- 恒定电流
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如图所示,电源的电动势E="6" V,r="1" Ω,M为一直流玩具电动机,线圈电阻R1="2" Ω,限流电阻R2="3" Ω.电动机正常工作时,电压表示数为0.3 V,求:
(1)玩具电动机消耗的电功率;
(2)玩具电动机转化为机械能的功率.
正确答案
(1)0.56 W (2)0.55 W
电路中的电流I= A="0.1" A,
电动机的输入电压U1=E-U2-Ir="6" V-0.3 V-0.1×1 V="5.6" V
电动机消耗的电功率P1=IU1=0.1×5.6 W="0.56" W
电动机转化为机械能的功率
P机=P1-I2r="0.56" W-0.01 W="0.55" W.
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图a、b两种电路各测一次,用图a测得的数据是3.0V,3.0mA,用图b测得的数据是2.9V,4.0mA,由此可知,用图 测得Rx的误差较小,测量值Rx = 。测量值比真实值偏 (填“大”、“小”)
正确答案
a 1000Ω 大
试题分析:(a)图与(b)图的数据显示,两种电路电流表的示数相对误差要大一些,宜用电流的真实值 故用(a)图的电路,其测量值为:,测量过程中电流表测量的是真实值,但是电流压测量的是两者的电压和,比真实值大,所以测量值偏大,
点评:待测电阻远大于电流表内阻时,电流表的分压小,可忽略不计,用电流表内接法.测量值偏大.待测电阻远小于电压表内阻时,电压表的分流小,可忽略不计,用电流表外接法,测量值偏小.
已知电流表的内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA,问:
(1)要把它改装成量程为6V的电压表,应串联多大的电阻?
(2)要把它改装成量程为3A的电流表,应并联多大的电阻?
正确答案
(1)1880Ω;(2)0.12Ω评分标准:(1)4分;(2)3分
略
如图所示的电路可用于测量电源的内阻r,电源的电动势未知。图中A 是电流表,其内阻并不很小,V为电压表,其内阻亦不很大,R是一限流电阻,阻值未知,电键S1、S2、S3都处于断开状态。
请补充完成下列实验步骤,用适当的符号表示该步骤中应测量的物理量:
小题1:闭合S1,S3打向1,测得电压表的读数U0,电流表的读数为I0,电压表的内阻RV= ;
小题2:闭合S1,S3打向2,测得电压表的读数U1;
小题3: 。
小题4:用所测得的物理量表示电池内阻的表示式为r= 。
正确答案
小题1:Rg= …
小题2:
小题3:闭合S1、S2,S3打向2,测得电压表的读数U2,电流表的读数I2……(3分)
小题4:r=
略
右图是用来测定电池组的电动势和内阻的电路,其中的电压表可看作理想表,定值电阻R="7.0" Ω.在开关未接通时,电压表的读数为6.0 V;接通开关后,电压表的读数变为5.6 V,求电池的电动势和内阻.
正确答案
E="6.0" V r="0.5" Ω
当开关未接通时,电压表的读数等于电源的电动势,即E="6.0" V,
接通开关后,根据闭合电路欧姆定律E=U+r,
r=×R=
×7.0 Ω="0.5" Ω.
(8分)
要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值为3KΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;
开关S一个,导线若干。
①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是
②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号: .
③由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。
正确答案
电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流,测量值远小于量程;(2分)
②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示;
(图3分)
③, (2分)
表示:
的电压,
表示:
和
串联的总电压。 (1分)
试题分析:①最主要的原因是电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流,测量值远小于量程②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示,根据的是串联分压的原理③由两电压表支路电压相同,可知
点评:本题难度较小,在选择电压表与电流表时特别要注意的是电表的量程的选择,量程不能太大,否则测量误差较大,太小不能完成实验要求
用欧姆表测电阻时,如发现指针偏转角度太小,为了使读数的精度提高,应使选择开关拨到较 (选填“大”或“小”)的倍率档,重新测量,测量前必须先要进行 。如图所示为使用多用表进行测量时,指针在刻度盘上停留的位置,若选择旋钮在“50mA”位置,则所测量电流的值为 mA。
正确答案
(6分)大;调零;22.0(每空2分)
试题分析:指针偏转角度太小,说明待测电阻阻值较大,应使选择开关拨到较大的倍率档,每次换挡都需要欧姆调零,选择旋钮在“50mA”位置,说明电流表量程为50mA,所以示数为22.0mA
点评:难度较小,注意的是偏转角较小,说明电流较小,即电阻较大,电流和电压的档位不是倍率而是量程
用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管,其结果依次如图(1)、(2)、(3)所示三个图,由图可知,图 中的二极管是好的,该二极管的正极是 端。
正确答案
⑶ a
试题分析:二极管当通正向电流时,电阻几乎为零,当通负向电流时,电阻很大,所以(3)中的二极管是好的,根据红进黑出可知a端为二极管的正极
点评:本题的关键是理解二极管通正反电流时的电阻特点
在做“测定金属的电阻率”的实验时,有位同学按图所示电路进行连线,他共用7根导线:ab、cd、ef、ff’、e'd'、d'c'、b'a',由于其中有一根内部断开的导线,所以当他合上开关S后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表读数都约为4.5 V,电流表读数接近零.
(1)根据上述现象可判断出是导线________或_______断开.
(2)若他用多用电表的直流电压挡进行检查,合上开关S后,那么选择开关最好置于_______挡.(填序号)
接下来测量ff’间直流电压时,红表笔应接触_______ 端,若测试结果为4.5 V,则是导线_______断开.
