- 恒定电流
- 共18115题
(每空2分,共4分)在《测定金属丝电阻率》的实验中,需要测出其长度L.直径d和电阻R.
用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图A,则金属丝的直径为____________ m.
若用下图中B测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值________.(“偏大”,“偏小”)
正确答案
(1) 0.698 (2)偏小
试题分析:(1)金属直径为螺旋测微器读数,其读数为:固定部分读数0.5mm+可动部分读数19.8×0.01=0.198mm,总的读数为:0.698mm。(2)据伏安法测电阻:中,电压表读数U为电阻的真实电压,但由于电流表测量的是电阻和电压表的电流之和,则电流表读数比通过电阻的真实电流偏大,所以电阻测量值偏小。
(10分) 如图甲为欧姆表电路的原理图,某兴趣小组认为欧姆表内部(图中虚线框内)可等效为一电源,设计如图乙的电路来测量欧姆表某挡位的电动势与内阻。具体操作如下:
(1)将欧姆表的选择开关旋至某挡位,A、B 两表笔短接,调节调零旋钮使指针指在电阻零刻度;
(2)将毫安表与滑动变阻器R 按图乙连接好;
(3)调节滑动变阻器R 滑片的位置,读出毫安表和对应的欧姆表读数,把测量的多组数据填人下表。
试完成下列内容:
①图甲中A是 (选填“红”、“黑” )表笔;
②根据表中的数据,画出1/I--R关系图像;
③由所绘图像得出该挡位的电动势为 V,内阻为 Ω;
④本实验所测电动势的值 (选填“> ”、“=" ”" 、或“< " )理论值。
正确答案
①红(2分);②见下图(2分);
③2.90~3.10都算对(2分),1450~1550都算对(2分);④=(2分)。
试题分析:①对于欧姆表内部的电流表G来说,其左端接电源的正极,故电流表G的左端应该是正接线柱,而A端对应的正是其左端,故它应该是红表笔,代表正接线柱;
②根据图表中的数据,画点、连线即可;
③设该挡位的电动势为E,内阻为r,则根据欧姆定律得:E=I(R+r),故,故1/I--R关系图像的斜率就是电动势的倒数,所以
,解之得E=3.08V,注意在计算斜率时,由于所选的点不同,斜率的大小可能有所差,其值在2.90~3.10都算对;再将E代入任意一组数据中,可得其内阻的大小为1450Ω~1550Ω;
测量时的等效电路图如下图所示,由于实验中的电流测量是准确的,外电路的电阻值也能够读出来,故所测电动势的值等于理论值。
在测定一组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 (B)电流传感器1
(C)电流传感器2 (D)滑动变阻器R(0—20Ω,2 A)
(E)定值电阻R0(2000Ω) (F)开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器,但给出了两个电流传感器,于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。
小题1:在实验操作过程中,该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则电流传感器1的示数将________(选填“变大”或“变小”)。
小题2:图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线(I1为电流传感器1的示数,I2为电流传感器2的示数,且I2的数值远远大于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:变小
小题2:3 2
小题1:将滑动变阻器的滑片P向右滑动,电阻减小,则路端电压减小,则电流传感器1的示数,电压减小,电流将变小。
小题2:测电池的电动势,内阻
为了测量两节串联干电池的电动势,某同学设计了如图甲所示的实验电路。
其中:E是待测电池组,内阻不能忽略;Vl、v2是两只量程都合适的电压表,内阻不是很大,且未知;Sl、S2是单刀单掷开关;导线若干。
(1)电路图甲,在图乙的实物中连线,将器材连成实验电路。
(2)写出实验步骤和实验中需要测量的物理量
。
(3)测的物理量作为已知量,写出计算串联电池组电动势的表达式 。
正确答案
(1)如下图示 (2分)
(2)闭合Sl,分别读出Vl和v2的读数U1和U2;(2分)
再闭合S2,读出Vl的读数Vl’, (2分)
(3) (2分)
略
某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
器材(代号)
规格
电流表(A1)
电流表(A2)
电压表(V1)
电压表(V2)
滑动变阻器(R1)
滑动变阻器(R2)
直流电源(E)
开关(S)
导线若干
量程0~50mA,内阻约为50
量程0~200mA,内阻约为10
量程0~3V,内阻约为10k
量程0~15V,内阻约为25k
阻值范围0~15
,允许最大电流1A
阻值范围0~1k
,允许最大电流100mA
输出电压6V,内阻不计
①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号)
②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点: ,
不同点: 。
正确答案
(2)①A2 V1 R1
②如图
③相同点:通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系,该元件的电阻随电压的增大而减小,而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大。
①图像中电流0~0.14A,电流表选A2;电源电压6V,但图像只要求电压在0~3V之间调整,为了测量准确电压表选V1;由于绘制图像的需要,要求电压从0~3V之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的R1。
②该元件约几十Ω,,电压表的分流作用可以忽略,所以采用电流表外接法;实验数据的采集要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法。
③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点,突出都是“非线性”,图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。
如右图所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图,其中电池电动势E=1.5 V,经改装后,若将原电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置,则2 mA刻度处应标________Ω,1 mA处应标________Ω.
