- 恒定电流
- 共18115题
在测电源电动势和内阻实验中,由于电源内阻较小,电压表示数变化不明显,作出的图像如图甲中A所示,这对数据处理的结果将引入较大误差,为了解决此问题,某同学在电路中串联了一定值电阻
(如图乙),作出的
图像如图甲中B所示,则此电源的电动势大小为 V,内阻为
。
正确答案
1.5V. 0.5
试题分析:路端电压与电流的关系图像中,图线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,图线的斜率表示电源内阻,如图乙所示,此时电源内阻为R与r之和,所以r=
点评:难度中等,在路端电压与电流的关系图像中,要知道图线的斜率、截距代表的物理意义,能够理解图乙中的R已经归结为电源内阻
《描绘小灯泡的伏安特性曲线》实验中,小电珠的额定电压约为3.8V, 学生电源的电压选择4V, 要求电键合上时小电珠两端的电压最小,请画出电路图,并补连实物图。
正确答案
试题分析:由题意知,画电路图时因要求电键合上时小电珠两端的电压最小,所以滑动变阻器要用分压接法,由于小灯泡的电阻较小,所以电流表要用外接法,具体电路图见答案;连接实物图时连线不能交叉,具体连接见实物图。
点评:本题学生要知道在本实验中,要求电压变化范围比较大,所以滑动变阻器要用分压接法,小灯泡的电阻较小,电流表要用外接法。
(1)用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径,测量的结果如图所示,则此金属丝的长度L=___________mm,直径d=_______________mm。
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
① 在该实验中,电流表应选择____________(填“A1”或“A2”),电压表应选择____________(填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择____________(填“R1”或“R2”)。
② 某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图。
③ 该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好。但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为_______。
④ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。
⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P =_________W(保留两位有效数字)。(若需作图,可直接画在第④小题图中)
正确答案
(1)39.30±0.05 1.650±0.002 (6分)
(2)①A2 V1 R1 (3分)
②如图所示(2分)
③h (2分)
④如图所示(3分)
⑤0.35~0.38(2分)
略
在“测定一节干电池的电动势和内电阻”的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0~3 mA,内阻Rg1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6 A.,内阻Rg2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~200Ω,l A)
F.定值电阻R0(990 Ω)
G.开关和导线若干
小题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a、b两个参考实验电路,其中合理的是____图所示的电路;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)。
小题2:图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1—I2图线,I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数.且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=____V,内阻r=____Ω;
正确答案
小题1:b D
小题2:
小题1:电流表A1的量程太小,所以串联定值电阻代替电压表,所以电路图选b;
为了便于调节,所以滑动变阻器应该选用D;
小题2:根据闭合回路欧姆定律。所以图像斜率表示内阻,截距表示电动势。
所以E=1.48±0.01V;内阻r==0.83±0.03Ω
某同学设计如下图所示电路用来测量电源的电动势和内阻,其中电流表内阻为RA。
小题1:实验时,应先将电阻箱的电阻调到 。(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
小题2:改变电阻箱的阻值R,分别测出通过电流表的电流I。
下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是 (选填“1”或“2”)
小题3:根据实验数据描点,绘出的-R图象是一条直线。若直线的斜率为k,在
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E= ,内阻r= 。(用k、b和RA表示)
正确答案
小题1:为保护电流表,将电阻箱的电阻调到最大值
小题2:2
小题3:
(1)为保护电流表,将电阻箱的电阻调到最大值;(2)实验时,若电阻箱的阻值太大,电流很小,实验误差大,所以比较合理的是方案2;(3)由闭合电路的欧姆定律有:,整理得
,所以
,
,解得
,
。
(1)某同学通过游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度,读出下图中的示数,游标卡尺所示的金属圆片的直径的测量值为________cm,螺旋测微器所示的金属圆片的厚度的测量值为________mm.
