- 恒定电流
- 共18115题
在一次课外实践活动中,某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件,现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100 mA,内阻不计)
C.电流表A2(量程2 mA,内阻不计)
D.滑动变阻器R1(0-2kΩ,额定电流0.1A)
E.电阻箱R2(0-999.9Ω)
F.开关S一只,导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图甲所示的电路原理图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?__________________________________________________
(2)如果在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电压表V已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
①请你在方框乙中画出实验电路原理图(标注所用器材符号);
②该实验小组的同学在实验中取得多组数据,然后通过作出如图丙所示的线性图象处理数据,则电源电动势为___________V,内阻为___________Ω。
正确答案
(1)用A2替换A1
(2)①
②3.5,7
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。为了测量电动机正常工作时的输出功率,应先测量电动机线圈的电阻。现提供的器材除导线和开关外还有:
A.直流电源E:8V(内阻不计)
B.直流电流表A1:0~0.6A(内阻约为0.5Ω)
C.直流电流表A2:0~3A(内阻约为0.1Ω)
D.直流电压表V1:0~3V(内阻约为5kΩ)
E.直流电压表V2:0~15V(内阻约为15 kΩ)
F.滑动变阻器R1:0~10Ω,2A
G.标准电阻R2:3 Ω
(1)需要选用的电流表是______________,电压表是______________;
(2)画出能较准确地测出电动机线圈电阻的电路图,图中M表示电动机;
(3)闭合S,调整R1,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.使两电表指针有较大角度的偏转
(4)若电压表的示数为2.00V,电流表的示数为0.50A,电动机线圈电阻为______________Ω,该电动机正常工作输出的机械功率为______________W。
正确答案
(1)A1,V1
(2)
(3)BD
(4)1.0,2.75
某同学设计了如图所示的电路,用来测量未知电阻Rx的阻值,在下列可供选择的器材中:
A.被测电阻Rx,阻值约为20Ω
B.电源(电动势10V,内阻为r1=0.5Ω)
C.电流表(量程0~200mA,内阻为r2=0.2Ω)
D.电流表(量程0~600mA,内阻为r3约0.1Ω)
E.定值电阻200Ω
F.定值电阻40Ω
G.定值电阻10Ω
H.滑动变阻器(0~50Ω,1A)
I.滑动变阻器(0~1000Ω,0.8A)
J.电键,导线若干
(1)测量时,电流表A1应选用_____________,电流表A2应选用_____________,R1选用_____________,R2选用_____________;(填所选仪器前面的字母)
(2)将该同学的实验步骤补充完整:
①将滑动变阻器的滑片移到最左端,闭合电键;
②将滑动变阻器的滑片移到适当位置,读出电流表A1、A2的读数;
③_________________________________________;
④实验完毕后,拆除电路;
(3)若某次测量时电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,则被测电阻的精确测量值为Rx=_____________。
正确答案
(1)C,D,G,H
(2)再移动滑片,读出几组A1、A2的读数,算出对应的Rx值,求出平均值
(3)10[(I2-I1)/I1]-r2
一个未知电阻Rx,阻值大约为15kW-20kW。为了较为准确的测定其电阻值,实验室中有如下器材:
电压表V:(量程3V、内阻约为3kW)、(量程15V、内阻约为15kW)
电流表A1:(量程200mA、内阻约为100W)
电流表A2:(量程5mA、内阻约为10W)
电流表A3:(量程0.6A、内阻约为1W)
电源:电动势为3V
滑动变阻器R:最大阻值为200W
开关S
(1)在实验中电压表量程应选___________,电流表应选___________。
(2)为了尽可能减少误差,请你在虚线框中画出本实验的电路图。
正确答案
(1)3V,A1
(2)“略”
要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池R(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关K1、K2,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)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率,操作方法正确。
若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是______________________Ω。
(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路,你认为其中较合理的电路图是__________________。其理由是_______________________________。
(3)在图丁中,根据你选择的电路把实物连接好。
(4)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:_________________________________________; 用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV=_______________。
