- 恒定电流
- 共18115题
用伏安法测定干电池的电动势E和内电阻r实验。
(1)在下面方框内画出实验电路图。
(2)由测量数据,在U-I图中描出的点迹如下图所示,画出图线并由此得出干电池的电动势为_______V,干电池的内电阻为______Ω。
正确答案
(1)如下图(2)1.500.01 1.00—1.04
试题分析:(1)用伏安法测量电源的电动势和内阻,滑动变阻器采用限流式接法,电压表测的是路端电压,应将电流表采用内接法测量的误差较小,设计电路如上图所示。
(2)外电压与电流成线性关系,图线是一条直线,根据点迹作出U-I图线,纵轴截距表示电动势的大小,图线斜率的绝对值表示内阻的大小。由闭合电路欧姆定律U=E-Ir,知U-I成线性关系,图线的纵轴截距为1.50,所以E=1.50V,图线斜率的绝对值。
(8分)(1)下图为多用电表表盘,若将该表选择旋钮置于25mA挡,则读数为 mA .
(2)某同学用多用电表粗测某电阻的阻值,当用“×100”倍率的挡位测量时,发现表头指针向右偏转角度过大,为减小误差,应将选择开关拨到 “ ”倍率的挡位(选填“×10”或“×1k”).如果换挡后立即用表笔连接电阻读数,该同学欠缺的实验步骤是: .补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是 Ω.
正确答案
10.0 “×10” 把红、黑表笔短接,重新欧姆调零 220
试题分析:(1)若将该表选择旋钮置于25mA挡测电流,应从“250”档读数,每小格表示的电流数为5mA,电流读数为:格子数×5=20.0×5=100mA。读数再除以100,则结果为10.0mA
⑵用欧姆表测电阻,为减小误差应尽量使指针指在中值电阻附近,指针向右偏转角度过大,说明所选倍率偏大,应将开关拨至×10档,但换档后应注意重新欧姆调零。
(10分)电动自行车具有环保、节能、便捷等优点,但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内阻变大.某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电,取下四块电池,分别标为A、B、C、D,测量它们的电动势和内阻.
(1)用多用电表直流电压“50 V”挡测量每块电池的电动势.测量电池A时,多用电表的指针如图甲所示,其读数为________ V.
(2)用图乙所示的电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r,图中R0为保护电阻,其阻值为5 Ω.改变电阻箱的阻值R,测出对应的电流I,根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的-R图线,如图丙所示.由图线C可知电池C的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.
图丙
(3)分析图丙可知,电池________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优.
正确答案
(1)11.0(答“11”不给分) (2)12 1 (3)C
试题分析:(1)中间刻度线为直流电压档,量程50v ,而刻度共计50格,每格为1v,指针指到第11格,因此读数为11.0v,估读一位。(2)根据串联电路可得,即
,图象斜率即为电动势倒数,由图象C可以看出,当电阻箱连入电路中电阻为0时对应电流为2 A,图象C的延长线与横轴交点为R0+r=6 Ω,故电源电动势为12 V,内阻为1 Ω.(3)图象的延长线与横轴的交点离原点越远表示电源内阻越大,图象C的延长线与横轴的交点离坐标原点最近,所以电源C较优.
一个电压表V0,量程3V,内阻约为1kΩ.为进一步测量V0的内阻,有甲、乙两个电路可选择.备选器材有:
电流表A1,量程3mA;
电流表A2,量程0.6A;
电压表V,量程3V,内阻Rv=1.2 kΩ;
滑动变阻器R,0~3000 Ω;
电源E,6V电池组,内阻不计.
(1)若选用甲电路,电流表应选用 ,若V0和选用电流表示数分别为U0和I,则测得电压表的内阻R0= .
(2)若选用乙电路,若V0和V示数分别为U0和U,则测得电压表的内阻R0= (用U0、U、RV等字母表示).
