- 恒定电流
- 共18115题
某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的输出电压U与输出电流I的关系。电路原理图如图甲所示,图中R0为阻值等于5.0Ω的定值电阻,电压表视为理想电压表。
(1)请将图乙所示的实验器材连成实验电路。
(2)若电压表V2的读数为2.0V,则电源的输出电流I=__________A;
(3)调节滑动变阻器,通过测量得到电压表V1的示数U1随电压表V2的示数U2的U1-U2曲线如图丙所示,由此可知电池内阻_______(填“是”或“不是”)常数,短路电流为_____A,电源的最大输出功率为___________W。
正确答案
(1)如图所示(3分) (2)0.40A(2分)(3)是(2分) 1.5A(2分) 0.375W(2分)
(1)画实物图时要依据实验原理图,按照电流的流向从电源正极出发顺次连接。实物连线如图所示。(2)电压表V2的读数为2.0V,根据欧姆定律得出I=0.40A;(3)路端电压U1=E-Ir=,由图丙可知,U1-U2图线为一倾斜向下的直线,故电池内阻r是常数;由图丙知r=1Ω,短路电流为1.5A;当滑动变阻器电阻R=0时电源输出功率最大,
W。
如图所示是学生实验用的多用表刻度盘,当选用量程为25V的电压档测量电压时,表针指于图示位置,则所测电压为_____V;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指于同一位置,则所测电阻的阻值为_______Ω;用多用表测电阻所运用的原理是___________________________________.
正确答案
15.5 (2分) 1400(2分) 闭合电路欧姆定律
分析:测电阻时,指针偏角小,说明电阻大,应换较大挡并重新调零,测量时手不能接触电阻;测电压时应先根据量程计算每小格代表的示数,再乘以格数,欧姆表测电阻时利用了闭合电路欧姆定律.
解答:解:用量程为25V测电压时,每小格表示0.5V,所以读数为:31×0.5=15.5V;
测电阻时,读数为:14×100=1400Ω,用欧姆表测电阻时,是应用了闭合电路的欧姆定律.
故答案为: 15.5 1400 闭合电路欧姆定律
点评:本题考查了欧姆表的原理及使用方法,测电压时 的读数方法,难度不大.
.(8分)某课外小组利用多用电表粗测实验室新进的一些电阻.他们的操作过程如下:
① 将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择开关旋钮至电阻挡“×100”;
② 将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零;
③ 红、黑表笔分别与电阻的两端相连,此时多用电表的示数如图甲所示;接下来他们的操作步骤应为:______________
④ 换挡后多用电表的示数如图乙所示,该电阻的阻值为_____________Ω;
⑤ 将选择开关旋至OFF挡,取出红、黑表笔.
正确答案
C,180Ω
因为甲图指针偏转较大,所以可知电阻值较小,应该选用小倍率的档位,即×10档,每次换挡之后都必须进行欧姆调零,即红黑表笔短接,使指针指向电阻零位置,故应该选C
该电阻的阻值为18×10=180Ω
故答案为:C ,180
要求使用如图所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率,并且作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方(U2)的关系曲线,已知小灯泡标有“6V,3W”的字样,电源是8V的直流电源,滑动变阻器有两种规格,R1标有“10Ω,2A”,R2标有“100Ω,20mA”; 电压表V:0—3—15V;电流表A:0—0.6—3A;测量时要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大,并测多组数据.
(1)滑动变阻器应选用 (填R1或R2) 电压表的量程应选 ,电流表的 量程应选
(2)甲同学把实物连成如图(1)所示的实验电路,闭合电键后小灯泡不亮,经合作者乙同学检查,发现有一根导线接错了,请你圈出这根导线,并用笔加以纠正;
(3)当电路连接无误后闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,读出如图(2)所示电压表的示数为 V.
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测出多组电压、电流值,可得小灯泡在不同电压下的电功率,并作出相应的P-U2图象.则在图(3)中,有可能正确的的图象是 ,其理由是 .
