- 恒定电流
- 共18115题
某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图甲所示.实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的1/U-1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线b.
(1)由图线a可知电池a的电动势Ea=________V,内阻ra=________Ω.
(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”),两电池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”).
正确答案
(1)2 0.5 (2)小于 大
试题分析:(1)图线与纵轴的交点表示外电路断路时的,即
,所以
由得
所以图线的斜率为
,即
,所以
.
(2)当两外电阻相同时,由图象可知,,即
,所以由
得
.由公式
可知,图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数,故由图可知,电池内电阻
,又电池效率
,在两外电阻相等的情况下,有
点评:本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法,应用了图象法及电源的输入功率的表达式,难度较大.
在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。
(1)备有如下器材:
A干电池1节 B滑动变阻器(0~20Ω);
C滑动变阻器(0~1kΩ); D电压表(0~3V);
E电流表(0~0.6A); F电流表(0~3A);
G开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ,电流表应选 。
(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E= V ,内电阻r= Ω。
正确答案
(1) B, E
(2)电路图如下
(3)U-I图线如下图,E=1.43V~1.51V ,r=1.2Ω~1.5Ω
试题分析:(1)滑动变阻器选择B比较好,应为1kΩ的电阻使用时接入电路中是电流发生明显变化的部分很小,比较难控制,故不选C;为了尽可能的避免电池的极化,电流应该小一点,故电流表应选E。
(2)实验电路图如下
(3)U-I图线如下图
图线和纵轴的交点为电源电动势,E=1.43V(1.43V~1.51V均可);图线的斜率的绝对值等于电源内阻,(1.2Ω~1.5Ω均可).
点评:此题图线与横轴交点不表示短路电流,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用计算出电源的内电阻。
实验室新进了一批低电阻的螺线管,课外活动小组的同学设计了一个实验来测量其电阻。为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从下图的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻。
正确答案
D
试题分析:由于金属丝的电阻较小,则选择电流表外接法.并为了减少实验误差,且在实验中获得较大的电压调节范围,所以变阻器要选择分压式接法.故选:D
点评:做本题的关键对电流表内外接法和滑动变阻器的分压限流接法正确理解
用伏安法测电阻时,如待测电阻Rx约为150Ω,电流表内阻RA约为20Ω,电压表内阻RV约为5KΩ,应该用图中的 电路(填①或②)来测量可以尽量减小误差。当用电路图①进行测量时,测量值将比真实值偏 (填大或小);当用图②进行测量时测量值比真实值偏 (填大或小)。
正确答案
① 小 大
试题分析:因为,所以采用电流表的内接法,故选①,该实验电路图测量的电压值为准确值,电流值为通过电压表和电阻的电流和,电流测量值偏大,所以测量的电阻值比真实值小,当用第二图测量时,电流为准确值,电压为电流表和电阻的电压和,故偏大,所以测量值偏大,
点评:电流表外接,测定的电阻值偏小,电流表内接测量的电阻值偏大
(12分)关于多用表的使用:
(1)(3分)(多选题)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )
(2)(3分)以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是
(3)(6分)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.
正确答案
(1)A D (2) C (3)23 0.57 320
试题分析:(1)A、测量电阻时,如果指针偏转过大,则被测电阻阻值较小,所以应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量;正确
B、测量电阻时,对电表正负极没有特别要求则,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,不会影响测量结果;错误
C、测量电路中的某个电阻,要把该电阻与电路断开;错误
D、测量阻值不同的电阻时,要换用不同的档位,都必须重新调零;正确
故选AD
(2)欧姆表表头内由调零电阻(为可变电阻),直流电源和电流计组成,红表笔为电表的正接线柱,由此可知C正确
(3)选择开关所处直流电流100 mA读数用满偏为10的刻度×10,读作2.3×10mA=23mA;选择开关所处直流电压2.5 V读数用满偏为250的刻度÷100,读作57÷100V=0.57V;选择开关所处电阻×100,读数为3.2×100Ω=320Ω.
点评:(1)使用多用电表欧姆挡测电阻时,要熟记使用步骤和注意事项:选择合适的量程,以指针指在中央附近最准确,测量结果不要忘记乘以倍率;每次换量程时必须重新进行欧姆调零;在测量过程中,待测电阻必须从电路中隔离出来,且手不能接触表笔的金属杆;(2)常用的多用电表的表盘共有三条刻度线,最上面的刻度线的左端标有“∞”,右端标有“0”,是用于测电阻的;中间的刻度线是用于测直流电流和交变电流的,其刻度分布是均匀的:最下面一条刻度线左侧标有“V”是用于测直流电压的,读数时应注意量程和每一小格对应的值.