正确答案
(1)3000
(2)丙;乙图中电流表的示数太小,误差太大。丙图中R的阻值与电压表阻值接近,误差小。
(3)
(4)闭合K1,再闭合K2,读得电压表示数U1;再断开K2,读得电压表示数U2;RV=
某同学为了测量一个在不同电压下工作时的电热器Rx的阻值,已知电热器的额定电压为12V。在实验结束后,该同学记录的测量数据如下:
请根据上述信息完成下列问题:
(1)除电热器外,实验室里还给该同学提供了如下器材供选择:
A.电流表(0~3A,0.1Ω)
B.电流表(0~0.6A,10Ω)
C.电压表(0~3V,1kΩ)
D.电压表(0~15V,30kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,0.3A)
F.滑动变阻器(0~l0Ω,2A)
G.输出电压为l6V的学生电源
H.导线、开关
那么该同学选择使用的器材是:________________________。(填序号)
(2)在虚线框内画出实验电路图。
(3)在图中的坐标纸上作出U-I图象。并根据图象说明电热器的电阻大小随电压变化的关系_________________________________________。
正确答案
(1)BDEFGH
(2)
(3)
电热器的电阻大小随电压的增大而增大
用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=___________。
正确答案
(1)
(2)
(3)或
为了确定一卷金属漆包线的长度,可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现。现仅有下列器材:
①待测漆包线:电阻值RL在40~50 Ω之间,其材料的电阻率
②毫安表:量程1 mA,内阻RA=50 Ω
③电压表:量程6 V,内阻RV=4 kΩ
④电源E:电动势约9 V,内阻不计
⑤滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω
⑥螺旋测微器,开关S,导线若干
(1)若这卷漆包线的电阻值为RL,金属导线的直径为d,金属电阻率为ρ,则这卷漆包线的长度L=______________(用RL、d、ρ表示);
(2)为了尽可能准确地测定RL,要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半。同学们设计了以下四种不同的电路,其中合理的是______________;
(3)实验中测得d=0.200 mm,按合理的电路测量时,毫安表和电压表的示数如图所示,则毫安表的读数为_____________mA,电压表的读数_____________V,可求得该卷漆包线的长度L=_____________m。
正确答案
(1)
(2)C
(3)0.60,4.8,92
某同学甲到实验室做“探知电源电动势和内阻”的实验时,发现实验桌上还有一个定值电阻R0。他设计如图所示的电路来测量R0的阻值,实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时,记录U1、U2、I的一系列值。
(1)他在同一坐标分别作出U1-I、U2-I图线,则所作的直线斜率较大的是______________;
(2)定值电阻R0的计算表达式是:R0=______________(用测得的物理量表示),若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得R0值______________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值;
(3)同学乙说:“在甲学所用的实验器材中,如果知道电流表的内阻rA,就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及R0的值。请你在虚线框中画出乙同学设想的电路图,并写出简单实验步骤和E、rA、R0三个物理量的计算式。
正确答案
(1)U2-I的图线
(2),大于
(3)电路图:
实验步骤:
a.按电路图连接好电路;
b.闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,测得两电表读数为U1、I1;
c.移动滑片P使滑动变阻器不短路,测得两电表读数为U2、I2;
d.整理器材,数据处理。
计算公式:
a.
b.
c.
某同学测量一只未知阻值的电阻。
(1)他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_________。为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着测量前应该应该完成下列步骤中的_________。
A、换“×1”档再机械调零
B、换“×1”档再欧姆调零
C、换“×100”档再机械调零
D、换“×100”档再欧姆调零
(2)若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω,变阻器阻值为50Ω。图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,测量电路应该采用安培表_________接法;为使测量电路的电压可调范围较宽,滑动变阻器应该采用_________接法。
(3)请你在图乙中完成其余的连线。
正确答案
(1)1000Ω,D
(2)内,分压
(3)
Ⅰ.(4分)如图所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m。
下面说法正确的是 (填写字母代号)
A.用该装置可以测出滑块的加速度
B.用该装置验证牛顿第二定律时,要保证拉力近似等于沙桶的重力,必须满足M>>m
C.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满足M>>m
D.不能用该装置验证动能定理。
Ⅱ.(14分)有一圆柱体的未知合金,为测定其电阻率,某同学做了如下操作
(1)用螺旋测微器测其直径d,如图所示,读数是 mm.