正确答案
A1 , ,
试题分析:(1)由于电压表V0允许通过的电大电流为,为了准确测量电压表电流,应选A1
根据欧姆定律,待测电压表的内电阻
(2)由于两个电表串联,流过两个表的电流相同,因此,因此待测电压表内阻
(6分)某同学用一个定值电阻R、两个开关、一个电压表和若干导线连成一个测量电源内阻的实验电路,如图所示,已知电压表的内阻远大于电源的内电阻和R,其量程大于电源电动势,表盘上刻度清晰,但数字不清,电源内阻约为几欧。
(1)在方框内画出实验电路图。
(2)实验中始终闭合开关S1,当开关S2处于断开和闭合两种状态时,电压表指针偏转格数分别为n1、n2,则计算电源内阻的表达式是r= 。
正确答案
(1)
(2)电源内阻的表达式是
试题分析:(1)根据实验的实物连图,画出实验电路图如图所示。
(2)虽然电压表没有标明刻度值,但量程符合测量要求,表盘上有刻度线且是均匀的,即电压与偏转格数成正比,可用电压表的指针偏转的格数表示电压。电压表内阻很大说明不考虑电压表内阻的影响,当闭合开关,断开开关
时,电压表直接接在电源两端,电压表的示数等于电源的电动势,即
;当开关
、
都处于闭合状态时,电压表测的是路端电压,根据闭合电路欧姆定律得:
,联立两式解得
。
“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中,有以下器材:长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、数据采集器和计算机。
(1)还需要的器材是 。
(2)(多选题)某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的B-d的图线,则两次图线不同的可能原因是( )
正确答案
(1)磁传感器 (2)(A. B)
试题分析:(1)还需要一个将磁信号转换为电信号的仪器,即磁传感器
(2)磁场是由电流产生的,电流越大,产生的磁场越强,即磁感应强度越大.故和螺线管端电压以及螺旋管匝数有关
点评:做本题的关键是理解磁场的来源问题,
如图是多用表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流档测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_____mA;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是_________(选填“×10”、“×100”或“×1K”)。换档结束后,实验操作上首先要进行的步骤是____________。
(2)该同学采用如右图乙所示的电路进行测量。现备有下列器材供选用:
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器
G.蓄电池(6V内阻不计)
H.开关一个,导线若干.
①.为使测量结果尽量准确,电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 .(只填字母代号)
②.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”)
③.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示,则小电珠的电阻随工作电压的增大而__________(填:“不变”、“增大”或“减小”)
正确答案
(1)31.0(30.9) 1500 *1K 电阻调零(欧姆调零)(2)ACF 左 1:5 增大
试题分析:(1)根据多用电表读法,50mA的度数应为第二排读数,直接读数为155mA,实际读数为。测电阻时表盘读数为第一排为15即15*100=1500Ω。为了让测电阻读数尽可能精确,指针最好处于表盘中央附近,中央读数为20,即应用*1000Ω的档位。头一次在测量时应机械调零,由于已经测量过电阻,在换挡时不需要再机械调零,但必须重新欧姆调零。
(2)根据电路来看,属于分压式电路并利用安培表外接法测小电珠的伏安特性曲线。因此滑动变阻器应用小电阻分压,即F。由于蓄电池电动势仅有6V,但可通过滑动变阻器分压,以保证仪器安全,所以电压表选择C,一般小电珠额定电流不大,所以电流表采用A。测量前,为了能从零连续调节,同时也为了保证仪器安全,滑动变阻器滑片应在a处(左侧)。
由于发热,电阻率随温度升高而升高,因此电阻越来越大。
点评:此类题型看起来很平常,但是很多基础一般同学对基础仪器读数问题掌握并不理想。而多用电表中集中了多种仪器的读数,是一个难点。实验仪器在使用时还需要注意估读问题,通常是估读到精度的下一位即可。
为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:
①待测干电池E(电动势约1.5 V,内阻约为1.0 Ω)
②电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为10 Ω)
③电流表A(量程0~0.60 A,内阻约为0.10 Ω)
④滑动变阻器R1(0~20 Ω,2 A)
⑤滑动变阻器R2(0~1000 Ω,1 A)
⑥定值电阻R3=990 Ω
⑦开关和导线若干
(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________(填仪器字母代号);
(2)请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图,并注明器材的字母代号;
(3)图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可求出被测干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。
正确答案
(1)R1(2分)。(2)如左图(3分)。
(3)1.45±0.01V(2分),0.90±0.01(2分)。
试题分析:(1)滑动变阻器应起到明确的调节作用,并且还要易于调节,故一般限流接法时,滑动变阻器比内阻约为10倍左右即可,故本题中应选
(2)本题中表头可与定值电阻串联作为电压表使用,再将滑动变阻顺与电流表A串接在电源两端即可;如下图
(3)由闭合电路欧姆定律可得:
变形得:由数学知可得:图象中的
;带入数据可得
点评:本题要注意电路中采用的是安安法测电动势和内电阻,其本质就是用其中的表头改装电压表;另外在解题时要注意一些细节,如图象中的纵坐标不是从零开始变化的,并且其单位为mA等,都应细心观察.