(10分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=3mA)
B.电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0〜0.6A)
C.螺旋测微器
D.阻箱R0(0 -9999Ω, 0.5A)
E.滑动变阻器R(5Ω,2A)
F.干电池组(6V,0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“x10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“x1Ω”或“x100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为______Ω。
(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值,设计了如图2实验电路,其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω。
请根据提供的器材和实验需要,将该同学设计的电路图补画完整。
(3)实验数据的测量与电阻率的计算,如果金属丝的长度用L表示,直径用d表示, 电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式______。
正确答案
(1)×1-----1分 15-----1分 (2)901
-----2分 电路图为:(3分)
(3)-----3分
试题分析:(1)欧姆表指针偏转角度大,电流大,电阻偏小,故应选用“×1”挡位;
换挡后应该重新校零,再读数,读数时用欧姆挡的刻度盘读数乘以倍率即可;
(2)表头改装为电压表应该串联分压电阻,根据欧姆定律R0==901Ω
补画的电路图如图所示:
(3)通过待测电阻的电流为:I=I2-I1
待测电阻两端的电压为:U=I1(Rg+R0)
根据欧姆定律有R=,
根据电阻定律,有R=ρ,解得ρ=
=
。
某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下:
①用20分度的游标卡尺测量其长度如右图所示,其长度是 mm.
②用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图所示,则该电阻的阻值约为 Ω,他还需要换挡重新测量吗? (选填“需要”或“不需要”)。
③为了更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R;
电流表A1(量程0~3mA,内阻约50 Ω);
电流表A2(量程0~15mA, 内阻约30 Ω);
电压表V(量程0~3 V,内阻约10 KΩ);
滑动变阻器R1,(阻值范围0~15 Ω);
滑动变阻器R2,(阻值范围0~2 KΩ;)
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,电流表应选____,滑动变阻器应选 (选填代号)
④请在图中补充连线并完成实验。
正确答案
①100.45;(2分)②2.2×102,不需要;(每空1分)③A2 R1;(每空1分)④如下图。(2分)
试题分析:①游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;游标卡尺的固定刻度读数为100mm,游标尺上第9个刻度与主尺对齐,读数为0.05×9mm=0.45mm,所以最终读数为:100mm+0.45mm=100.45mm
②用欧姆表测电阻的读数方法为指针示数乘以倍率,当指针指在中央附近时测量值较准确,所以该电阻的阻值约为22.0×10Ω=220Ω.用欧姆表测电阻是粗测,不需要换挡重新测量。③由电动势和电阻的阻值知电流最大为,所以用电流表A2,滑动变阻器用小阻值的,便于调节,所以用滑动变阻器R1。④本实验中,待测电阻阻值远小于电压表内阻,故用电流表外接,混动变阻器用分压式接法。
在“设计、组装简单的模块式电路”的实验中:
(1)可用多用电表 挡测量光敏电阻的电阻值,有光照时,它的电阻值 (选填“大于”、“等于”或者“小于”)遮光时的电阻值.
(2)右侧虚线框内,有A、B两点,B点接地,A、B间电压为5V,请设计一个用非门控制小灯泡发光的电路,提供的器材除小灯泡和非门外,还有一个热敏电阻Rt(温度较低时,电阻值非常大,温度较高时,电阻值很小)和一个可变电阻R及导线等,要求当热敏电阻温度较低时,小灯泡发光,温度较高时,小灯泡不发光.试在虚线框内的A、B间画出你设计的电路图.
正确答案
(1)欧姆,小于(2)如图
试题分析:(1)多用电表欧姆档可测量电阻,电阻应该小于遮光时的电阻
(2)
当热敏电阻温度较低时,电阻较大,获得高电压将,则非门输入低电压,经过反转变成高电压输出,则小灯泡发光,反之温度较高时,小灯泡不发光,满足要求,设计如答案。
点评:本题考查了传感器的应用以及逻辑电路的初步设计。本题要细致的体会非门的作用,这个原件符号其作用只是表达一个逻辑关系,不能简单用欧姆定律去理解。
(6分)右图为—正在测量中的多用电表表盘。
(1)如果是用直流10V挡测量电压,则读数为_______ V。
(2)如果是用×100W挡测量电阻,则读数为_______ W。
(3)如果是用直流5mA挡测量电流,则读数为______ mA。
正确答案
6.5 800 3.25 ( 每空2分)
试题分析:(1)如果用直流10V挡测量电压,则量程为10V,读数为6.5V(2)如果是用×100W挡测量电阻,则读数为8×100W=800W(3)如果是用直流5mA挡测量电流,则量程为5mA,读数为3.25mA
点评:本题难度较小,在读数时注意电压和电流表的档位表示的量程,欧姆表的档位表示的倍率
某实验小组同学研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如下表格中的数
据:
(1)请在图甲的坐标纸上用描点法画出电流与电压的关系图线.
(2)实验用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表,电流表,开关及导线若干.请在图乙中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整.