(2)再用游标卡尺测其长度l,如图所示,读数是 cm.
(3)用多用电表粗测电阻
①首先选用“×l0”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电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,则该合金的阻值Rx大约是 Ω.
(4)精确地测量其电阻该同学手头上只有以下器材:
A.电压表V2,量程15V,内阻约20kΩ
B.电流表A1(量程l00mA,内阻约为10Ω)
C.电阻箱R1,最大阻值为99.99Ω
D.滑动变阻器R2,最大阻值50Ω
E.电流表A2(量程100μA,内阻约100Ω)
F.滑动变阻器R3,最大阻值10kΩ
G.导线及单刀单掷、单刀双掷开关若干
H.电源(电动势约3V,内阻约为10Ω)
①该同学应选择合适的器材是 (填写器材前面的字母),要求电表的示数应大于量程的三分之一,且滑动变阻器调节方便.
②请在虚线框中画出测量该合金电阻的电路图,并标上相应元件的符号。按图连接好线路之后,即可测出其阻值Rx.
(5)用以上所测量的物理量,写出电阻率的表达式 .
正确答案
Ⅰ.(4分)AB
Ⅱ.(14分)(1)11.095 (2分,11.094~11.096均得分)
(2)10.310 (2分,10.31不得分)
(3) ①×1(2分)②11.0(2分, 11不得分)
(4)①BCDGH(2分)
②如右图(2分,画成分压电路,测量部分无误者不扣分,无k1或仅是K2、K3未标符号、或K2、K3用一个单刀双掷开关均不扣分)
(5) (2分)
Ⅰ.该装置存在摩擦力,不能用于验证机械能守恒定律,C错;由于没有平衡摩擦力,摩擦力大小位置,不能求出合外力,不能用于验证动能定理,D错;Ⅱ.(14分)(1)略(2)略(3)图甲表示档位太大,电阻较大,应换用较小档位,使指针只在中间刻度附近(4)电源电动势为3V,电源内阻为10欧,最大电流为0.3A,电流表选择B,因为没有合适的电压表,需要用电阻箱,采用替代法测电阻,所以器材为BCDGH②如右图(2分,画成分压电路,测量部分无误者不扣分,无k1或仅是K2、K3未标符号、或K2、K3用一个单刀双掷开关均不扣分)(5) 由电阻定律=
测一个待测电阻Rx(约200Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3V,内阻不计;
电流表A1 量程0~10mA、内阻r1约为50Ω;
电流表A2:量程0~500μA、内阻r2=1000Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω、额定电流2A;
电阻箱R2:阻值范围0~9999Ω;
①由于没有提供电压表,为了测定待测电阻上的电压,应选电流表_____与电阻箱R2连接,将其改装成电压表.
②对于下列测量Rx的四种电路图,为了测量准确且方便应选图_______.
③实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω,再调节滑动变阻器R1,两表的示数如下图所示,可测得待测电阻Rx的测量值是_______Ω
正确答案
① A2 ②乙③187.5Ω
为了测定待测电阻上的电压,应选内阻已知的电流表A2与电阻箱R2连接,将其改装成电压表. 为了测量准确且方便应选电流表外接,分压电路图乙。A2示数240μA,对应电压为U=240μA×(1000+4000) Ω="1.2V;" A1示数I=6.4mA,待测电阻Rx的测量值是Rx=U/I=187.5Ω。
某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值,首先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用其他方法更精确地测量。实验室里准备了以下器材:
E.滑动变阻器,最大阻值5
F.滑动变阻器
,最大阻值50
G.电阻箱,阻值
另有:电源(电动势约),导线、开关若干
(1)①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“”欧姆挡,其阻值如图甲中
指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电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,则的阻值大约是
;
(2)①在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从零开始可以连
续调节,测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。则在上述器材中,除了电源、导线、开关外还应选用的器材是 (填器材前面的字母序号);
②在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图。
③若选测量数据中的一组来计算,则
,表达式中各个符号物理的意义是: 。
正确答案
(1)①“×1”欧姆挡(1分)②9或(9.0)(1分)
(2)①C D E G(全对得2分,有错或不全得0分)
②如图所示
③(2分)
表示数;
表示数;
表内阻;
:电阻箱示数.(全对得1分,有错或不全得0分)
解析:本题考查测量电阻时仪器的选取、多用表的使用方法、电路图的设计.电路要求电压从零开始,所以采用分压接法,选择变阻器时,一般选小阻值的.电路如图所示.本题难度中等.
