- 恒定电流
- 共18115题
欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,现备有以下器材:
A.电池组(3V) B.电流表(0~3A)
C.电流表(0~0.6A) D.电压表(0~3V)
E.电压表(0~15V) F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2 00Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是 (填写各器材的字母代号);
(2)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I= A,U= V。
(3)测量待测金属导线的电阻Rx的电路如下图所示,根据电路图将下图中给定的器材连成实验电路。
正确答案
17.(1)ACDFH;(2)0.48;2.20。
试题分析:实验中电流表、电压表的选取要求是读数尽量超过量程的一半,所以选择“电流表(0~0.6A)”和“电压表(0~3V)”,在满足电路要求的情况下滑动变阻器应选最大阻值小的,方便调节,所以选“滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A)”;选择0~0.6A量程,可直接读出电流是0.48A,最小刻度表示0.02,所以本位估读即可,不必读到下一位;连接实物图时要注意正负接线柱与量程选择,如下图:
(12分)某同学要测量一圆柱体导体材料的电阻率,部分实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示,可知其直径为______mm;
(2)使用多用电表粗略测量出此圆柱体的阻值时,选择开关位置时×1档位时,操作步骤正确,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为_____Ω;
(3)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A(量程为300mA,内阻为2Ω)电流表
(量程为150mA,内阻约为10Ω)
电压表(量程1V,内阻为1000Ω) 电压表
(量程15V,内阻为3000Ω)
定值电阻(阻值为1000Ω) 滑动变阻器
(最大阻值5Ω)
电源(电动势约为4
,内阻约为1Ω) 开关、导线若干.
现设计实验电路图所示,其中虚线框内为测量电路(未画出)
①为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选_______(“填
或
”),电流表应选_______(填“
或
”)
②实验测得,电压表示数为,电流表示数为
,则待测阻值的阻值
___________.
正确答案
(1)4.700;(2)22 ;(3)①V1 、 A2 ②
试题分析:(1)用螺旋测微器测量其直径为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm;(2)多用电表测量的读数是22Ω;(3)①电源电动势为4V,直接使用电压表V1量程太小,为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的1/3,使用电压表V2量程又太大,可以把电压表V1与定值电阻R0串联,增大其量程进行实验,故电压表选择V1,电阻中最大电流约为,所以电流表选A1.测量电路如图所示:
②由电路图可知:
在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,有以下器材:
A.待测干电池组E(电动势约为4.5V,内阻r约2Ω)
B.电压表(量程3V、内阻很大)C.电流表(量程0.5A、内阻很小)
D.滑动变阻器(0~20Ω)E.电阻箱R0(0~999.9Ω,用作定值电阻)
F.电键、导线若干
①若实验中调节滑动变阻器电压表示数变化不明显采用给电源 (“串联”或“并联)一个电阻箱,如图9甲中电阻箱面板显示其阻值R0=_______Ω。
②图中乙为用以上器材连接的不完整的电路,为完成实验,请在乙图中补画出一根导线构成完整实验电路。
③利用实验测得的多组电压表示数和对应的电流表示数,绘出了如图9丙所示的U-I关系图线,若图线在U轴的截距为U0,在I轴的截距为I0,则可以求得电池组电动势E=__________,内阻r=______ _。(用给定的物理量符号表示)。
正确答案
(1)串联; 8.0;(2)如图所示;(3)U0,。
试题分析:(1)实验中调节滑动变阻器电压表示数变化不明显,说明电源内阻太小,串联一定值电阻,相当于把电源内阻变大了,可以让电压表的变化明显;电阻箱面板显示其阻值R0=8Ω。
(2)由实验原理连接实物图。
(3)如图丙所示的U-I关系图线,若图线在U轴的截距为U0,在I轴的截距为I0,则可以求得电池组电动势E=U0斜率的大小绝对值等于内阻和电阻箱阻值之和.所以内阻r=
在测定金属丝电阻的实验中,为提高测量精确度,减小误差,需要确定电流表采用内接法还是外接法。由于电表内阻未知,一位同学运用试触法进行判断。具体做法是:按图所示的电路闭合电键后,当与电压表连接的导线(带箭头部分)接到a点时,电压表示数为2.0V,电流表示数为0.40A;当接到b点时,电压表示数为3.0V,电流表示数为0.38A。电源内阻不计.
(1)由以上数据可知,应该采用电流表 接法。
(2)测得RX的阻值是 .(取两位有效数字)
正确答案
(1)外接法(2)5.0
试题分析:采用试触法确定电流表接法时,电压表示数变化大应采用外接法,电流表示数变化大,应采用电流表内接法;确定电流表接法受,根据所测电压与电流,由欧姆定律可以求出待测电阻阻值.
由题意可知,电压表示数变化量大,说明电流表分压较大,为准确测量,电流表应采用外接法;
待测电阻阻值:
故答案为:外;5.0.
