- 恒定电流
- 共18115题
(6分)某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
E.电源E,电动势E约为4V(内阻不计)
F.电键S及导线若干
(1)根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的,请你在线框内画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。
(2)实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示)
正确答案
(1) 如图所示:
(2)I2(r2+R0)/(I1-I2)
试题分析:(1)电动势E=4v,待测电阻大约为Rx=20Ω,通过电阻的最大电流约为I=E/Rx=200mA,则测量电流的电流表选择A1;由于没有电压表,用电流表A2和定值电阻R0进行改装;据RX2=400
某实验研究小组利用下列器材设计出了如图所示的实验原理图
a.电源(电动势E和内电阻r未知)
b.电流表A(内阻未知)
c.电压表V(内阻未知)
d.待测电阻Rx,电阻箱R1,R2
e.单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2
f.导线若干
该实验小组根据上面的实验原理图对电阻Rx、电源电动势E和内阻r的值进行了测量。请完成下列填空。
①将R2调到最大值,闭合S1,将S2接到1位置,调节R2,使电流表A有较大的示数I1。
②保持S1闭合,将S2接到2位置,保证电阻箱 的阻值不变,调节电阻箱 ,使电流表A的示数仍然等于I1。
③读出电阻箱R1的阻值R1,则Rx=
④当开关S1闭合,S2接到2时,调节R1,记录A、V、R2的示数分别为I2、U、R2,保持R2值不变,再次调节R1,记录 A、V的另一组示数分别为、
。
⑤电源电动势E= ,内电阻r= 。(请用题中给出的I2、U、R2、、
字母表示)
⑥测得的电源内电阻值 (填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
正确答案
② R2 (1分) R1 (1分);③R1 (2分)
⑤ (1分)
(1分);⑥大于 (1分)
试题分析:这是用替代法测电阻的阻值,调节好电阻箱R2,使电流表有合适的电流,,保持R2不变,将电阻箱R1替代待测电阻Rx,调节R1使得回路的电流与第一次相同,这时R1的阻值就等于Rx的阻值;
测量电源电动势和内电阻时,
根据两组测量的数据,可列方程组:
两式联立可得:,
由于测量时将电流表的内阻忽略,实际将电流表内阻算到电源内阻中,因此测得的电源内阻偏大
(1)用20分度的游标卡尺测物体的长度,如图甲所示,读数为________m.
用螺旋测微器测物体的厚度,如图乙所示,读数为______m.
(2)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
①用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1.该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如下图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a.________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如上图中实线所示,测量结果是菜________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器:
E.电流表A2(量程:0~250 mA,内阻约为0.1 Ω)
F.滑动变阻器一只,阻值0~20 Ω
G.电键一只,导线若干
在上述仪器中,电压表应选择________(填“V1”或“V2”),电流表应选择________(填“A1”或“A2”).请在方框内画出电路原理图.
正确答案
(1)
(2)①a.换用倍率×10的挡 c.120 Ω
②V1 A1 原理图如下图所示
试题分析:(1)游标卡尺读数为:
螺旋测微器的读数为:
(2)①指针偏转角度太大,表示被测电阻阻值小,应换低档测量,即换用倍率×10的挡
换过档后,欧姆表的读数为:
②由题意可知,由于电源电压为3V,故电压表应选择量程为3V的,故选;本题中应选用分压接法;
电阻阻值为100Ω,故电路中电流;故电流表应选D,
;
点评:在使用欧姆表时,需要注意,如果指针偏转角度大,说明被测阻值小,偏转角度小,说明被测阻值大,
某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.
(1)根据表中提供的数据,若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作________图象;
A.U- B.R-U C.R-
D.
