- 恒定电流
- 共18115题
现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻RA已经测出,阻值为5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A.10 Ω B.50 Ω
C.150 Ω D.500 Ω
本实验选用哪一种规格的定值电阻最好?________
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了图乙所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=______V,内阻r=________Ω.
正确答案
(1)C (2)10 45
试题分析:(1)电池的允许通过的最大电流为50mA,内电阻约为40Ω,电路中的最小电阻应大于,则最小电阻为:
;为了能很好的调节电路,并能得出更多组数据,保护电阻应选C.
(2)由闭合电路欧姆定律可知:
由可知,
解得:
点评:本题考查用图象求电动势和内电阻的方法,要注意由实验原理结合闭合电路欧姆定律求出表达式,再结合数学知识求得电动势和内电阻
某同学利用一段长电阻丝测定一节干电池电动势和内阻.接好如下图所示的实验装置后,将导线的接头O分别连接上电阻丝的a、b、c、d四位置并闭合电路测量.
(1)实验中选择从电阻丝的左端a开始而不是从电阻丝的最右端开始的理由是:
;
(2)实验中得到两电表读数如下:
经检查,电阻丝某处发生断路.则根据表格,发生断路的位置在 (填写字母)两点之间,电源内阻为 Ω.
(3)该同学使用的是均匀电阻丝且abcd四点等间距,在不修复电阻丝的情况下,O与电阻丝任意位置连接,不可能出现的电表读数是
A.1.15V B.1.30V C.0.24A D.0.35ª
正确答案
(1)防止短路,保护电源 (2分)
(2)bc间 (2分)
试题分析:(1)从右端开始则电路短路,所以从左端开始,起到保护电路作用
(2)ab两点电流为零,说明在ab和bc之间断路,但是由于如果ab之间断路,在接入b点后,就该有电流,故断路只能在bc之间
根据闭合回路欧姆定律可得:,解得
(3)从c点往右,电阻越来越小,电压表示数越来越大,所以c点的电压表示数最大,故不可能出现1.30V,电流表的示数最小,从0.25开始增加,故选B
点评:关键是知道实验原理,本题的难点在于判断电路的故障
某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后,想利用下列器材测定自来水的电阻率:
小题1:用毫米刻度尺测量如图甲所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L;
小题2:用游标卡尺测量水管内径为d,如图乙所示的读数为 mm;
小题3:用多用电表测量两接线柱间装满自来水时电阻约20KΩ;
小题4:为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ,电压表应选用 (以上均填器材代号);
小题5:为了达到上述目的,某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如丙图所示,接通电路后,当调节滑动变阻器的滑动片时,发现电压表、电流表有示数但几乎不变,请指出哪一根导线发生了断路?
(只要填写图中导线字母代号);
小题6:若实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U,可求得自来水的电阻率ρ= 。(用以上测得的物理量符号表示)
正确答案
小题1:
小题2:21.4
小题3:A1
小题4:V2
小题5:C
小题6:
分析:解此题的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流,从而选出 .
解:小题2:游标卡尺读数为d=21mm+4×0.1mm=21.4mm
【小题3、4】根据闭合电路欧姆定律电路中最大电流=
=
mA=0.75mA,故电流表应选
,因电源电动势为15V,故电压表
小题5:因滑动变阻器采用的是分压式接法,故若电压表、电流表有示数但几乎不变说明导线C断路.
小题6:根据欧姆定律R=及电阻定律R=
,解得:ρ=
故答案为:小题2:21.4;小题3:,小题4:
;小题5:c;小题6:
某同学从实验室找到一个电池(如图甲所示),为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A电流表G(滿偏电流10mA,内阻10Ω) B电流表A(0~0.6 A~3A,内阻未知)
C滑动变阻器R(0~20Ω,1A) D定值电阻R0(阻值990Ω)
E开关与导线若干
(1)该同学根据上述的实验器材,设计了如图乙所示的电路,请你按照电路图在答题纸的丙图上完成实物连线.
(2)丁图为该同学根据上述设计的实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A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.
(3)在上述测量中,电流表A的内阻对实验结果是否有影响?回答: (填写“是”或“否”)。
正确答案
(1)电路连接见解析;(2) 9.0 ;10.0(3)否.