某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线,采用了如图甲所示的电路。实验中得出了如下一组数据:
(1)图甲中矩形框1中应接 ,矩形框2中应接 ,矩形框3中应接 ;(选填“电流传感器”、“电压传感器”或“小灯泡”)
(2)在图乙中画出小灯泡的U—I图线;
(3)把与本题中相同的两个灯泡接到如图丙所示的电路中,若电源电动势E=4.5V,内阻不计,定值电阻R=10Ω,此时每个灯泡的实际功率是 W。(结果保留两位有效数字)
正确答案
(1) 电压传感器, 小灯泡, 电流传感器 ;(2)见右图(3) 0.20~0.26
试题分析:(1)由电路图知矩形框2没与数据采集器相连,所以矩形框2应接灯泡,与灯并联的矩形框1应接电压传感器,与灯串联的矩形框3应接电流传感器。
由表中数据先描点,然后用光滑的曲线连接起来,具体图见答案。
(2)见右图
(3)由图丙知,两灯泡短路时的电路电流,每个灯泡分担电压2.25V,作出电源的U-I图像,与小灯泡的U-I图像的交点即是通过灯泡的电流和电压,如上图知电流I=0.28A 。
点评:本题学生要养成良好的作图习惯,要用铅笔,尺子规范作图,第三问求解时,因小灯泡的电阻变化,所以要用图像读出电压和电流。
某同学利用如图1所示电路来测量电阻的阻值。将电阻箱接入A.、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,得到相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。
(1)用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用U-R图像可得RX=_______Ω。
(2)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果将_______(选填“偏大”或“偏小”)。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在A.、b之间,为了仍可利用本实验装置和U-R图像实现对待测电阻的准确测定,则滑动变阻器的阻值_______(选填“增大”或“减小”),使电压表的示数为_______V。
正确答案
(1)20±1 (2)偏小 减小 1.5
试题分析:(1)电压表测量电阻箱两端的电压,R表示电阻箱的电阻,当用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。从图中可得对应的电阻值为
(2)由闭合电路欧姆定律,在待测电阻不变的情况下,内阻增大,内电压增大,外电压减小,再用原来的图像读数,结果偏小,图中10Ω,对应的电压为1.5V,由此可减小滑动变阻器的阻值,使电压表读数为1.5V,
点评:本题的难点在与第二问,第二问的过程其实就是“校表”的过程
两位同学在实验室利用图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U—I直线.回答下列问题:
(1)根据甲乙两同学描绘的直线,可知 ( )
(2)根据图(b),求出电源电动势E=________V,电源内电阻r =______Ω,定值电阻R0=________Ω.