(2)图是某同学连接的实验实物图,合上开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:
i、用多用电表的直流电压挡进行检查:
①在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触 (填“a”或“b”)
②该同学测试结果如上表所示,根据测试结果,可以判定故障是(假设只有下列中的某一项有故障)
A.灯A断路 B.灯B短路
C.cd段断路 D.de段断路
ii、用多用电表的欧姆挡检查:
①测试前,应将开关S____(填“断开“或“闭合”)
②测试结果如右下表所示,由此可以断定故障是____
A.灯A断路 B.灯B断路C.灯A、B都断路 D.de段导线断路
(3).为测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:
待测电阻Rx
电流表A1(量程100 μA,内阻约2 k Ω) 电流表A2(量程500 μA,内阻约300 Ω)
电压表V1(量程15 V,内阻约150 kΩ) 电压表V2(量程50 V,内阻约500 kΩ)
电源E(电动势15 V)滑动变阻器R(最大阻值1 kΩ)
多用电表,开关S,导线若干
i、先用多用电表欧姆挡对Rx进行粗测.若选择×100 Ω挡用正确的测量方法进行测量,发现指针几乎不偏转,为较准确测量应选用_____挡(×10,×1 k) ,重新选挡测量,刻度盘上的指针位置如下图所示,测量结果是________Ω.
ii、现用伏安法测量Rx阻值.为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.
①电流表应选______ ,电压表应选______.
②在虚线框内画出实验电路图.
③根据实验中测得的多组数据作出的U-I图线如下图所示,根据图线求得待测电阻的阻值为_____Ω.(保留两位有效数字)
正确答案
(1)2.98 ;2.130或2.131
(2)i、a (1分) D(2分) ii、断开 ,D
(3) i、1K,30K, ii、① A2,V1, ③ 3.1X104,
试题分析:(1)游标卡尺的读数为:,螺旋测微器的读数为
(2)i、根据红进黑出可得,应连接a端,当两点间有读数时,说明两点之外无断路,读数为零,说明两点之内短路,故D正确,
ii、为了保护电路,应处于断开 ,当两点间有读数时,说明两点之外无断路,读数为零,说明两点之内短路,故D正确,
(3)i、指针几乎不偏转说明电阻太大,应选择高一档测量,即选择1K,该电阻的读数为,
ii、①电路内最大电流为:故选用电流表 A2,电源电压为15V,所以选用电压表V1, ②要求电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压接法,因为电压表内阻和被测电阻阻值相差不大,故采用电流表内接,
③U-I图像的斜率表示电阻的阻值,所以R= 3.1X104,
点评:本题较难,题量较大,关键是对实验仪器的正确选择
某同学采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约2Ω,电压表(0~3V 约3kΩ),电流表(0~0.6A 约1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和R2(100Ω 0.1A)各一只.
(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”).
(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.
(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图像,由图可较准确地求出电源电动势E=________V;内阻r=________Ω.
正确答案
(1)R1(2)见解析图(3)1.50 1.94
试题分析:(1)为了操作方便,滑动变阻器应选择和被测电阻的阻值相差不大的,故选,(2)验中因为电源的电阻很小,所以电流的分压很大,故采用电流表的内接法,因为要求实验数据范围比较大,所以滑动变阻器采用分压接法,如图所示:
(3)根据公式可得
点评:解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的原理,难点在于电流表和滑动变阻器的接法
在测定金属的电阻率的实验中,用该金属制成的长约(0.8m,直径小于1mm的电阻丝,电阻约5Ω左右。实验步骤如下:
(1)用米尺测量接入电路部分的金属导线的长度,测三次,求出平均值L。用叠绕法测出金属导线的直径d.
(2)用伏安法测量金属导线的电阻R.试把图8-4-3中所给出的器材连成测量R的合适线路,图中安培表的量程为0.6A,内阻接近1Ω,伏特表量程为3V,内阻为几kΩ,电源的电动势为6V,变阻器的阻值为0Ω~20Ω。要求在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处于正确位置。
(3)用上面测得的L、d和R,根据电阻率的表达式ρ=______,算出所测金属的电阻率。
正确答案
试题分析:根据公式可得
,解得
点评:本题出示了公式,能帮助学生更好的理解影响电阻大小的因素.本题也可以说是一道创新题,能考查学生的实验创新能力,是一道好题.