试题分析:(1)电路连接如下图;(2)由全电路欧姆定律可知:,变形可得:
,由图像可知:
;
,解得:E=9.0V;r=10Ω;(3)由上述计算可知,此问题中与电流表的内阻无关,故电流表的内阻对实验结果无影响。
测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ)一块
B.电流表(量程3A,内阻为0.01Ω)一只
C.定值电阻(R=3KΩ,额定电流0.5A)一个
D.电池组(电动势略小于3V,内阻不计)
E.开关两只
F.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
①(4分)为了更准确的测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中相对比较合理的是 (填“甲”或“乙”)电路。其理由是 _ _________________ 。
②(4分)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量有 _________________ ;用上述所测各物理量表示电压表内阻,其表达式应为Rv=
正确答案
见解析
试题分析:①乙;因为甲图中电压表的内阻大,流过电流表的电流太小,读数误差比较大
②开关K2闭合前,电压表与电阻串联,电压表测的电压为电压表两端的电压,而开关闭合后,电压表测量电压为电动势,则由串联电路的规律可得出结果;
点评:探究性实验,要求我们能正确审题,找出实验中的基本原理才能顺利求解出结果.
有一标有“6V 0.5A”的小型直流电动机,转子是由铜导线绕制的线圈组成,阻值约为0.8Ω。现要测量该直流电动机正常工作时的输出功率,提供的器材除导线和开关外还有:
直流电源E:8V(内阻不计)
直流电流表A1:0—0.6A(内阻约为0.1Ω)
直流电流表A2:0—0.3A(内阻约为5Ω)
直流电压表V1:0—0.3V(内阻约为3kΩ)
直流电压表V2:0—10V(内阻约为20kΩ)
滑动变阻器R:0—10Ω,2A
(1)①为了较准确测量电动机的电阻,在图a方框内画出测量电路图
②闭合S,调整R,在测量电动机线圈电阻时应( )
A使电动机转动稳定后读出电流表、电压表示数
B控制电动机不转动时读出电流表、电压表示数
C使电动机两端电压达到额定值
D使两电表指针偏转角度均大于满偏时的1/3
③若电压表的示数为0.20V,电流表的示数为0.20A,电动机线圈电阻为 Ω
(2)利用图示b的电路测量电动机正常工作时的输出功率
①闭合S,调整R,使电压表示数为 V,电动机正常工作
②该电动机输出的机械功率为 W。
③电动机正常工作时,可使1kg的物体匀速上升的速度为 m/s。(g=10m/s2)
正确答案
(1)①
②BD ③1
(2)①6 ②2.75 ③0.275
试题分析:(1)①因是测量电动机的线圈电阻,阻值约为0.8Ω,满足电压表的内阻远远大于被测电阻,所以电流表要用外接法,测量时,要控制电动机不转动,要求通过电动机的电流要小,即滑动变阻器要用分压接法,具体图见答案;②因是测量电动机线圈电阻,所以电动机不能转动,A错,B对;因电表指针偏转角度大于满偏时的1/3时读数误差最小,D对;若使电动机两端电压达到额定值,电动机一定转动,C错。
③由欧姆定律.
(2)①电动机正常工作时的额定电压是6V。
②该电动机的热功率为,输入功率为
,输出的机械功率为
.
③由得到
点评:本题学生会分析选择电流表的内外接法,会分析选择滑动变阻器的分压和限流接法,清楚电动机中输入功率等于热功率加机械功率。
某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:
⑴检查多用电表的机械零点。
⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
⑶将红、黑表笔________,进行欧姆调零。
⑷测反向电阻时,将_____表笔接二极管正极,将_____表笔接二极管负极,读出电表示数。
⑸为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复⑶、⑷。
⑹测量完成后,将选择开关拨向___________位置。
正确答案
(3)短接(4)红 黑
(5)中央
(6)OFF
本题考查多用电表的使用。首先要机械调零,在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程。(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零。测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极。欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央。测量完成后应将开关打到OFF档。
在测定某金属的电阻率实验中:
a.某学生进行了如下操作:
①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图所示,则d=________mm.②测量金属丝电阻Rx的电路图如图A所示,闭合电键S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示.