正确答案
250 1000
试题分析:改装后欧姆表的内阻为,2mA刻度处标
;
1mA刻度处标。
点评:熟练掌握欧姆表的原理和读数规则
一个定值电阻,其阻值约在40~ 50之间,现需要测量其阻值。给出的实验器材有:
电池组E:(电动势9V,内阻不计 ) 电压表V:(量程0—10V,内阻1K)
电流表A :(量程0~ 300mA,内阻约为0.9)滑动变阻器R:(阻值范围0~ 20
,额定电流1A)
电键S、导线若干
测量中为了减小测量误差,并要求电流、电压能从零开始变化,则电流表应采用 接法(填内或外),滑动变阻器应采用 式(填限流或分压)。
正确答案
内 分压
试题分析:电流表内接与外接的选择:由,可见
,为减小电压表的分流作用,才用电流表的内接法。
为实现电流、电压能从零开始变化,滑动变阻器应采用分压法。
点评:容易题。注意电流表内接与外接两种电路的选择方法:“大内偏大”“小外偏小” 。
某同学在“测金属电阻率”实验中测得电阻线横截面直径为0.200mm,接入电路中的电阻线长度为50.00cm,并测得当电阻线两端电压为2V时,通过电阻线的电流为0.5A,则此金属电阻率为 。
正确答案
:2.51×10-7 Ω·m
:
试题分析:电阻定律的表达式为,
,由欧姆定律得
可以求得此金属电阻率ρ=2.51×10-7 Ω·m
点评:电阻的大小由长度、截面积、材料(电阻率)决定,与电压和电流无关,但可以由求出电阻大小。
有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现要描绘这个灯泡的伏安特性图线.,有下列器材供选用:
A. 电压表(0?5V,内阻约为10KΩ)
B. 电压表(0?10V,内阻约为20kΩ)
C. 电流表(0?0.3 A,内阻约为1Ω)
D. 电流表(0?0.6A,内阻约为0.4Ω)
E. 滑动变阻器(10Ω,2A)
F. 学生电源(直流6V),还有开关、导线若干
①实验中所用电压表应选用 ,电流表应选用 .(用对应的选项字母表示)
②实验时要求尽量减小实验误差,测量电压时应从零开始多取几组数据,请将图甲中实物连接成满足实验要求的測量电路.
③某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特佺曲线(如图乙所示〉,若用电动势为3 V、内阻为2. 5Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是___ ___ W
正确答案
(1)AD(2)略(3)0.80(0.78~0.82)
(1)小灯泡的额定电压为4V,所以应选择0-5V的电压表,根据公式P=UI可得小灯泡的额定电流为0.5A,所以应选用0-0.6A的电流表,
(2)采用滑动变阻器的分压接法
(3)设小灯泡的电压为U,电流为I,所以即
在乙图中作出此图线,与曲线相交于一点,该点为小灯泡的工作点,故I=0.4A,U=2.0V,所以小灯泡的实际功率为P=UI=0.80W
在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中,现备有以下器材:A.干电池1个 B.滑动变阻器(0~50Ω)C.滑动变阻器(0~1750Ω) D.电压表(0~3V) E.电压表(0~15V) F.电流表(0~0.6A)
G.电流表(0~3A)
其中滑动变阻器应选__ ____,电流表应选___ ___,电压表应选__ ___
填写字母序号即可)
上图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E="_______" V,内电阻r="_______" Ω。
正确答案
B F D 1.5V 1Ω
本题考查了测定电学实验测定电源的电动势和内阻。涉及仪器选择和数据(图像)处理。在选择仪器时,本着安全准确的原则。干电池的电动势大约1.5V,所以选择量程为3V的电压表;干电池中的电流不允许过大,一般不能大于0.6A,所以选择量程为0.6A的电流表。则滑动变阻器阻值无需过大,所以选择050Ω的滑动变阻器。由闭合电路欧姆定律得,
,即
,与纵轴的截距表示电动势。斜率的绝对值表示内阻。需要注意,坐标原点不是(0,0)点。此题考查了电学实验中的常规知识,难度不大。