-U
(2)根据(1),利用测得的数据,在坐标纸上画出适当的图线;
(3)由(2)中作出的图象可知,该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
正确答案
(1)A 2分
(2)如图所示 3分
(3)1.47(1.46~1.48均可) 2分
0.94(0.90~1.00均可) 2分
试题分析:(1)由闭合电路欧姆定律可知E=U+,则应作U-
图象,可作出一条倾斜直线,故选A(2)描点连线时,应让尽可能多的点落在直线上,距离直线太远的点舍去不要(3)由闭合电路欧姆定律可知图线与纵坐标的交点为电动势,图线的斜率大小为内阻大小
点评:本题难度较小,从实验原理入手,灵活掌握电学实验是关键
(10分)用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电压表V (量程3V) B.电流表A1(量程0.6A) C.电流表A2(量程3A)
D.定值电阻R0(阻值4Ω,额定功率4W)
E.滑动变阻器R(阻值范围0—20Ω,额定电流1A)
(1)电流表应选 ;(填器材前的字母代号)
(2)将图乙中的实物按图甲的电路连线;
(3)根据实验数据作出U—I图像(如图丙所示),则蓄电池的电动势E= V,内阻r= Ω;
(4)定值电阻R0在电路中的作用是 (只要求写出一点)。
正确答案
①B
②如图(2分,有一处错就不给分。)
③2.10V,4.20Ω
④a、保护作用;b、增大等效内阻的测量值,减小误差;c、当改变滑动变阻器阻值时,
电压表示数变化大。(2分,回答一个就可,有其它合理答案,同样给分。)
试题分析:①由于该实验中电流的最大值比较小,所以电流表量程选择0.6A②实物连线时要注意电表的正负极,滑动变阻器为限流式连接③图像与纵坐标的交点为电源电动势,图线的斜率表示电源内阻④保护电阻的作用有增大等效内阻的测量值,减小误差;当改变滑动变阻器阻值时,电压表示数变化大
点评:难度中等,本题综合考查了闭合电路欧姆定律,电路的连接以及用电器的作用,充分考察了学生处理问题的能力
2010年暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为15)的实验方案,可提供的器材有:
A、电流表G,内阻Rg=120,满偏电流Ig=3mA
B、电流表A,内阻约为0.2,量程为0~0.6A
C、螺旋测微器
D、电阻箱R0(0~9999,0.5A)
E、滑动变阻器Rg (5,1A)
F、干电池组(3V,0.05)
G、一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数部分如图所示,则该次测量测得直径= mm。
(2) 把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为=______
。
(3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图中电路图补画完整。
(4)实验数据的测量与电阻率的计算:如果电阻丝的长度用L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电阻率的表达式___________________________。
正确答案
(1)0.265~0.268 (2)880
(3)如图所示 (4)
试题分析:(1)螺旋测微器的读数包括两部分:大于0.5mm的刻度值由主尺读出,用m表示;小于0.5mm的刻度值由旋轮(即可动刻度)读出,用n表示,可动刻度要估读一位,则螺旋测微器所测量的值为m+0.01n,单位为毫米。所以本题读作0.265~0.268mm
(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,则有,
(3)由于,所以电流表外接;滑动变阻器电阻较小,限流电路电流变化范围较小,所以采用分压电路,电路连接如下图。
(4)由欧姆定律有,由电阻定律有
,则
可得
点评:根据实验数据选择合适的器材,根据实验误差选择合适的电路。
某小组用如图所示的电路实物装置,测绘额定电压为4.0 V的小灯泡的伏安特性曲线,其中,小灯泡的电阻约为几欧,电压表和电流表均为常用的普通电表.
① 根据实际情况,你认为完成该实验所对应的电路图应该是______.(填“甲”“乙”或“丙”)
② 根椐选择的电路图,在答题纸上用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
③ 已知小灯泡灯丝电阻值 R 与灯丝温度 t 的关系为 R ="k" ( 273+ t ),k 为比例常数.当小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0 Ω.根据I—U 图象估算该灯丝的温度为227℃时灯丝的瞬时功率约为_________W。
正确答案
①甲(2分)② 如图连接(2分) ③1.6 W (3分)
试题分析:①应是甲图。因为灯泡电阻较小,宜采用外接法。要描绘伏安特性曲线,宜采用滑动变阻器的分压式接法。
②完整连接实物图如下,电压表应该并联在灯泡两端,滑动变阻器应该采用分压式接法。
③ 根据电阻温度关系R ="k" ( 273+ t ),当温度为27℃时电阻为6 Ω,当温度为227℃时电阻为10 Ω,根据伏安特性曲线,当电压是4 V时,电流为0.4 A,电阻为10 Ω,功率UI="1.6" W。
在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某同学测出电源和小电珠的U-I图线如图所示,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是( )
正确答案
(1)g (2)0.8 (3)A
试题分析:(1)若调节滑动变阻器,小电珠的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是g导线断路.