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是________________,比较合理且较准确的金属丝电阻=_____Ω(保留两位有效数字),从系统误差角度分析,Rx的测量值与其真实值
比较,
____
(填“>”、“=”或“<”).
b.另一同学找来一恒压电源,按图B的电路先后将接线端P分别接a处和b处,测得相关数据如图B所示,
该同学利用该数据可算出Rx的真实值为_____Ω.
正确答案
1.703--1.706 电压表内阻比金属丝电阻大很多,分流很小,12Ω.. 13Ω.
试题分析:螺旋测微器读数为1.703--1.706 mm。P接在a点和b点时,电流几乎不变,则表明电压表分流很小,被测量电阻丝为小电阻,则电流表采用外接法,即P接在a点测量较为精确,由数据可得电阻测量值为1.84/0.15=12Ω,当采用安培表外接法时,电压测量准确,电流测量值偏大,则电阻测量值偏小。当P接在b点时,电压表读数为电源电压,则Rx+RA=3.00/0.20=15Ω,当P接在a点时,电源电压为3.00V,则电流表电压为3.00-2.56=0.44V,电流表内阻为0.44V/0.22A=2Ω,因此电阻丝的电阻为13Ω.
某同学探究一个额定电压2.2V、额定功率1.1W的小灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的关系。器材为:电源(电动势3V)、电键、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。
(1)为了达到上述目的,请将图a连成一个完整的实验电路图。要求所测电压范围为0V~2.2V。
(2)根据实验数据得到了如图b所示小灯泡的U-I图象。电压从0.4V增至1.2V的过程中小灯泡阻值增加了 。
(3)若把该灯泡与一阻值为R0=5的电阻串联后接在电动势3V,内阻1
的电源两端,如图所示,则小灯泡实际消耗的功率是 W。
正确答案
(1)如图所示
;
(2)1;(3)0.32W(0.28~0.34)
试题分析:(1)连接电路时,由于电压从零开始调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,而小灯泡电阻较小,因此采用电流表外接法,电路如图所示,(2)由图象可知在0.4V时对应的电流为0.2A,此时的电阻,在1.2V时对应的电流为0.4A,此时的电阻
,因此小灯泡阻值增加了1
。(3)这时可以将电源看成一个内阻为6
,电动势为3V的电源,做出伏安特性曲线,与灯泡的伏安特性曲线交点就是加在灯泡两端的电压和流过灯的电流,如图所示
从图象上看出,加在灯泡上的电压,电流
,这时灯的功率
(10分)利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω);
电流表A1(量程0~100 mA,内阻约5 Ω);
电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω);
电阻箱R(0~999.9 Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关,整理好器材。
①某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=________mm;
②实验中电流表应选择______(填“A1”或“A2”);
③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R–L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响(填“有”或“无”)。
正确答案
:①0.730;②A1;③④无;
试题分析:①螺旋测微器示数d=0.5mm+0.240mm=0.730mm;②电路中可能出现的最大电流为:,故电流表选择A1即可;③由全电路欧姆定律可知:
,整理可得:
,由已知条件可知:
解得:
;④由上述表达式可知,本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果无影响。
考点;测量某种电阻丝材料的电阻率。
(6分)下面是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格如下:
A.待测电阻Rx(阻值在900~1000Ω)一只
B.电压表V(量程10V,内阻Rv约为3kΩ)一只
C.电流表A(量程10mA,内阻RA约为1Ω)
D.滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1.5A)
E.滑动变阻器R(最大阻值10kΩ,额定电流0.5A)
F.电源E (电动势9V, 内阻不计)
G.开关一个,导线若干
请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量待测电阻Rx的实验电路。要求能多次测量,尽可能减少测量误差,试在方框内画出符合要求的实验电路图,滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)。
正确答案
D
试题分析:测量待测电阻Rx要求能多次测量,尽可能减少测量误差,故选择分压电路,由于,
故选择内接法,故电路图如上图,为了便于调节,滑动变阻器选择D。
某同学用伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值(阻值约为6Ω),除被测电阻外,还有如下实验器材:
E.开关、导线等
①请根据所提供的器材,在右图所示的方框中画出合理的实验电路图.