正确答案
(1)A D (2)E =" 1.50V" ,r = 1Ω ,R0 = 2
试题分析:(1)电压表V1测量的是路端电压,当滑动变阻器从最大向另一端移动过程中,电路总电阻减小,路端电压减小,所以甲同学测量的是电压表V1和电流表A的数据,电压表V2测量的是定值电阻两端的电压,所以乙同学根据电压表V2和电流表A的数据故选AD
(2)根据甲图与纵轴的交点表示电源电动势,所以E =" 1.50V" ,由交点数据,根据闭合回路的欧姆定律可得,解得r = 1Ω ,根据欧姆定律可得
点评:关键是找出两只电压表的测量对象,会从图像中找出相关的数据,根据欧姆定律列式解题
某同学测量阻值约为的电阻
,现备有下列器材:
E.直流电源(,允许最大电流
);
F.滑动变阻器(最大阻值,额定功率
);
G.电键和导线若干。
(1)电流表应选 ,电压表应选
(2)设计出该实验的电路图画在右侧方框中
正确答案
(1) B C
(2)电路图如图
电流表应采用内接的方法;
滑动变阻器应采用分压式接法.
(1)电源电动势为20V,电阻为25KΩ,由欧姆定律得最大电流为0.8mA,所以电流表选择B,同理电压表选择15V的C(2)电流表应采用内接的方法;滑动变阻器应采用分压式接法
(6分)有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:
(1)测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出),该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示)。
(2)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆台状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________。(用ρ、L、d、D表述)
正确答案
(1)⑥ (2)
(1).本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法.
(2根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为:即,
而电阻R满足R2=Rd·RD
将Rd、RD代入得:R=.
在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图,用刻度尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大约为4?.
小题1:从图中读出金属丝的直径为_ _mm.
②在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
E.滑动变阻器R1:最大阻值10??;
F.滑动变阻器R2:最大阻值50??;
G.开关、导线等.
小题2:在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_ _,应该选用的滑动变阻器是_ _.
小题3:根据所选的器材,在答案卷的方框中画出实验电路图.
小题4:若据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1??,则这种金属 材料的电阻率为_ _
??·m.(保留二位有效数字)
正确答案
①_0.530_;②_B_; _F_;③画出实验电路图
④_11.2×10–6_ (画图4分,其余每空2分)
小题1:从图中读出金属丝的直径为:固定尺+可动尺=0.5+0.022=0.522mm。
小题2:应选电流表A1,因为A2选量程较大.滑动变阻器应该起到限流作用,所以算滑动变阻器R2,
小题3:电阻丝阻值较小,电流表选用内接法,滑动变阻器限流式接法,实验电路图如下
小题4:根据电阻定律,得到
某学习小组的同学们要测量一节用旧的干电池的电动势和内阻.
(1)①他们用电流表、电压表和滑动变阻器进行实验时,所用滑动变阻器的阻值范围0~20Ω,连接电路的实物图如图所示,则他们在接线中错误的和不规范的做法是_______(填字母代号)
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他们检查并更正了接线错误后进行实验,根据实验记录的数据画出了U-I图象,可以得出的正确结论是__________(填字母代号)
A.待测电源的电动势为1.4V B.电源短路电流为0.20A
C.计算出的电源内阻为7.0Ω D.计算出的电源内阻为2.0Ω
③.老师建议他们只用一个电压表、一个电阻箱、一个电键及导线等,再来测量这节干电池的电动势和内阻:请你帮他们画出实验电路图:
正确答案
①ABCD(选对一个得1分) ②AD (选全对得2分,选不全但没错得1分)
(3)如图所示(3分)
试题分析:①滑动变阻器的接法有问题,A对;电流表正负极反向,B对;干电池的电动势约为1.5V,所以电压表量程选择错误,C对;电压表接线有错,D对;②图像中与纵坐标的交点为电源电动势,图线的斜率大小为电源内阻大小③由闭合电路欧姆定律可知电压表与电源并联测量路端电压,由于没有电流表,电阻箱电阻已知可以做电流表用,所以电路结构为
点评:实物连线的能力是考生必备的,要注意点表量程和正负极、滑动变阻器的连接特点,在没有电流表的条件下可用电阻箱与电压表实现电压和电流的测量
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