(2)由电源的U-I线知,当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得
又由小电珠的U-I线得
解得
(3)因a元件的I-U线是直线,说明电阻随电压的变化不变,故可作为标准电阻,故A对,B错.因I-U线的斜率倒数表示电阻值的变化,b的阻值随电压升高而增大,c的阻值随电压升高而降低,故C、D均错,
故选AC.
点评:滑动变阻器的分压接法,分压电路电压与电流可以从零开始连续变化,限流电流电压与电流不能从零开始变化.
某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系。可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。
(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压);
(3)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 W(本小题若需要作图,可画在图a中)。
正确答案
(1)最大
(2)
(3)0.315W
试题分析:(1)图像的斜率表示电阻的大小,所以可知小灯泡的电阻随电压增大而增大,
(2)
(3)做U-I图像,根据交点可得P=0.315W
点评:连接实物图时,要确定电表的量程;注意滑动变阻器的接法,滑动变阻器接一上一下两个接线柱;注意电表正负接线柱不要接反;
某同学用图甲所示的电路描绘额定电压为3.6V的小灯泡的伏安特性曲线,并研究小灯泡的电阻随温度变化问题。
(1)根据图甲,请你在图乙中把缺少的导线补全,连成完整的实验电路。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则电路的可能故障为 。
(3)排除故障后,该同学完成了实验。根据实验数据,画出小灯泡的I-U图线如图丙所示。若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是2.0Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数。根据I-U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度为
℃。
正确答案
(1)如图
(2)B (3分)(3)1527 (3分)
试题分析:(1)如图(3分)
(2)开关闭合后,灯泡不亮电流表没有示数,说明电路中某处断路;电压表的有示数从电压表的两个接线柱向电源两极连接的导线中没有断路,因此故障只能是灯泡处有断路,故选B (3分)
(3)根据图像可得小灯泡正常工作时灯丝的温度为1527 (3分)
点评:本题考查了实物图的连接、电路故障分析等.这几个知识点在电学实验出现的频率很高,一定要掌握.
在测定金属丝电阻率实验中,待测金属丝电阻约为3,额定电流1A,现提供以下器材
E.定值电阻
F.定值电阻
甲、乙分别采用了图示电路进行测量,你认为 接法更为合理。采用了合理的接法进行实验,为了让通过金属丝的电流能达到其额定值,应对电路如何改造,请选择合适的元件对电路进行改造,并将改造电路画在相应的图上(标明所选用元件的符号)。
正确答案
乙 . (2)选择合适元件补充电路.
试题分析:由于待测电阻阻值较小,所以电流表采用外接法,电源电动势为4V,电路中最大电流为4/3A,由于电流表量程太小,使用起来误差太大,所以需要并联一个定值电阻扩大量程,电流表内阻为0.5Ω,由并联分流,并联E以后量程为1.2A,符合题目要求
点评:难度中等,电流表的外接法和内接法的选择,要看待测电阻的阻值与电流表、电压表内阻的大小关系,在实验过程中如果电压表、电流表的量程不符合题目要求,要想到电表改装的问题
用电流表(内阻约4Ω)和电压表(内阻约3kΩ)测量电阻R的阻值。分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中,进行多次测量。按照图甲所示电路某次的测量情况:电流表的示数是4.60mA,电压表的示数是2.50V;按照图乙所示电路某次的测量情况:电流表的示数是5.00mA,电压表的示数是2.30V。比较这两次测量结果,正确的说法是( )
正确答案
D
试题分析:因为两次情况中电流表的变化比较明显,所以电压表的分流较大,故应采用电流表的内接法,该接法中因为测得的电压要比实际电压大,而电流时准确电流,所以测量值大于真实值,所以电阻的真实值更接近与,但小于543Ω,D正确,
点评:只有清楚实验误差的来源,才能去更好的减小实验误差
(8分)(1)下图中,游标卡尺读数 mm,螺旋测微器读数 mm
(2)多用电表粗测电阻,已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×100”或“×1”);调零后测量,其表盘及指针所指位置如图,则待测电阻为________ Ω.