正确答案
(1) R1 , 0-15V ,
0-_0.6A (6分)
(2)如图(2分)
(3) 4.5 V, (2分)
(4) D ,(2分)
理由:金属的电阻率随温度的升高而增大 (1分)
略
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(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。
(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)写出完成接线后的主要实验步骤________
正确答案
见下图
本题是一个很不错的传感器问题,看起来问题的起点比较高,但本题中是要用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线。这样问题的落点又是常用的伏安法测电阻,所以起点高而落点低。
(1)题中要求热敏电阻的伏安特性曲线尽可能完整,所以供电电路只能选择分压式。电压表的内阻远远大于热敏电阻的阻值,而电流表的内阻不是远远小于热敏电阻的阻值,所以测量电路应选择电流表的外接法,实验电路图如图。
(2)实物图的连接也有一定的技巧,为防止错接或者漏接,一般要根据电路图采用分层法,即先连接供电电路,再逐层连接测量电路,按照一定的顺序进行,特别注意连线不能交叉,如图.
(3)由于热敏电阻不是一般的电阻,它的阻值会随温度的变化而出现明显的变化。所以实验时,一定要注意保证每测完一次温度,必须快速记录这个温度下的电流和电压值,测温度和记录电流表电压表的示数之间的时间间隔尽可能短,这也是实验步骤中的关键所在。
实验步骤:1往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计值;2调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值;3重复1-2,测量不同温度下的数据;4绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
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的实验方案,可提供的器材有:
E、滑动变阻器
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)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用________挡(填“×1
”或“×100
”),换挡后,在再次测量前先要_______,进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则电阻丝的阻值约为_________。
(2)用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数部分如图2所示,则该次测量测得直径=____mm。
(3)改装电压表、电流表G与电阻箱串联使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为=___________
。
(4)设计实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图3中电路图补画完整。
(5)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,电流表A的示数为
,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)×1;欧姆调零; 15
(2)0.265~0.268
(3)880
(4)
(5)
略
某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的其它器材有:
A.电压表V:0~3~15V
B.电流表A:0~0.6~3A
C.变阻器R1(20Ω,1A)
D.变阻器R2(1000Ω,0.1A)
E.电键S和导线若干
(1)实验中电流表应选用的量程为 ;电压表应选用的量程为 ;变阻器应选用 (标明变阻器代号);
(2)根据实验要求画出电路图;
(3)实验测得的6组数据已在U-I图中标出,如图所示。请你根据数据点位置完成U-I图线,并由图线求出该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω. (保留3位有效数字)
正确答案
(1) 0—0.6A ;(2)(电路图略2分) 0—3V ; R1;
(3) 1.50 ; 0.500 ;
略
将万用表的选择开关置于欧姆档,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央,若用不透光的黑纸将Rg包裹起来,表针将向 (填“左”或“右”)转动,若用手电筒光照射Rg,表针将向 (填“左”或“右”)转动。
正确答案
左 ; 右
试题分析:光敏电阻的特性是有光照射电阻减小,光照越强,电阻越小。若用不透光的黑纸将包裹起来,光敏电阻阻值变大,用欧姆表测量时,电阻大,指针向左偏;若用手电筒光照射
,光敏电阻阻值变小,用欧姆表测量时指针向右偏。
点评:注意欧姆表读数和电压表、电流表不同,表盘上最左端是“∞”,最右端是“0Ω”。
如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
小题1:将图中所缺导线补接完整。
小题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,将原线圈迅速从副线圈拔出时,电流计指针将____???_______;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___???__________。(以上两空选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)
正确答案
小题1:
小题2:
此题涉及电学实验研究电磁感应现象,探讨电磁感应现象产生的条件。由电源电键滑动变阻器和小螺线管组成闭合回路,控制磁场的变化。由大螺线管和电流计组成闭合回路,探究电磁感应现象。当在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,此时螺线管中B中磁通量变大。将原线圈迅速从副线圈拔出时,磁场方向与刚才相同,但是磁通量减小,感应电流与刚才的感应电流方向相反,即电流计指针将向左偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电阻变小,电流变大,磁通量变化与闭合电键时相同,电流计指针将向右偏。本题考查电磁感应现象的条件,同时涉及到了楞次定律的应用,难度一般。
(6分)学了法拉第电磁感应定律Eµ后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t。
(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都__________(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制__________不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出____________________,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作_________________关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比。
正确答案
(1)相同,磁通量变化 (2)E⊿t,E-1/⊿t
(1)在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都相等,,所以可以实现磁通量变化不变
(2)为了验证E与△t成反比,可以计算E⊿t的乘积,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;可以用作图法,在直角坐标系中作E-1/⊿t关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,可验证E与1/⊿t成正比,即E与△t成反比
故答案为:(1)相同,磁通量变化 (2)E⊿t,E-1/⊿t
如图,P是一根表面均匀地镀有很薄金属的发热电阻膜的长陶瓷管,膜的电阻率为,管的两端有导电箍M、N。现给你刻度直尺、伏特表V、安培表A、电源E、滑动变阻器R(0—5
)、开关S、导线若干,请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。(膜的电阻较大,电路符号为:
)
(1)在下面的虚线框内画出测量电路图
(2)实验中应测量的物理量有: 。
(3)计算膜层厚度的公式是:d= 。(用(2)答案中的符号表示)
正确答案
(1)见解析(2)管长L,直径D,管两端电压U,电流I(3)
试题分析:(1)因为膜的电阻较大,所以为了避免电压表的分流,故采用电流表的内接法,过程中要求电压的变化范围较大,所以采用滑动变阻器的分压接法,
由欧姆定律可得,镀膜材料的电阻,镀膜材料的截面积为
,根据电阻定律可得,
,所以镀膜材料的厚度为,
点评:本题容易出错的地方就是如何计算镀膜材料的截面积,在计算时可以把它看成是边长为陶瓷管周长,宽为d的矩形,计算出截面积,再根据电阻定律计算即可.