要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供如下表的器材。
小题1:实验时,要求两个电表的调节范围尽可能大,请将图中的电路图补充完整;
小题2:实验结束时,应先断开开关__⑥__(选填“S1”或“S2”);
小题3:为了提高实验精度,电路图中的电阻R应选择定值电阻 ⑦ (选填“R1”或“R2”);
小题4:选择合适的电阻后,表A1和表A2的读数分别为I1、I2,多次测量描绘出I1——I2图象(如图所示),则利用图象可求出电感线圈的电阻RL= ⑧ Ω。
正确答案
小题1:如图所示
小题2:S2
小题3:R1
小题4:2.5Ω(2.3Ω~2.6Ω)
(1)题目中要求两个电表的调节范围尽可能大,因此用滑动变阻器的分压接法,电流表的示数可以从零开始变化。
(2) 若先断开开关,由于断电自感,线圈L中产生很大的自感电动势,在与线圈相连的开关
,电阻R 以及电流表A1构成的回路中产生的感应电流容易烧坏电流A1
(3) 待测线圈的阻值约为2Ω~3Ω,额定电流为2,因此待测线圈两端的最大电压为6V,那么如果选R2=160Ω,通过电流表A1的最大电流为
,测量范围太小,与题目要求不符。
(4)由电路的串并联关系可得:① ,
②
由①②得,图像的斜率
③,所以从图像上任取两点求斜率代入③就可求出线圈L的电阻。
在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中,所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路
(1)将线圈A插入线圈B中,闭合开关的瞬间,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)。
(2)(多选)某同学设想使一线圈中电流逆时针流动,另一线圈中感应电流顺时针流动,可行的实验操作是
正确答案
(1)相反; (2)B C
本题考查的是楞次定律问题。增反减同。
(9分)电压表V1的量程为2V,内阻约为2kΩ。现要较准确测量其内阻RV,实验室提供的器材如下:
电流表A:量程0.6A,内阻约0.1Ω
电压表V2:量程5V,内阻约为5kΩ
定值电阻R1:阻值30Ω
定值电阻R2:阻值3kΩ
滑动变阻器R3:最大阻值100Ω,最大电流1.5 A
电源E:电动势6V,内阻约0.5Ω
开关S,导线若干.
(1)某同学设计了如甲图所示的电路,拟测出电压表V1两端的电压和流过电压表V1的电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要原因是 ;
(2)请你从上述器材中选择必要的器材,在图乙所示虚线框中设计一个可行的实验电路图,并标出所选器材的相应字母代号;
(3)根据第(2)问设计的电路图,用实验测得的物理量表示电压表V1的内阻RV= 。
正确答案
:
(1)(3分)电压表超量程(电压表被烧坏)
(2)(3分)电路如图所示。
(3)(3分)
:由于电源电动势6V,采用电压表V1和电流表串联,方案实际上不可行,其最主要原因是:电压表超量程。要测量电压表内阻,可以采用伏安法。由于电压表的量程为2V,内阻约为2kΩ,通过的最大电流大约为1mA,采用量程0.6A电流表串联测量电流,不能读出电流。可将待测电压表与定值电阻串联,用量程5V的电压表测量二者串联电路的总电压,从而计算出通过待测电压表的电流。由于电源电动势大于电压表量程,采用分压电路,设计的电路如图所示。待测电压表中电流I=,待测电压表内阻RV=UI/I,联立解得RV=
。
如图所示为某同学用多用电表欧姆档测量一个电阻阻值的示数和档位情况,则这个电阻的阻值约为 Ω。如果想测量的更精确些,应怎样调节多用电表后再进行测量?
答 。
正确答案
200 Ω
阻值=读数×档位=2×100=200Ω;
因为偏角较大,所以应该换小档位,从新调零,使指针指到表盘中间。
某学生使用多用电表粗测某一电阻时,操作规范,将选择开关置于电阻×100挡,测量时多用电表的示数如图所示,则粗测电阻值为__________________Ω。
正确答案
2.2×103
测量结果是读数乘以倍率,阻值为2200Ω
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