- 恒定电流
- 共18115题
(12分)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2 kΩ),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4 V,电阻RV约为4.0 kΩ)
B.电流表A1(量程100 mA,电阻RA1约为5 Ω)
C.电流表A2(量程2 mA,电阻RA2约为50 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额定电流1 A)
E.电阻箱R2(0~999.9 Ω,最小分度值0.1 Ω)
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9所示的电路原理图并选取了
(2) 相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)在实验操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1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请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号).
②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间
的函数关系式________________________.
正确答案
(1)用A2替换A1
(2)①电路图见解析 ②=
+
·
(1)流过R0的最大电流约为Imax==
A=1.85×10-3 A=1.85 mA≪100 mA.因此使用电流表A1时,电流表示数太小,误差太大,故应调换为A2.
(2)①电路如图所示.
②根据闭合电路欧姆定律得:
E=U+r,整理得:
=
+
·
如下图所示为一电学实验的原理图。该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω)。实物图所给两电流表量程相同,内阻都很小。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有明显偏转;
(4)记下两个电流表和
的读数I1和I2;
(5)多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下和
的多组读数I1和I2;
(6)求Rx的平均值。
回答下面问题:
小题1:不计电流表内阻的影响,用I1、I2和R0表示Rx的公式为Rx= 。
小题2:考虑电流表内阻的影响,用I1、I2、R0、的内阻r1、
的内阻r2表示Rx的公式为Rx= 。
正确答案
小题1:(3分)
小题2:
(1)若不计电流表内阻,则有:I1R0=I2Rx,故(2)若考虑电流表内阻,则有:I1(r1+R0)=I2(r2+Rx),故有:
(1)如图是做探究电磁感应的产生条件原副线圈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。(“左”、“右” )
正确答案
①(连错一条线则得0分)
② Ⅰ.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本实验是验证电磁感应结论的实验,电路图中是两个单独电路组成,线圈A连接电源和开关,线圈B连接灵敏电流表②只要流过线圈A的电流发生变化,穿过B的磁通量发生变化,就有感应电流流过灵敏电流表③假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,说明磁通量增大时,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,磁通量减小,灵敏电流计的指针向相反方向偏转
点评:难度较小,注意电路的连接,实际为两个独立的电路结构,掌握感应电流方向与磁通量变化关系的判断
一直流电压表,内阻为RV,一直流电源(电动势未知,内阻可忽略不计),两个单刀开关S1、S2及若干导线.已知电压表的量程略大于电池组的电动势,现用这些器材测量一电阻值较大的定值电阻Rx的值.
(1)为达到上述目的,将题中右侧对应的图连成一个完整的实验电路图.
(2)简述实验步骤和需要测量的数据(数据用文字和符号表示):
________________________________________
________________________________________
(3)可以计算出Rx=________.(用已知量和测得量表示)
正确答案
(1)如图所示
(2)闭合S1、S2,读出电压表读数U1;
保持S1闭合,断后S2,读出电压表读U2;
(3) RV
因为只给了一只阻值已知的电压表,所以要利用串联电路的特点,即电压的分配与电阻成正比来进行测量.当S1、S2均闭合时,电源的电动势为U1,当S1闭合S2断开时,根据串联电路的特点:解得Rx=
RV.
(12分)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
⑴其中滑动变阻器应选___ ___,电流表应选_ _____。(只填器材前的序号)
⑵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。
正确答案
⑴B,E ⑵电路图如图
试题分析:为了测量干电池的电源电动势,可以估测一下,电源电动势E=1.5V,电流表一般选择0.6A量程的,测量时要测量路端电压和干路电流,即如图。
点评:本题考查了闭合电路欧姆定律,如何测量电源电动势E、内阻,通常采用画图的方式,通过求截距以及斜率求电动势以及内阻。
在探究磁场产生电流的条件,做了下面实验:
实验如图
研究对象:线圈B和电流表构成的闭合回路
磁场提供:通电线圈A
请完成下面实验操作填写观察到现象
正确答案
试题分析:当穿过线圈的磁通量发生变化时,闭合线圈中会产生感应电流,
点评:做本题的关键是要注意观察,即观察产生电流时,穿过线圈的磁通量的变化,
(4分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,他测出6组数据并把它们描在U—I图中,如图所示。请你在图中做出必要的图像根据图像求出该电池的电动势E= V,电阻r = Ω(结果保留两位小数)
正确答案
作图见解析 1.46---1.54 、 0.48---0.54
试题分析:图线如下图,图线与纵轴交点为电源电动势E=1.46~1.54V,图线的斜率的绝对值等于内阻
点评:中等偏易。本题求内阻不能用,因为纵轴不是从0开始的,图线与横轴的交点不是断路电流。
