- 恒定电流
- 共18115题
某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R0电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)
两块电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值。其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。根据题中所给信息解答下列问题:
(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”);
(2)在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式);
(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
正确答案
(1)5V,A
(2)U1,I,U1-U2,I
(3)大于
某同学利用图甲所示的电路测量一定值电阻Rx的阻值。所用的器材有:
待测电阻Rx,阻值约为50Ω
电流表A1,内阻r1约为20Ω,量程50mA
电流表A2,内阻r2约为4Ω,量程300mA
电阻箱R,0~999.9Ω
滑动变阻器R′,0~20Ω
电源E,电动势3V,内阻很小
单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、导线若干
请回答下列问题:
(1)在图乙所示的实物图上画出连线。
(2)闭合S1,将S2掷于1,调节R′、R至适当位置,记下两表的读数I1、I2和电阻箱的阻值R1。为使两表的示数均超过量程的一半,R1可取________________;(填序号)
A、0.5Ω
B、5.0Ω
C、50.0Ω
(3)闭合S1,将S2掷于2,调节R′、R至适当位置,记下两表的读数I1′、I2′和电阻箱的阻值R2。用测得的物理量表示待测电阻的测量值Rx=________________。
正确答案
(1)
(2)B
(3)
某同学为了测量一个额定率为1 W的电阻Rx的阻值,先多用表的欧姆档进行了粗测,然后用伏安法进行精确测量。
(1)该同学先用欧姆表“×10”档测量时发现指标指在“0.4”刻度处,为了相对准确地测量该电阻的阻值,于是他改用×_______档后发现指针指在“5”刻度处,由此可知Rx大约为_______Ω。
(2)实验室中现有如下实验器材:
电流表A1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ)
滑动变阻器R0(0~50 Ω)
蓄电池(电动势为6 V)
开关、导线
①为了较准确测量Rx阻值,电压表应选__________、电流表应选_________;
②在方框内画出该实验的电路图。
正确答案
(1)1,5
(2)① A1,V1;②“略”
(8分)要用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线,已知待测小灯泡的额定电压6V,额定功率约为3W,提供的器材有:
量程为0.6A,内阻约为0.5的电流表Al;
量程为3A,内阻约为0.1的电流表A2;
量程为3V,内阻为3k的电压表V1
阻值是0~10,额定电流是2A的滑动变阻器R1;
阻值是0~500,颇定电流是lA的滑动变阻器R2;
定值电阻R3=1k;
定值电阻R4=3k;
电源电动势为9V,内阻约为0.1;
开关一个,导线若干.
(1)为了保证实验的测量精度和操作方便,并能测出小灯泡的额定功率,在可供选择的器材中.应该选用的电流表是 ,滑动变阻器是 (填仪器的字母代号).
(2)根据所选的器材,在虚线框中画出完整的实验电路图,并标出器材代号.
(3)实验中,电压表的示数为 V时,可测出灯泡的额定功率.
正确答案
(1)
(2)电路图如下 (3)3
试题分析:(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线,要求电压调节范围尽可能大,滑动变阻器选择分压式连接,因此滑动变阻器选择阻值小的,小灯泡正常发光的额定电流
,3A的电流表量程过大,所以选择量程0.6A的
。
(2)滑动变阻器选择分压式连接。灯泡额定电压外6v,而电压表量程只有3v,可是已知电压表内阻为
,确切知道其内阻,就可以串联定值电阻来扩大量程,要使得量程大于6v,则需要满足
,即串联的定值电阻阻值要大于等于
所以定值电阻选择
.电流表已经选择
,由于
,根据大内偏大小外偏小,电流表选择外接法。电路图见答案。
(3)灯泡正常发光时电压为6v,即,解得电压表读数
。
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:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000Ω)
D.定值电阻R0=100Ω
E.滑动变阻器R1,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A
F.滑动变阻器R2,最大阻值为5Ω,额定电流为0.5A
G.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的三分之一,请从所给的器材中选择合适的实验器材____________(均用器材前对应的序号字母填写);
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为Rx=_____________。
正确答案
(1)ABDEGH
(2)
(3)
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的标称值为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,该小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(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?________。调整后R0的测量值________其真实值(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(2)在实际操作过程中,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请你在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,且采用电流表内接法;大于