②这种连接方法属于电流表 (选填“内接”或“外接”);测得的电阻值比真实电阻值偏 (选填“大”或“小”)
正确答案
①
②外接;小
试题分析:①因为,故采用电流表外接电路,电路如图;
②这种连接方法属于电流表 外接;因为电流表测得的电流值大于电阻上的电流,所以测得的电阻值比真实电阻值偏小。
(1)(8分)在《油膜法估测分子大小》的实验中,操作步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;
③先往边长为30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,痱子粉均匀撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油 酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格.
上述实验步骤中有错误的步骤是____________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式d=________.
某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于________
A.油酸散开的时间过长,面积过大
B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(2)(10分)某小组科技活动小组为探究导电液体的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~500mA,内阻约Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω; F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ; G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是 ________(填“R1”或“R2”);
②根据所选的器材在虚线 框中画出实验电路图(盐水柱的符号用“ ” 表示);
③握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:
为了研究电阻与长度
的关系,该小组用纵坐标表示电阻
,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是____________。
正确答案
(1)步骤⑥应该是不足半个格的舍去,多于半个格的算一格; ; BCD
(2)①A1 R2;②电路图如图所示
③L2
试题分析:(1)在扩散时,总是有不足半个空间和多于半个空间的,为了让估算尽量准确,所以应该是不足半个格的舍去,多于半个格的算一格,因此第6步应该调整。根据题意每毫升混合溶液中的纯溶液为,取出
滴入水中,那么有
滴入水中,扩散的总面积为
,所以
。根据V=Sd可知,计算结果偏大说明S或者V偏大,错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,则会S偏大;计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,说明S偏小;水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,说明S偏小;因此答案为BCD。
(2)①电源电动势为12V,内阻大概为几千欧,根据欧姆定律则,所以电流大概为mA级,所以选择A1比较合理。
②为了通过伏安法测电阻,选用串联式电路,所以用大电阻分压,即R2.即电路如答案。
③根据数据来看,电阻应该是跟L2成正比。
点评:本题考查了通过油酸实验测量油酸分子厚度,通过伏安法测电阻的方法,本题也可以考虑通过分压式电路测量。
有一个小灯泡上标有“4 V、2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的伏安特性图线.现有下列器材供选用:电压表(0~5 V,内阻10 kΩ),电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω),滑动变阻器(10 Ω,2 A),学生电源(直流6 V)、开关、导线若干
(1)实验时,应选下面两图中_______(甲,乙)电路图来完成实验
(2)根据所选电路图,将下面的实验器材用实线连接成实物电路图,图中部分连线已经连接好,请你完成其余的连线.
正确答案
(1) 甲
(2)
试题分析:伏安法描绘这个灯泡的伏安特性图线,滑动变阻器必须用分压控制电路,所以只能选用甲图;实物图连线时,分压式的滑动变阻器连法要特别注意,很容易出错。
利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,提供的器材有:
待测干电池两节,每节干电池的电动势均约为 1.5V,内阻均约为0.2W
直流电压表V(量程0~3V,内阻很大)
直流电流表A(量程0~0.6~3A,内阻忽略不计)
定值电阻R0=4W;滑动变阻器RP(阻值范围0~20W,
允许最大电流2A)开关一个,导线若干
(1)请根据实验原理图,把下边的实物图连接完整
(电流表量程必须选择正确)
(2)某同学利用该电路完成实验时,闭合电键后,发现无论怎样调节变阻器的滑片,电流表A保持一定的示数不变,电压表的示数维持在2.4V左右。由此可判断故障应是 (填选项前的字母)
A.电流表A烧毁断路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开
D.滑动变阻器的电阻线断开
(3)故障排除后进行实验,记录了几组电压表和电流表的示数如下表:利用表格中的数据描点如图,请讲各点绘图
(4)请进一步根据描出的图得出两节干电池总的电动势值为________V,干电池的总内阻为__________W。
正确答案
(1)电路连接
(2) C
(3)
(4) 2.90-3.00 0.7左右
试题分析:(1)电路图连接注意沿着电流防线链接,如图
(2)A保持一定的示数不变,电压表的示数维持在2.4V左右,说明滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开,C对。
(3)描点绘图见答案,注意处理数据时不能用折线。
(4)U—I图像中纵坐标截距为电动势,倾斜程度代表内阻,即E=2.90V r=0.7
点评:本题考查了利用伏安法测量干电池的电动势和内阻的方法,比较常规。
扫码查看完整答案与解析