在小灯泡伏安特性曲线的实验中,用电压表、电流表、滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成一电路,得到几组实验数据,绘出灯泡的I—U图象如图(1)中实线所示。
(1)灯泡两端电压由3V变为6V时,其电阻改变了 Ω。
(2)为完成该实验,请用笔连线代替导线, 将图(2)中实物连接起来。要求滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时,灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。已知电流表内阻很小,忽略不计。
正确答案
:(1)100Ω (2)见解析
:
试题分析:(1)灯泡两端电压3V时, ;灯泡两端电压6V时,
,所以∆R=R2-R1=100Ω.
(2)
点评:(1)小灯泡电阻随温度升高而增大,所以电阻只能时某一电流值时的电阻
(2)描绘小灯泡伏安特性曲线试验中,灯泡两端的电压从0开始,所以要用分压电路,由于电流表内阻忽略,电流表可以内接。
某同学在用万用表研究光敏电阻特性的实验中,进行了如下步骤
a、首先将万用表的选择开关旋转到ΩX100档,断开表笔,观察表头,发现指针并未指示在左侧Ω处。此时他应该调节 ,使指针指示到左侧
Ω处。
b、接下去他将两表笔短接,再次观察表头,发现指针并未指示在右侧0Ω处,此时他应该调节 ,使指针指示到右侧0Ω处。
c、接下去他将两表笔接触光敏电阻的两端如(图21c)所示,则他读出的读数 光敏电阻此时实际的阻值(填等于、大于或小于)。
d、在测量途中,突然教室的灯熄灭了,图21d所示为灯熄灭前与熄灭后的指针指示,则 (填A或B是灯熄灭后的读数。
e、在实验完成后,他将仪器整理好后打算离开实验室,此时万用表的状态如(图21e)所示,则还需要 。
正确答案
a.A ; b. C;
c.小于; d. B; e.将选择开关旋转到交流电压500档
略
请从下列器材中选择部分器材测量电压表的内阻和电源的电动势:
i.待测电压表:量程,内阻约几千欧姆
ii.待测电源:电动势约6 ~ 7V,内阻不计
iii.微安表:量程,内阻
IV.电阻箱:0~9999.99
V .单刀开关一个,导线若干
(1) 请将所需的器材接入实物电路。
(2)连线完成以后,闭合开关,调节电阻箱,当电压表指针指向满偏时,读取电阻箱的电阻为R1=2000.OOΩ;当电压表指针指向半偏时,读取电阻箱的电阻为。根据测量数据计算可得电压表的内阻为______,电源电动势为______
正确答案
略
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g、h按图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好.
小题1:合上开关后,若电压表的示数为2 V,电流表的指针有微小偏转,小灯泡不亮,则一定断路的导线为_______.
小题2:合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为________.
小题3:请在图中虚线框内画出实验原理图
正确答案
小题1:① d
小题2:g
小题3:如图
分析:合上开关后,若电压表的示数为2V,电流表的指针有微小偏转,小灯泡不亮,知通过小灯泡的电流为零,从而去判断故障所在,合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,知滑动变阻器由分压式接法变成限流式接法,从而确定故障所在.
根据实物图画出电路图.
解:①合上开关后,若电压表的示数为2V,电流表的指针有微小偏转,小灯泡不亮,一定断路的导线为d.
②合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,知滑动变阻器由分压式接法变成限流式接法,知一定断路的导线为g.
③电路图如图所示.
