- 恒定电流
- 共18115题
现仅有以下器材:
电流表A1:量程0.2 A 电流表A2:量程0.02 A
电压表V1:量程3.0 V 电压表V2:量程100.0V
滑动变阻器R:0~10 Ω 电阻箱R0:0~9999.9 Ω,0.1A
蓄电池组E:电动势E=6 V,内阻r约0.1 Ω
电键S及导线若干
为较准确测定一阻值约1.2 Ω的电阻丝Rx的阻值,已有甲、乙两位同学分别设计了甲、乙两个电路图来测量Rx。但甲、乙两电路设计均有不合理之处,请指出存在的问题。(各图分别指出两处即得满分)
(1)甲图不合理之处:___________,___________。
(2)乙图不合理之处:___________,___________。
(3)请设计一个实验用的较合理的电路图,画在规定方框内,并写出Rx的计算公式:Rx=___________。
正确答案
(1)不能多次测量;超过电流表量程,不安全;电压表量程太大,读数误差较大(写出两点,得分)
(2)电流表量程太小;电压表量程太大;电压调节范围太小
(3)如图;
某同学要测量一导体的电阻。
(1)他先用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向电阻挡“×100”挡位的多用电表测量,其表盘及指针所指位置如图甲所示,要能比较准确地测量该电阻的阻值,应将多用电表的选择开关旋转到电阻挡的________ 挡位,调到正确挡位后重新调零,再次测量此电阻,其表盘及指针所指位置如图乙所示,则该电阻约为________Ω。
(2 )该同学想用“伏安法”更精确地测量该导体的电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
A.待测电阻B.电流表A1(量程0~50 mA,内阻约为50 Ω)
C.电流表A2(量程0~5 mA,内阻约为30 Ω)
D.电压表V1(量程0~3 V,内阻约为10 kΩ)
E.电压表V2(量程0~15 V,内阻约为50 kΩ)
F.直流电源( 电动势6 V,内阻不计)
G.滑动变阻器1(阻值范围为0~20 Ω,允许通过的最大电流为2.0 A)
H.定值电阻2=50 Ω
I.开关S一个,导线若干。则:
①为了使实验误差较小,要求电表的指针的偏转幅度达到半偏以上,并要求测得多组数据进行分析,则电流表应选择________ ,电压表应选择________(选填器材前的字母代号) .
②将你设计的实验电路画在虚线框内.
③使用设计的电路图进行测量,若电压表的读数为,电流表的读数为,那么,待测电阻的阻值=________( 用已知物理量和测量的物理量的字母符号表示) .
正确答案
(1)×10;220
(2)①B;D
②
③
在研究性学习中,某同学设计了一个测量导电纸的导电膜厚度的实验,该同学从资料上查得导电纸导电膜的电阻率为ρ,并利用下列器材完成这个实验:
A.电源E(电动势为12V,内阻不计)
B.木板N(板上放有导电纸一张,导电膜向上),两个金属条a、b(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作电极,其电极长度与导电纸宽度相同)
C.滑动变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻)
D.毫米刻度尺
E.电压表V(量程为6V,内阻约3kΩ)
F.电流表A(量程为0.6A,内阻忽略不计)
G.开关K,导线若干
(1)请利用上述器材设计实验电路。在虚线框中画出实验电路原理图。(导电纸用符号表示)
(2)实验中应测定的物理量是:___________。
(3)计算导电膜厚度h的公式是:___________。(用ρ和测得的物理量的符号表示)
正确答案
(1)实验原理图如图所示
(2)导电膜导电部分长度L1,宽度L2,电压表永数U和电流表示数I
(3)
有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60cm,电阻大约为6Ω。横截面如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图乙所示,金属管线的外径为___________mm;
(2)现有如下器材
A.电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程3A,内阻约0.03Ω)
C.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(1750Ω,0.3 A)
E.滑动变阻器(15Ω,3A)
F.蓄电池(6V,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________。(只填代号字母)。
(3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整。
(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是___________。计算中空部分截面积的表达式为S=___________。
正确答案
(1)1.125±0.001
(2)A;E
(3)
(4)管线长度L;
如图(a)为测量电阻Rx的电路图,R为电阻箱,R'为起保护作用的滑动变阻器,电源E的电动势约为6V,S为单刀双掷开关,电流表量程为0.6 A。
(1)以下四种规格的滑动变阻器,最适合本实验的是____。
A.1 Ω
B.10 Ω
C.100 Ω
D.1 000 Ω
(2)请在图(b)中以笔画线代替导线按实验原理图将实物图补充完整;
(3)请简述测量待测电阻Rx的实验原理____。
(4)一同学想利用本实验电路测电源电动势,需将开关掷于___位置。该电路滑动变阻器R'接入电路部分的电阻未知,能否测出电源的内阻r?____。
正确答案
(1)B
(2)
(3)掷于a,记下电流表示数I;掷于b,调节变阻箱R,使电流表示数达到I,变阻箱读数即为Rx阻值
(4)b,不能
检测一个标称值为5 Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下:
A.待测滑动变阻器Rx,全电阻约5 Ω(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)
B.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.6 Ω
C.电流表A2,量程3 A,内阻约0.12 Ω
D.电压表V1,量程15 V,内阻约15 kΩ
E.电压表V2,量程3 V,内阻约3 kΩ
F.滑动变阻器R,全电阻约20 Ω