在测量电源的电动势E以及内阻r(电动势约2V,内阻约0.5Ω)实验中,给出如下器材:量程为1V的电压表,量程为0.5A的电流表(内阻较小),定值电阻Ro = 1.6Ω,滑动变阻器R,开关S,导线若干。
(1)四位同学设计了如上四个电路,实验电路应选为( )
(2)实验时当电流表的示数为I1时,电压表示数为U1;当电流表的示数为I2时,电压表示数为U2,则可求出电动势E的字母表达式为_____, 内电阻r的字母表达式为_______
(3)根据测量实验记录数据画出了电压表示数U随电流I的变化关系U—I图象,如图所示,由此可
知电源电动势E=_____、内阻为r=______。(结果在小数点后保留两位小数)
正确答案
(1) D ; (2) ;
; (3)1.70V;0.40Ω
试题分析:(1)因电源不宜在长时间、大功率状况下使用,故滑动变阻器不能用分压式应用限流式,
电源内阻太小,有定值电阻来等效内阻,测量更准备。故选用D。
(2)由闭合电路欧姆定律得:U1=E-I1(R0+r)和U2=E-I2(R0+r),解得:;
(3)由图可知:图像与纵轴(U轴)的交点是1.70V,所以电源电动势E=1.70V;斜率R0+r=2.00,所以r=2.00-1.60=0.40Ω
(7分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验室备有下列器材选用:
A.干电池(电动势E约1.5V,内电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω,10A)
E.定值电阻R0(阻值990Ω)
F.开关和导线若干
两组同学分别采用了不同实验方案进行实验:
(1)一组同学设计的实验电路如图所示,并利用以上器材正确连接好电路,进行了实验测量。根据他们的实验设计,完成下列问题:闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2。多次改变滑动端P的位置,得到多组数据。在图所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系,并已标出了与测量数据对应的5个坐标点。还有一组数据如图的电表所示,请依据所标各点标在图中描绘I1-I2图线。
利用所画图线求得电源的电动势E= V,电源的内电阻r = Ω。(结果要求保留两位小数)
(2)另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻。实验原理如图所示。当变阻器为某一阻值时,用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U,再卸去变阻器一个接线柱的导线,把多用电表串联在电路中,用直流电流挡测出通过变阻器的电流I。随后改变变阻器的电阻,重复上述操作,获得多组U、I数据,并计算得出实验结果。这个实验方案在测量原理上的主要缺点是 。
正确答案
(1)见下图(2分); 1.48±0.01 (2分); 0.59±0.02 (1分)
(2)将路端电压和电流分两次测量。 (2分)(说明:表达出测量的电流、电压不是同一个状态即可得分)
试题分析:(1)路端电压,干路电流为
,根据路端电压
,即
,所以
为一条倾斜的直线。连接如图。
扩大1000倍即路端电压,图像中
的单位为mA,那么扩大1000倍,把单位换位v即可转换为
图像,那么与纵轴的截距即电源电动势,
,斜率即内阻
。
(2)实验设计先测出电路路端电压,然后把多用电表串联到电路再测量电流,可能电流已经不是测量电压时那个电流了。
在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选用:
A电压表量程为15V ,B 电压表量程为3V ,
A 变阻器为(20Ω,3A ) B 变阻器为(500Ω,0.2A ) .
(1)电压表应该选______(填A或B),这是因为_____ ___ 。
(2)变阻器应选 (填A或B), 这是因为_________ ____。
正确答案
(1)B, A表量程太大,读数误差太大 (2)A, B变阻器额定电流太小,阻值太大调节不方便
试题分析:(1)试验中电表指针偏转角度越大越好,所以电压表应选量程为3V的,
(2)滑动变阻器的最大阻值和电路电阻越接近操作越方便,所以选择20Ω的,
小王同学用下图中的实验器材来测绘一个灯泡(灯丝为特殊材料)的伏安特性曲线。其中电压表内阻约20kΩ,毫安表内阻约200Ω, 滑动变阻器最大阻值为10W, 电源能提供的电压为9V。实验测得灯泡两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示:
(1)根据表中的数据信息及有关电学实验的知识, 请你帮助小王将电路图补画完整。
(2)正确连线后,实验开始前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(填“右或左”)。
正确答案
(1)如下图所示;(2)最左端;
试题分析: 测绘一个灯泡(灯丝为特殊材料)的伏安特性曲线,要从电压为0开始,所以,要采用分压式控制电路;实验开始前,为了安全,滑动变阻器的滑片置于最左端,这时电压表的示数为0
在“测定电源的电动势和内阻”的实验中:
(1)在图示的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________端(填“左”或“右”).
(2)下图是根据实验数据作出的U-I图象,由图可知,电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
正确答案
左;1.5;1.
试题分析:图中滑动变阻器的滑片置于左端时接入电路的电阻最大,可最大程度的减小电路电流,保护电表;注意到图中电压是从1.0V开始增大的,所以无法读取短路电流,分别将“I=0,U=1.5V”和“I=0.5A,U=1.0V”代入,联立求解可得E=1.5V,r=1Ω。
(1)在练习使用多用表的实验中,某同学连接的电路如图所示
①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________的电流;
②若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是________的电阻;
③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是________两端的电压。
正确答案
①R1,②R1和R2的串联,③R2(或电源),
试题分析:①电流表与R1串联,因此电流表量的是R1的电流;②断开开关时,电源不起作用了,这时欧姆测的是两个电阻串联之后的总电阻;③滑动变阻器滑到最左端,滑动变阻器相当于直导线,因此电压表测得的是R2两端的电压。
(6分)如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向.