下图是改装并校准电流表的电路图,已知µA的量程为Ig=600μA,内阻为Rg,mA是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
(1)左图中分流电阻Rp的阻值为_______。
(2)在电表改装成后的某次校准测量中,电流表的示数如上图所示,由此读出流过电流表的电流为_______mA。此时流过分流电阻Rp的电流为________ mA(保留一位小数)
正确答案
(1) (2)49.5 (3)49.0
:(1)由于Rg和Rp并联,由IgRg=IRRp和I=Ig+IR 得:RP=.
(2)由图2知流过a电流表的电流I’为49.5mA;设此时流过表头的电流为I’g,流过RP的电流为I’R,
∵加在表头和Rp上的电压相等,故有I’gRg=I′RRp…①
I’=(I’g+I’R)…②;
由①②联立得:I’R=49.005mA≈49.0mA
点评:由该题可看出,解决此类问题要充分理解电表改装原理,电路的分压分流原理.
下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图。
①在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。
②由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转
Ⅰ____ ____________ __
Ⅱ___________ _______ _
③假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______ _偏转。(填“左”或“右” )
正确答案
①图略
②Ⅰ 将开关闭合(或者断开) Ⅱ 将螺线管A插入(或拔出)螺线管B_
③ 右
试题分析:①连线时注意两个连线电路是独立的②只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化就会有感应电流产生③假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,说明穿过磁通量增大就向左偏转,当螺线管A向上拔出的过程中,磁通量减小,指针应该向右偏转
点评:本题难度较小,感应电流方向与磁通量的变化有直接关系
如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能现的情况有:
A.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将____________。
B.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针___________。
正确答案
(1)
(2) A.向右偏转一下;B.向左偏转一下
试题分析:(1)见图。
(2) 当将原线圈迅速插入副线圈时,则线圈的磁通量也是从无到有,则电流计指针向右偏转一下,
当原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电路中电流变小,导致线圈磁通量变小,则电流计指针向左偏转一下,
点评:由楞次定律来确定感应电流的方向,而闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式:可以线圈面积的变化,也可以磁场的变化,也可以线圈与磁场的位置变化.
下图为一正在测量中的多用电表表盘
(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻,则读数为 Ω.
(2)如果是用直流10 mA挡测量电流,则读数为 mA.
(3)如果是用直流5 V挡测量电压,则读数为 V.
正确答案
60 7.2 3.60
试题分析:电阻×10档读第一行,测量值等于表盘上读数乘以倍率“10”;直流电流10mA档读第二行“0~10”一排,最小度值为0.2mA估读到0.1mA就可以了;直流电压5V档读第二行“0~50”一排,最小分度值为1V估读到0.1V就可以,最后结果×。
(1)用×10Ω档测量电阻,指示值6.0Ω,倍率为×10,读数为60Ω.
(3)用直流10mA档测量电流,读数为7.2mA.
(2)用直流5V档测量电压,读数为3.60V.
点评:最小度值为1、0.1、0.01的估读到下一位,最小度值为2、0.2、0.02的估读半格,读到同位,最小度值为5、0.5、0.05的估读到本位。
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