G.直流电源E,电动势3 V,内阻不计
H.游标卡尺
I.毫米刻度尺
J.电键S、导线若干
(1)用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表___________(填“A1”或“A2”),所选电压表为_________(填“V1”或“V2”)。
(2)画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。
(3)为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材及操作步骤,并给出直径和总长度的表达式。
正确答案
(1)A1,V2
(2)电路原理图和对应的实物连接如图
(3)方案一:
需要的器材:游标卡尺、毫米刻度尺
主要操作步骤:
①数出变阻器线圈缠绕匝数n
②用毫米刻度尺(也可以用游标卡尺)测量所有线圈的排列长度L,可得电阻丝的直径为d=L/n
③用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D,可得电阻丝总长度l=nπ(D-)也可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D,得电阻丝总长度l=n(D-
)
④重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值
方案二:
需要的器材:游标卡尺
主要的操作步骤:
①数出变阻器线圈缠绕匝数n
②用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D1和瓷管部分的外经D2,可得电阻丝的直径为,电阻丝总长度l=
π(D1+D2)
③重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值
用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率r。某同学电路如图所示。给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。
(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图甲和图乙所示。由图可知其长度为____________cm,直径为____________mm。
(2)闭合电键后,发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同,则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。
(3)对照电路的实物连接画出正确的电路图。
(4)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,请在图中作出U-I图线。
(5)求出的电阻值R=____________Ω(保留3位有效数字)。
(6)请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式____________。
正确答案
(1)59.40(59.39~59.41),0.434(0.433~0.435)
(2)待测金属丝
(3)
(4)作U-I直线,舍去左起第2点,其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧(图“略”)
(5)5.80(5.60~6.00)
(6)
探究一个未知导体元件Rx(阻值约为100Ω)的阻值实验室提供如下器材:
电流表A1(量程30mA,内阻为20Ω)
电流表A2(量程500μA,内阻为1KΩ)
电压表V(量程15V,内阻3kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为5KΩ)
电阻箱R0(阻值范围0-9999Ω)
稳压直流电源E(电动势4V)
电键S、导线若干
(1)为了尽可能提高测量准确度,除了未知导体元件Rx、电源E、电键S、导线外,还需选择的器材有:__________(填器材后面的代号);
(2)在虚线方框中画出实验电路图,并在图中标明器材代号。
(3)写出计算未知导体元件阻值的表达式Rx= (用字母表示),公式中字母的意义是:__________。
正确答案
(1)A1、A2、R1、R0(2)“略”
(3)或
;I2电流表A2的电流,RA2电流表A2的电阻,R0滑动变阻箱的电阻,I1电流A1的电流
现有待测定值电阻Rx。可以使用的器材有:
A.量程6V,内阻约10kΩ的电压表V1B.量程0.6A,内阻约0.2Ω的电流表A1C.量程3A,内阻约0.02Ω电流表A2
D.电动势E=6.0V的电源
E.最大阻值10Ω,最大电流为2A的滑动变阻器R1F.最大阻值50Ω,最大电流为0.1A的滑动变阻器R2
G.多用电表
H.导线、电键若干
(1)先用“×10”欧姆挡粗略测量其阻值,其指针如甲图所示,为了减小读数误差,多用表的选择开关应换用__________欧姆挡。
(2)按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是__________Ω;
(3)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电流从0开始可以连续调节,则在上述器材中:电流表应选择__________,滑动变阻器应选择__________;(填器材前面的字母代号)
(4)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图。
正确答案
(1)×1
(2)9
(3)B,E
(4)
2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”救应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。
(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
C.电流表.量程2.5mA,内阻约30Ω
D.电压表,量程3V,内阻约3kΩ
E.直流电源E,电动势3V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω,结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=_________T。
(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?