(1)①由于多用电表指针偏转较大,即说明阻值较小,所以应该换用小倍率的,即×1档,
②由图乙中指针所示,可知的阻值大约是9Ω
(2)①在上述器材中,除了电源、导线、开关外还应选用的器材是,C、电流表, D、电流表
,量程1.2mA,内阻
E、滑动变阻器
, G、电阻箱
,
②变阻器应该选用分压式,由于电压表量程较大,所以应该用两个电流表,其中一条支路的电流和定值电阻,可以间接求得待测电阻两端的电压,实物图如下
③若选测量数据中的一组来计算,则
,
表示数;
表示数;
表内阻;
:电阻箱示数
(1)某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(见图).在钢条下落过程中,钢条挡住光源发出的光时计时器开始计时,透光时停止计时,若再次挡光,计时器将重新开始计时.实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关),由静止释放,测得先后两段挡光时间t1和t2.
①用游标卡尺测量、
的长度,其中
的长度如图2所示,其值为 mm.
②若狭缝宽度不能忽略,则该同学利用,
,
及相关测量值得到的重力加速度值比其真实值 (偏大或偏小),其原因是 .
(2)某同学对钮扣锂电池的特性进行了实验探究.该类电池的内阻约为1~5kΩ,电动势标称值为3V.现有以下实验器材:
(a)电压表V1:量程3V,内阻约20kΩ
(b)电压表V2:量程6V,内阻约10MΩ
(c)定值电阻1kΩ
(d)定值电阻20kΩ
(e)滑动变阻器一只(0~50kΩ) ,待测钮扣电池,电键,导线若干.
①实验原理见题图3,请选择合适的实验器材,在图中的小虚线框里标出所选取的器材编号.
②该同学测量出路端电压U和干路电流I,作出U-I曲线见图4,可知电池的短路电流是 mA,电动势是 V,内阻为 Ω.
③当路端电压为1.5V时,负载消耗的电功率为 mW.
正确答案
(19分)
(1)① 74.3 mm.
②偏大,其原因是未计狭缝通过光电计时器的时间
(2)①.
②2.64mA(2.60mA~2.68mA均可)mA,
2.94 V(2.90 V ~2.98 V均可)V,
1.11kΩ(1.08 kΩ~1.15 kΩ均可)Ω.
③1.95mW(1.87 mW~2.03 mW均可)mW.
略
(9分)一块电流表的内阻大约是几百欧,某同学用如图所示的电路测量其内阻和满偏电流,部分实验步骤如下:
①选择器材:两个电阻箱、2节干电池(每节电动势为1.5V,内阻不计)、2个单刀单掷开关和若干导线;
②按如图所示的电路图连接好器材,断开开关S1、S2,将电阻箱1的电阻调至最大;
③闭合开关S1,调节电阻箱1,并同时观察电流表指针,当指针处于满偏刻度时,读取电阻箱1的阻值为500 Ω;
④保持电阻箱1的电阻不变,再闭合开关S2,只调节电阻箱2,并同时观测电流表指针,当指针处于半偏刻度时,读取电阻箱2的阻值为250 Ω。
通过分析与计算可知:
(1)电流表内阻的测量值RA=__________;电流表的满偏电流值Ig=__________;
(2)该同学对此电流表进行改装,使改装后的电流表量程为3 A,则改装后的电流表的内阻=__________。
正确答案
(1)500Ω(2)3mA 0.5Ω
略
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