(6分)(1)如下图所示,某同学用多用电表欧姆档测量一个电阻阻值的示数和档位情况,则这个电阻的阻值约为__________Ω.为了测量得更精确些,该同学进行了第二次测量,请选择下面列出的有关步骤,并按先后顺序写出:__________________
A.将两表笔短接,电阻调零;
B.将两表笔分别跟被测电阻两端接触,观察指针位置,记下电阻值;
C.将面板上的旋钮旋至×10档;
D.将面板上的旋钮旋至×1k档;
(2)如果下图是该同学是用直流5mA挡测量电流,则电流为____________mA。
正确答案
(1)200Ω. CAB (2)4.43
试题分析:(1)用的×100档,则示数为,但是由于偏转角度较大,所以应选择×10档;欧姆表在重新选档后,需要进行欧姆调零,所以应先将面板上的旋钮旋至×10档;然后将两表笔短接,电阻调零;最后将两表笔分别跟被测电阻两端接触,观察指针位置,记下电阻值;
(2)用直流5mA挡测量电流,则梅格表示0.1mA, 为1分度盘,则电流表示数为
点评:对于多用电表的度数问题,首先要根据测量的对象找到读取数据的刻度盘,再根据选择的量程知道指针的满偏值,换算出每个大格和每个小格表示的值是多少,最后根据指针位置正确读数,
某人用万用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图12,则这电阻值是_______.如果要用这万用电表测量一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是_______.
正确答案
1200W ´10
档位´100,示数为12,所以测量的电阻阻值为12´100=1200欧姆,指针指在中间时刻测量最准确,所以应选择´10档位
某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为(填步骤的字母代号);
E.合上开关S1
F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数
②仅从实验设计原理看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等”);
③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS。
正确答案
①BEFADC ②相等③
闭合开关前将R1和R2的阻值调至最大,以免烧坏电流表,本实验用半偏法测电流表的量程和内阻,实验时通过反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1保持不变,使G2和R2的电流相等,等G2满刻度的一半,G2和R2并联,则G2和R2电阻相等。由并联电路关系可得分流电阻RS =
(8分)在做 “用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3 V),电流表(量程0.6 A),定值电阻R0(阻值为2 ),滑动变阻器R(阻值约30
).
(1)按如图所示的电路图请把实物图没完成的连线连接好.
(2)改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请在右图中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=________ V,电池内阻r=________ (小数点后保留两位数字).
正确答案
(1)连图(2分) 3.00±0.05 (3分) 1.30到1.80之间均可 (3分)
试题分析:(1)连接电路图时,应使电流表为外接法,注意用电器的正负极不要接反(2)图像与纵坐标的交点为电源电动势,斜率表示电源内阻,注意纵坐标没有从零开始
点评:难度较小,本实验应用的原理为闭合电路欧姆定律E=U+Ir,因此画出路端电压U和电流的关系图像,截距分别代表电动势和短路电流
(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图实-5-21所示,则测量结果应该读作________mm.
图实-5-21
(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图实-5-22所示,此示数为________mm.
图实-5-22
正确答案
(1)10.40 (2)2.720
略
(本题8分)小灯泡灯丝的电阻率会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据( I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I (A)
0
0.21
0.34
0.42
0.47
0.50
U (V)
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
(1) 在虚线框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表(约为1KΩ)、电流表(约为2Ω)、滑线变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干。
(2)在图中坐标中画出U-I图像。
正确答案
略
(10分)如图所示电路中,两个电流表A1和A2的示数分别为0.20A和0.30A,当R1和R2交换位置后,两电流表示数不变。各电流表的内阻不计,则电流表A3的示数是多少?
正确答案
0.35A
有电路图可知,三个电阻并联,并且测量的是通过
、
的总电流;
测量的是通过
的总电流;而
测量的是通过三个电阻的总电阻;当调换
的位置后个电流表示数不变,说明
,即
,由此可得:
所以通过的电流为0.35A
多用电表指针如下图所示
(1)如选择开关为“R×10”挡,则所测电阻的阻值
(2)如选择开关为直流电压250V挡,则对应读数是
(3)如选择开关为直流电流100挡,则对应读数是
正确答案
(1)130 (2)135 (3)54
试题分析:多用电表读数时注意,多用电表最上面一排数据表示测电阻的读数,中间一排是电流和电压读数,读电流、电压时注意量程,读电阻时注意倍率。
(1)所测电阻的阻值为:读数乘以倍率,即
(2)选择开关为直流电压250V挡,读数为对应250量程值,则对应读数是:135V
(3)选择开关为直流电流100挡,读数为对应10mA量程,读数结果为读数乘以10,即:5.4×10mA=54mA
点评:容易题。关键是掌握多用电表的读数方法。
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