析:(1)本实验中电压表应测量路端电压,电流表应测量通过电源的电流,由于电压表和电流表都有一定的内阻,两种电路都存在系统误差.甲电路中,电流表读出的不是通过电源的电流,比电源的电流小,其读数等于电源的电流与通过电压表电流之差,误差来源于电压表的分流,而乙电路中,电压表测量的电压不等于路端电压,是由于电流表的分压.由于电源的内阻较小,电流表的内阻也较小,若采用乙电路,电流表分压较大,测得的内阻误差较大.而甲电路中,电源内阻较小时,电压表分流较小,测量误差较小.故可采用甲电路进行实验.
(2)依据描点作图时,注意应使所作直线穿过尽可能多的数据点,不在直线上的点尽量均匀分布在直线的两侧,误差较大的点直接舍去。
由U=E-Ir可得图象与纵坐标的交点为电源的电动势,图象的斜率表示电源的内阻,由图象可得电动势E=1.5V,r= 0.89~0.96Ω.
用伏安法测一节干电池的电动势ε和内电阻r,所给的器材有:
(1)(2分)请在虚线框内画出实验电路图(标明变阻器规格).
(2)(2分)如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点,请你完成图线,并由图线求出ε=________V,r=________Ω.
(3)(2分)若只选用两组数据,用闭合电路欧姆定律算出ε、r,有可能误差较大.若选用第
________和第________组数据误差最大.
正确答案
(1)见下图
(2)图线见下图1.5(1.47-1.52) O.5(0.47-0.52) (3)5,6
试题分析:(1)在实验的过程中,为了调节方便滑动变阻器要选R1,电路中的开关要能控制整个电路,具体电路图见答案。
由图线知,电源的电动势为1.5V,内阻
由图知,5、6两点离图线最远,若选用两组数据,用闭合电路欧姆定律算出ε、r,选用5、6两点计算误差最大。
点评:学生要熟练掌握用电压表和电流表测电源电动势的电路图,并会选用所用的实验仪器。
(10分)如图是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图.图中均匀的长直玻璃管内径为d,里面充满待测导电液体,玻璃管两端各装有一电极,电极距离为L.
(1) 根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中导电液体用电阻Rx表示。
(2)在接通电路前,为保证器材安全滑动变阻器的滑片P应移到最 端(填“左”或“右”)。
在电路调试时,该同学发现:闭合开关S1后,单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为180μA;单刀双掷开关S2接到b 接点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164μA。正式测量时,为减小实验误差,单刀双掷开关S2应接到 点(填“a”或“b”)。
(3)该同学正确完成实验,测得该段液体的电阻R0,则该导电液体的电阻率的表达式为ρ= (用R0、L、d等表示).
正确答案
(1)
(2)右,b
(3)
试题分析:电路如图所示
接通电路前为保证电路的安全,应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大,即滑片应移到最右端。分别使用内接法和外接法时电流表示数变化大,电压表示数变化小,说明电流表对示数影响较小,即电流表内阻远远小于被测电阻,为减小误差应当采用电流表内接法。故接b端。根据欧姆定律,电阻率公式
,及
可得电阻率
。
如图所示为多用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻rg=100 Ω,调零电阻最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是
正确答案
B
试题分析:欧姆表能准确测量的阻值范围是是量程的~
,即电流表的电流为100μA~200μA;根据闭合电路欧姆定律可知满偏电流时有
,调零电阻R=4850Ω,当电流表的电流为100μA时有
,解得
;当电流表的电流为200μA时有
,解得
,所以
在2.5kΩ~10kΩ范围内能准确测量,选项中只有B选项在此范围内。
故选B
点评:使用欧姆表时要合理选择量程,使指针尽可能在中间刻度附近,参考指针偏转在→
的范围(或电流表指针偏转满度电流的1/3~2/3),若指针偏角太大,应改接低挡位,反之就改换高挡位,读数时应将指针示数乘以挡位倍数.
(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:
A.小灯泡(3.8 V,1.5 W)
B.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.4 Ω)
C.电流表(量程0~500 mA,内阻约0.5 Ω)
D.电压表(量程0~5 V,内阻约5000 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器R2(0~50 Ω,额定电流1 A)
G.开关一个,导线若干
①如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的________,应选用的滑动变阻器是________(填器材前的字母)
②在描绘小灯泡的伏安特性时,以电流值作横坐标,电压值作纵坐标.所得的实际图线可能是下图图线中的_______________
正确答案
(1) ① 丙 E② D
试题分析:由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量,所以滑动变阻器应选用分压式,分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比),由于R1
② 随着灯泡中电流的增大,灯丝温度升高电阻变大,反映在U-I图线上应该是曲线且曲线的斜率越来越大,故选项D正确
点评:难度中等,由于该实验要求多测量几组数据,所以滑动变阻器必须采用分压连接,根据小灯泡电阻与电流表内阻相当,选择外接法连接
(1)一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图1所示.该工件的直径为 mm;图2中螺旋测微器的读数为 mm
(2)(从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.
电流表A1,量程1mA,内阻rA1≈50Ω
电流表A2,量程300μA,内阻rA2≈300Ω
电流表A3,量程100μA,内阻rA3≈500Ω
电压表V1,量程10V,内阻rV1=15kΩ
电压表V2,量程3V,内阻rV2=10kΩ
滑动变阻器R,全阻值50Ω,额定电流为1A电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略开关及导线若干
①测量电路中电流表应选 ,电压表应选 (填代号).
②在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图.
③在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式 ,式中各量的含义为
。
正确答案
(1)29.8mm 2.7220.001mm (2)①
②电路图如下
③,
表示电压表
的示数,
表示电流
的示数,
表示电压表
的内阻
试题分析:(1)游标卡尺读数方法:首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米,然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐,读作m,最后读数为:(m+n×0.05)mm,所以本题读作29.8mm.
螺旋测微器的读数包括两部分:大于0.5mm的刻度值由主尺读出,用m表示;小于0.5mm的刻度值由旋轮(即可动刻度)读出,用n表示,可动刻度要估读一位,则螺旋测微器所测量的值为m+0.01n,单位为毫米。所以本题读作2.7220.001mm
(2)①根据,电路的最大电流
,故电流表选可知
;电源电动势为3V,所以电压表选
② 滑动变阻器较小,所以采用分压电路,由于电压表内阻已知,可以算出其电流,所以电流表外接,电路图如下
③根据部分电路欧姆定律,
表示电压表
的示数,
表示电流
的示数,
表示电压表
的内阻
点评:电压表和电流表的选择要根据实际电路计算的结果,保证不超量程,读数最好能大于量程的;对于给了确定内阻的电表是可以知道准确电流或电压的。
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