正确答案
(1)
(2)1500,0.90
(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在0.4~1.0T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)
(4)磁场反向,磁敏电阻的阻值不变
某课题小组探究一阻值较小的半导体电阻R的导电特性。用电压表和电流表以及滑动变阻器、电源与之组成电路研究电阻R的伏安特性。
(1)在方框内补充完成实验电路图;
(2)测得其电压与电流的数据如表所示:
在坐标纸中画出R的U-I图线;
(3)若将电阻R接在电动势为1.5V,内阻为3的电源上,电阻R的功率约为_________________w(结果保留两位有效数字)。
正确答案
(1)
(2)
(3)0.18(0.17~0.19均正确)
下图为一电学实验的实物连线图。该实验可用来测量特测电阻Rx的阻值(约500Ω)。图中两个电压表量程相同,内阻都很大。实验步骤如下:
①调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近;将滑动变阻器的滑动头调到最右端;
②合上开关S;
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都具有明显偏转;
④记下两个电压表V1和V2的读数U1和U2;
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下V1和V2的多组读数U1和U2;
⑥求Rx的平均值。
回答下列问题:
(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为,滑动变阻器的符号为
,其余器材用通用的符号表示。
(2)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的公式为__________。
(3)考虑电压表内阻的影响,用U1、U2、R0、V1的内阻r1、V2的内阻r2表示Rx的公式为_________。
正确答案
(1)
(2)
(3)
发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图(甲)所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势。某同学用滑动变阻器改变阻值的方法用伏特表和毫安电流表测得二极管两端的电压UD和通过它的电流I的数据,并记录在表中:
要求:
(1)在图(乙)中的虚线内画出该同学的实验电路图;
(2)在图(丙)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线,并判断该二极管的电阻随所加电压的变化怎样变化;
(3)已知该发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5V稳压电源供电,需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态,试运用伏安特性曲线计算R的阻值(取整数)。
正确答案
(1)
(2)
(3)根据U-I图线,当二极管的工作电压为2.5V时,工作电流约为21.5mA,
串联电阻上分到电压应为2.2V,故应串联的电阻为:。
用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如表1所示。
回答下列问题:
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线。
(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RL一t关系图线。
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示,电流表的读数为_________,电压表的读数为________,此时等效电阻RL的阻值为__________;热敏电阻所处环境的温度约为__________。
正确答案
(1)
(2)
(3)115 mA,5.00 V,43.5Ω,64.0℃(62~66℃)
一位同学利用手边现有器材,设计了一个既能测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω),又能测量电源E电动势的电路,如图所示。其中
R1:滑动变阻器,阻值1000Ω
R2:电阻箱,最大阻值999.9Ω
G:电流表量程3mA,内阻约50Ω
E:电源电动势约为3V,内阻很小但不可忽略
(1)试写出测量电阻Rx的实验步骤:__________________________________________________________________________________________________________________;
(2)在测出电阻Rx的值后,再利用此电路测量电源E的电动势,需要测量的物理量有:_________________________________________________________;
(3)电源E电动势的表达式______________(用所测物理量表示)。
正确答案
(1)第一步:将开关打到a位置闭合,适当调节滑动变阻器R1,使电流表指针指到某一位置;第二步:将开关打到b位置闭合,调节变阻箱R2,使电流表指针指到原来位置,读出此时变阻箱R2接入电路的电 阻值R,即为待测电阻阻值
(2)改变变阻箱R2接入电路的电阻值,读出两组对应的电阻值、电流值,即R2、I1和R'2、I2(3)
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