①在给出的实物图中,用笔划线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路.
②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将原线圈迅速从副线圈拔出时,电流计指针将 ;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将 (以上两空选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”).
正确答案
①如图所示 ②向左偏
试题分析:①电源、开关、滑动变阻器及L1组成闭合回路,实物图如图所示,L2与电流表组成闭合回路;
②开关闭合时,灵敏电流计的指针向右偏,说明穿过L2的磁通量增大时,指针向右偏,若将原线圈迅速从副线圈拔出,穿过L2的磁通量减少,则灵敏电流计的指针将向左偏
某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某 电压表(量程为10 V)的内阻(大约为几十千欧),该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30,则
(1)欧姆挡的选择开关拨至______挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用下图中______方式连接.
(2)在实验中,某同学读出欧姆表的读数为______Ω,这时电压表
的读数为______V,欧姆表电池的电动势为_______V.
正确答案
(1)×1 k A ;(2)40000 5.0 8.75
试题分析:欧姆表中值电阻附近刻度比较均匀,读数误差最小,故倍率选择“×1K”挡位;电流从红表笔流入,黑表笔流出,故A方式正确;
②欧姆表读数=表盘读数×倍率=40×1K=40KΩ;电压表读数为:5V;欧姆表内电阻等于中值电阻,为r=30KΩ;根据闭合电路欧姆定律,有:E=Ir+U=r+U==8.75V
(10分)研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究。
(1)为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图(a)所示电路。图中电源电动势未知,内阻不计。闭合开关,将电阻箱阻值调到20Ω时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到95Ω时,电流计指针指在如图(b)所示位置,则电流计的读数为 mA。由以上数据可得电流计的内阻Rg= Ω。
(2)同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“30mA”处,此处刻度应标阻值为 Ω(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为 Ω。
若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻变大不能忽略,电动势不变,但将两表笔断开,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果与原结果相比将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
正确答案
(1)12.0 , 30 (2)∞ , 6 (3)不变 (每空2分)
试题分析:(1)据十分之一估读法,读数为:12.0A;当电阻箱阻值为20Ω时有:,当电阻箱阻值为95Ω时:
,则电流计内阻有:
,电源电动势为:
。
(2)将电流计改装成欧姆表后,指针处于30mA处时有:,代入数据可以求得电阻箱此时阻值为:
;当指针示数为10mA时,电流总电流为:
,欧姆表读数为:
;(3)电源内阻增大后,将两表笔断开,指针仍能满偏,说明电源内阻与电阻箱阻值之和与原来相等,故测量结果不变。
(每空3分共6分)如图所示,是测电流表内电阻的电路图。实验时,先将滑动变阻器R1触头位置移至最右端,使其连入电路的电阻最大;然后闭合开关S1,断开开关S2,移动触头位置,使电流表满偏,指针指在Ig刻度处;再闭合S2,改变电阻箱R0阻值,使电流表指针指在Ig/3刻度处,此时电阻箱阻值R0=10Ω,则电流表内阻Rg= ,由于存在系统误差,测出的阻值和真实傎相比 (填“偏大、相等或偏小”)。
正确答案
偏小
试题分析:两种情况下,忽略电源内阻,则电流表两端的电压不变,所以有,,但是由于电源内阻的存在,当并联上电阻箱后,电流表两端的电压小于原来的电压,故测量值比真实值偏小,
(10分)现有两个电阻R和R0,R为标准电阻,R0的阻值随温度变化.一探究小组用图甲电路(虚线框内还有一个滑动变阻器),经多次测量、描点,画出了两电阻的伏安特性曲线如图乙所示,其中两电阻电流从零开始变化.已知电源电动势为6 V,内阻很小.
(1)选出最适合本实验的滑动变阻器__________
A.5 Ω 0.6 A B.20 Ω 0.6 A C.100 Ω 0.6 A
(2)在图中虚线框内补充完整电路图.
(3)实验中,当电流表的示数为0.1 A时,电阻R0消耗的电功率为_______W;由图线知,R0的阻值随温度升高怎样变化?________________________________________________________________.
正确答案
(1)B (3分) (2)滑动变阻器用分压接法,如图.
(3分)
(3)0.2 (2分) 温度升高,电阻减小 (2分)
试题分析:(1)选滑动变阻器的原则是:安全、准确、便于操作,由图象知,电压是从零开始调节,滑动变阻器一定是分压式接法,这时在允许的范围内,滑动变阻器尽可能选阻值小的,便于调节,而从图象中,每个电阻最高加到3V,即路端电压最大为6V,若选5滑动变阻器,就会超过它的额定电流,A不行,选C又会调节起来不方便,因此选B;
(2)滑动变阻器采用分压或接法,电路答案所示
(3)由图象可知,当电压表示数为0.1 A时,电阻R0两端的电压为2V,因此消耗的功率P=0.2W;在I—U图象中,随电压的升高,电流增加的越来越快,从而说明电阻越来越小。
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