正确答案
(1)102.35 4.594 (2)12
试题分析:(1)游标卡尺读数为
螺旋测微器的读数为
(2)多用电表指针的偏转角度太大,指示值太小,要使指针指在中央附近,指示值变大,根据欧姆挡读数=指示值×倍率可知,应换用倍率小的挡位,用×1挡.从表盘中可以看出待测电阻为12Ω
点评:游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.对于多用电表欧姆挡测电阻换挡方法要熟记:“大换小,小换大”,即偏转角度大时,换用倍率小的挡位;偏转角度小时,换用倍率大的挡位.
在测定满偏电流为2.5mA、内阻约为50Ω的电流表A0内阻的实验中,备用的器材有:
A标准电流表A(量程0~3 mA)
B 标准电压表V(量程0~3V)
C 定值电阻R0(阻值100Ω)
D 电阻箱R1,(阻值范围0~999.9Ω)
E 电源(电动势1.5V,有内阻)
F 滑动变阻器R2:(阻值范围0~20Ω,额定电流1.5 A)
另外有若干导线和开关
图1是某同学根据列出的器材设计的测量电路,请回答下列问题:
①电路中定值电阻R0的作用是
②根据设计的电路写出计算电流表A0内阻的表达式RA=__________。式中各物理量的物理意义:
③根据设计的电路图在图2中连接实物图
④该同学为什么不选用标准电压表V来直接测量电流表A0两端电压?请说明理由:
正确答案
①限制电流,保护两电流表 (2分)
②,(2分)
I为标准电流表示数,I0为电流表A0的示数,
R1为电阻箱示数 (2分)
③ 如图所示(2分)
④标准电压表的量程远大于待测电流表的满偏电压,无法准确读数。(2分)
①定值电阻是起限流作用,保护电路,
②并联电路两端电压相等,故得
=
④标准电压表的量程远大于待测电流表的满偏电压,无法准确读数
用如右图所示的电路测定某电源的内阻r和一段电阻线单位长度的电阻Ro,ab是一段粗细均匀的电阻线.R是阻值为2Ω的保护电阻,电源电动势为9 V,内阻未知。电流传感器的内阻不计,示数用I表示,滑动片P与电阻线有良好接触,aP的长度用Ix表示,其他连接导线的电阻不计。实验时,闭合电键S,调节P的位置,将Ix和与之对应的/记录在下表。
(1)根据表中提供的数据,若利用图像确定电源的内阻和电阻线单位长度的电阻,则应作______图像。
(2) 根据(1),利用测得的数据,在坐标纸上画出适当的图像。
(3) 由(2)所作的图像可知:该电源的内阻r为_____Ω;该电阻线单位长度的电阻R0为______Ω/m。(结果保留两位小数)
正确答案
(1)B(2分)
(2)如下图所示(3分)
(3)0.97(0.87~1.07之间均可)(2分) 9.90(8.90~10.90之间均可) (2分)
(1)根据闭合电路的欧姆定律有,由数学知识可得
,故应作
图像,选项B正确。
(2)根据题中表格中的数据,算出,然后根据数据建立坐标系描点,作一条直线即可。
(3)由(2)所作的图像可知直线的斜率等于,纵轴截距等于
,故可求得该电源的内阻r为0.97Ω;该电阻线单位长度的电阻R0为9.90
。
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