(3)用游标卡尺测量金属材料的直径时,某一次测量结果如图所示,图中读数为________mm.
正确答案
(1)(2分)ff’或e’d’
(2)(6分)B、f、ff’
(3)(2分)2.35
略
如图10所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将图中所缺导线补充完整.
(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,将原线圈迅速插入副线圈中,电流计指针将________偏转。(填“向左”“向右”或“不”)
(3)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________偏转。(填“向左”“向右”或“不”)
正确答案
(1)连接如图所示(2分)。
(2)向右 (3)向左 (每空2分)
(1)略(2)当电流从正极流入时指针向右偏转,将原线圈迅速插入副线圈中,根据线圈的饶向和右手定责、楞次定律判断感应电流从正极流入,指针向右偏转(3) 将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电阻减小,电流减小,穿过闭合线圈的磁通量减小,电流表指针向左偏转
测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中,将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测定电流约为3mA。现有下列器材:
待测“水果电池”
电流表:满偏电流3mA,电阻约10Ω
电压表:量程0~1.5V,电阻约1000Ω
滑动变阻器R1:0~30Ω
滑动变阻器R2:0~30kΩ
开关、导线等实验器材
小题1:本实验选用上面所示的实验原理图,应该选用哪种规格的滑动变阻器? 。(填写仪器代号)
小题2:在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值,得到U—I图象如上图所示,根据图中所给数据,则“水果电池”的电动势E= V,内电阻r= Ω。
小题3:若不计测量中的偶然误差,用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较,电动势E (选填“偏大”或“相等”或“偏小”),内电阻r (选填“偏大”或“相等”或“偏小”)。
正确答案
小题1:R2
小题2:1.5V 500Ω
小题3:相等 偏大
(1)“水果电池”电动势约为1.5V,电流约为3mA,估算其内阻约为500Ω,要使电路电流变化范围大一些,需要选用与电源内阻接近的滑动变阻器,故选用R2。(2)根据图象可知:纵截距表示电动势,斜率绝对值表示内阻。故电动势为1.50V,内电阻为500Ω。(3)根据欧姆定律可得,
,由此可知电动势E测量值等于真实值,而内电阻测量值大于真实值,因为还包含电流表内阻
(8分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线(伏安特性曲线是指用电器的电流I与所加电压U的关系在U-I坐标中所作出的图线),要求特性曲线尽可能完整,实验用的原理图如图所示.已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5毟.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其它备用的仪表和器具有:
盛有热水的热水杯电源(3V、内阻可忽略)
直流电流表(内阻约1Ω)
直流电压表(内阻约5kΩ)
滑动变阻器(0~20Ω)
开关、导线若干.请在空格内填上适当的内容:
a.往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出 的值;
b.调节滑动变阻器,快速读出 的值;
c.重复a~b,测量不同 下的数据;
d.绘出各测量温度下热敏电阻的 .
正确答案
a.温度计 b.电流表和电压表 c.温度 d.伏安特性曲线
略
某同学设计了一个如图 7所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用 的实验器材为:待测干电池组(电动势约 3V)、电流表(量程 0.6A,内阻小于 1Ω)、电阻箱(0~99.99Ω)、滑动变阻器(0~10Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若 干。考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。
(1)该同学按图 7 连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为 0.20Ω。试分析该测量 产生误差的原因是_________________________________________。
(2)简要写出利用图 7 所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:
①_______________________________________________________________________;
②_______________________________________________________________________;
(3)图 8 是由实验数据绘出的图像,由此求出待测干电池组的电动势 E=____________V、内阻 r=_____________ Ω。(计算结果保留三位有效数字)
正确答案
(1)并联电阻箱后线路总阻值减小,从而造成总电流增大
(2)①调节电阻箱 R,断开开关K,将开关 S 接 D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;
②断开开关D,再次调节电阻箱 R,将开关 S 接 D,记录电阻箱的阻值和电流表示数
(3)2.81 2.33
测定电源电动势和内阻实验的原理知,此种接法出现误差的原因是电流表的分压作用。而R=r+r安 ,图线的斜率表示电源电动势的倒数,据此得出电动势 E=2.81v, 内 阻 r=2.33Ω。有的考生不能正确理解
图象的物理意义,从而无法得出正确的答案。
按照有效数字规则读出下列电表的测量值。
(1)接0~3V量程时读数为________V。
(2)接0~0.6A量程时读数为_______A。
正确答案
(1)2.17(2.14~2.18均对)(2分); (2)0.16 (2分)
试题分析:电表读数,最小刻度是1的读到0.1,最小刻度是2和5的读到1,所以上面二表的读数分别为2.17V和0.16A。
在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,提供的实验器材有:
A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约0.3A)
B.直流电流表A(0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C.直流电压表V(0~6V,内阻约5 kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A)
F.电源(6V,内阻不计)
G.开关S及导线若干.
(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2);
(2)某同学设计了实验测量电路,通过改变变阻器的滑片位置,使电表读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图甲中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整;
(3)该同学在实验中测出8组对应的数据(见下表):
则小灯泡的额定功率为 W,该测量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.请在图乙坐标中,描点作出U—I图线.由图象可知,随着电流的增大,小灯泡的电阻 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
正确答案
(1)R1(2分)
(2)如图所示(3分,电路图中只要有错不得分)
(3)1.25W(2分) 大于(2分) 如图所示(2分) 增大(1分)
略
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