故答案为:①d ②g ③如图
现有一量程为3V的电压表,内阻约为5kΩ~6kΩ。为了较准确地测量其内电阻,在没有电流表的情况下,某同学设计了如图甲所示的实验电路,按此电路可以测出电压表的内电阻。
① 试根据图甲所示的电路图,完成如图乙所示的实物电路的连线。
②若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择:
电源E:
a、 电动势4.0V,有内阻
b、 电动势8.0V,有内阻
滑动变阻器R2:
a、 最大阻值20Ω
b、 最大阻值1700Ω
电阻箱R1:
a、0~999.9Ω b、0~9999.9Ω
为了减小实验误差,电源E应选 (填序号“a”或“b”,下同),滑动变阻器R2应选 ,电阻箱R1应选 。
③该同学在开关都断开的情况下,检查电路连接无误后,接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于 端。后续必要的实验操作步骤依次是:_________、_________、________、________、_________。最后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
E.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度
F.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半
G.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半
H.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度
④按正确的实验步骤操作完成后,如果所得的R1的阻值为5400.0Ω,则图甲中被测电压表V的内阻rv的测量值为______Ω,该测量值______实际值(选填“略大于”“略小于”或“等于”)。
正确答案
① 如图1(3分)
②电源E应选 b ;滑动变阻器R2应选a ;电阻箱R1
应选 b . (3分,每空1分)
3 A (左)端(1分);A、B、E、D、G(1分)(或BAEDG)
4电压表V的内阻rv的测量值为5400Ω(2分)该测量值___略大于___实际值(2分)
略
(9分)某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中,制成了一个苹果电池,现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻.设计好合适的电路后,调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,记录多组U、I的数据,填入事先设置的表格中,然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度,重复上述步骤进行实验.按照插入深度逐渐增加的顺序,利用相应的实验数据,在U-I坐标系中绘制图象,如图乙中的a、b、c所示.
(1)实验器材有:电流表(量程1.5mA,内阻不计);电压表(量程1.5V,内阻约1kΩ);滑动变阻器R1(阻值0~200Ω);滑动变阻器R2(阻值0~5kΩ),该电路中应选用滑动变阻器 __________(选填“R1”或“R2”).
(2)某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分,请将剩余部分连接起来.
(3)在该实验中,随电极插入的深度增大,电源电动势 ,电源内阻 (均选填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)图线b对应的电路中,当外电路总电阻R=2kΩ时,该电源的输出功率P= W(计算结果保留一位有效数字).
正确答案
(1)R2(2分);(2)如右图(2分);(3)不变,减小(每空间分);(4)5×10-4(3分)。
试题分析:(1)因为水果电池的电阻较大,故选用电阻值较大的R2来当外电路的电阻;
(2)由于电流表的内阻很小,分担的电压很小,可以忽略,所以用伏安法测水果电池电动势和内阻时,电流表采取外接法误差较小,电路的连接如图所示;
(3)由图乙可知,图线与电压轴的交点不变,故电源的电动势是不变的;而插入得越深,图像为a、b、c,则对应的短路电流变大,故电源内阻减小;(4)对于图线b而言,电源的电动势为1.17V,在其上选一点,当电路中的电流为0.6mA时,电压为1.00V,故电源的内阻为r==283.3Ω,所以电源的输出功率P=
=
=5.24×10-4W。
测一个待测电阻Rx(约200 Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3 V,内阻不计;
电流表:量程0~10 mA、内阻r1约为50 Ω;
电流表:量程0~500 μA、内阻r2=1 000 Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω、额定电流2 A;
电阻箱R2:阻值范围0~9 999 Ω.
(1)由于没有提供电压表,为了测定待测电阻上的电压,应选电流表________与电阻箱R2连接,将其改装成电压表.
(2)对于下列测量Rx的四种电路图,为了测量准确且方便应选图________.
(3)实验中将电阻箱R2的阻值调到4 000 Ω,再调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可测得待测电阻Rx的测量值是________ Ω.
正确答案
(1) (2)乙 (3)187.5
为了测定待测电阻上的电压,应选内阻已知的电流表与电阻箱R2连接,将其改装成电压表.为了测量准确且方便应选电流表外接,分压电路图乙.
示数240 μA,对应电压为U=240 μA×(1 000+4 000) Ω=1.2 V;
示数I=6.4 mA,待测电阻Rx的测量值是Rx=U/I=187.5 Ω.
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