(3)由图线可看出:该白炽灯的电阻随电压的增大而_________(选填“增大”或“减小”);根据实验数据及图线可推测:如果灯两端电压增大到20V(灯未被烧坏),那么通过灯的电流
A.一定大于390mA B.一定大于350mA
C.一定大于310mA D.一定小于310mA
正确答案
(1)见解析(2)见解析(3)增大 D
试题分析:(1)如图所示 (2分)
(2)电压是从零开始的,所以滑动变阻器采用分压接法,白炽灯电阻较小,故采用电流表的外接法,如图所示 (2分)
(3)图线的斜率的倒数表示白炽灯的电阻,所以斜率在减小,故电阻在增大 (2分)
点评:在分析电学实验时,需要注意仪器的接法,需要根据题中的信息判断电流表,滑动变阻器的接法
为了测定一节旧干电池的电动势和内阻(内阻偏大),配备的器材有:
A.电流表A(量程为0.6A)
B.电压表V(量程为1V,内阻为1.2kΩ)
C.滑动变阻器R1(0~10Ω,1A)
D.电阻箱R2(0~9999.9Ω)
1实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V,电阻箱R2的取值应为 kΩ.
2利用上述实验电路进行实验,测出多组改装后的电压表读数U与对应的电流表读数I,利用U–I的图象如图所示.由图象可知,电源的电动势E= V,内阻r= Ω.
正确答案
(1)1.2 (2)1.6; 4
试题分析:1由串联分压可知将量程为1V电压表量程扩大为2V,电阻箱R2的取值与电压表内阻相等(2)图线中与纵坐标的交点为电源电动势,图线的斜率表示电源内阻大小,注意图像中纵坐标没有从原点开始取值
点评:测定电源电动势和内阻的方法是利用闭合电路欧姆定律求解,采用图像法测量电源电动势和内阻是误差最小的一种方法
应用阻值相同的两电阻线串联起来作为安培表的分路,其最大量度范围是1.5安培,现在把这两电阻线并联起来,再作为该安培表的分路,其最大量度范围度为3安培。那么这个安培表原来的最大量度范围是 。
正确答案
1A
试题分析:设两电阻的阻值为R,串联后的电阻为2R,并联电压相同,所以,可知安培表的量程为1.5A,把两个电阻并联后量程为3A,并联路段电压相等
,由两个公式可求得Ig=1A
点评:明确电表改装原理,知道电流表和电压表的表盘和指针都是灵敏电流表的,指针的偏角决定于流过灵敏电流表的电流大小,此类问题还是串并联原理的实际应用
(9分)用电流表和电压表测一个电阻值约为25kΩ、额定功率为0.05W的电阻Rx的阻值,备用器材有:
①量程0~100μA,内阻约为500Ω的电流表A1
②量程0~500μA,内阻约为300Ω的电流表A2
③量程0~1V,内阻约为10kΩ的电压表V1
④量程0~15V,内阻约为100kΩ的电压表V2
⑤量程0~50V,内阻约为500kΩ的电压表V3
⑥直流稳压电源两端的输出电压为16V
⑦滑动变阻器,阻值范围 0~500Ω,允许最大电流 lA
⑧待测电阻Rx,开关和导线若干
(1)为了测量准确,电压表应选 ,电流表应选 。(填写仪器前的序号)
(2)在下图方框内画出实验电路图。
(3)若测量值为R测,真实值为R真,那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下,R测_____R真(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
正确答案
(9分)(1)④、②………(4分)
(2)如图答-1所示………………(3分)
(说明:分压电路正确得1分,电流表内接电路正确得2分。)
(3)大于………………………(2分)
本题考查的是测定电阻值的问题。本实验采用电流表内接法。因为电流表内接,所以偏大,I测准确,有欧姆定律可知:
大于真实值。
某实验小组用伏安法测量一个定值电阻的阻值,现有实验器材如下表
(1)为了准确测量,并多读几组数据,电流表应选 ,滑动变阻器应选 (填器材代码)。
(2)在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路。
正确答案
(1)A1 R2 (2)连线如图所示
试题分析:(1)电源电动势为4V,电阻约为100Ω,最大电流为0.04A,所以电流表选择A1测量时误差较小,本实验要求多读几组数据,所以滑动变阻器连接方式选择分压式,选择电阻较小的滑动变阻器R2(2)根据电流表选择外接,滑动变阻器选择分压连线
点评:本题难度中等,考查了学生对器材的选择,连接方式的选择能力,电表的量程通常根据用电器的额定值或电源电动势计算电路中的最大值去选择,按题目要求判断滑动变阻器的连接方式和阻值的选择
(12分) 现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。热敏电阻Rx和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪器和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3V、电阻可忽略)、直流电流表A(内阻约1Ω)、直流电压表V(内阻约5kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω)、开关K、导线若干。
(1)在图(a)中的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。
(2)根据电路图,在图(b)的实物图上连线。
(3)完成接线后的主要实验步骤正确的顺序是:_____________
正确答案
(1)见解析(2)见解析 (3)BDCA
试题分析:(1) 因为待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。电阻很小,所以采用电流表的外接法,避免电流表的分压,在描述导体的伏安特性曲线时需要电压从零开始,所以采用变阻器的分压接法,如图所示:
(2)实物图如图所示:
(3)实验时需要先加热水,然后调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值。然后再改变温度,再测出几组电流表和电压表的值。最后绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
点评:本题的关键是明白:根据给出的仪器,怎么设计电路实验误差最小,
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