(2)①;②
甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值,电流表(量程0-5mA,内阻约10Ω),电压表(量程0-3V,内阻约3000Ω),最大阻值为1700Ω的滑动变阻器,电源E(电动势约为3V),开关S、导线若干。两人将其测量数据绘成U-I图象后如图甲和图乙所示。
(1)由图甲得Rx=______________Ω;由图乙得Rx=______________Ω;(结果保留三位有效数字)(2)在下面方框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路,并由测量结果判定______________同学测量结果较为准确。
正确答案
(1)1.08×103,7.22×102
(2),甲
测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ)
B.电流表(量程0.6A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2KΩ,额定电流0.5A)
D.电源E(电动势约3V,内阻不计)
E.开关两只,S1、S2,导线若干
(1)某同学设计了如图(甲)所示的测量电路,在实验操作时,发现不可行。你认为主要问题是__________________________。
(2)请从上述所给器材中选用所需器材,帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路,并在虚线框内画出原理图,要求标明给定器材的符号。用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量,写出电压表内阻的计算式_____________。并从图(乙)所给的器材中选出你所需要的器材,连接成实验电路图。
正确答案
(1)电流表量程太大,而电路中电流太小,电流表没有明显读数
(2)
某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像。除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω)、A2(量程0.6A,内阻0.3Ω);
电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ)、V2(量程15V,内阻约15kΩ);
滑动变阻器:R1(阻值范围0-100Ω)、R2(阻值范围0-2kΩ);
电源:E1(电动势为1.5V,内阻为0.2Ω)、E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)。
(1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表____________,电压表____________,滑动变阻器____________,电源____________。(填器材的符号)
(2)根据实验数据,计算并描绘出R-U的图像如图所示。由图像可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为____________;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为____________,此时灯泡实际消耗的电功率为____________W。
(3)根据R-U图像,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的____________。
A.
B.
C.
D.
正确答案
(1)A2,V1,R1,E2
(2)1.5欧,11.5欧,0.78(0.7-0.8均给分)
(3)A
(10分)为了测量某高内阻电源的电动势E和内阻r(电动势约5V、内电阻约500Ω),现提供下列器材:
E.滑动变阻器R1(0-20Ω)
F.滑动变阻器R2(0-1000Ω)
G.开关及导线
H.干电池若干节(内阻很小)
(1)实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻,某同学采用图甲所示的电路,电源为干电池组,开关S闭合前,电阻箱R0的阻值应该调到___________(选填“零”或“最大”)。闭合开关,调节电阻箱,当电压表指针满偏时,阻值为R01=2950Ω;当电压表指针半偏时,阻值为R02=8900Ω。则电压表内阻RV=______Ω。
(2)采用图乙所示电路测量电源电动势和内阻。电阻箱R0与电压表串联构成量程为6V的电压表,则R0=_______________Ω;滑动变阻器应选____________________(选填“R1”或“R2”)。
(3)根据实验测得数据,作出电源路端电压U和电流I变化的图象如图丙所示,由图象可知E=___________V,r=________Ω。
正确答案
(1)最大 3000
(2)3000 R2
(3)5.0 490
(1)开关S闭合前,电阻箱R0的阻值应该调到最大。由U+U/RV·R01= 0.5U+0.5U/RV·R02,解得RV =3000Ω。
(2)根据扩大电压表量程原理,电阻箱R0与电压表串联构成量程为6V的电压表,则R0=3000Ω;滑动变阻器应选阻值范围大的R2。
(3)由闭合电路欧姆定律,E=U+Ir,结合图线解得E=5.0V,图线斜率的绝对值等于电源内阻r=490Ω。
(4分)在“描绘电场等势线”的实验中,有同学想模拟负点电荷附近电场在一个平面上的等势线,他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸,并用图钉固定,然后在导电纸中央平放上一个小圆柱形电极A,如图所示。则通电时应将电极A接在电源的 (选填“正极”或“负极”),本实验还需要一个 电极(请写出形状)连接电源。
正确答案
负极 圆环形
略
2013年暑假期间,高二科技活动小组,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10Ω)的实验方案,可提供的器材有:
A、电流表G,内阻RR=120Ω,满偏电流IR=3mA
B、电流表A1,内阻约为0.4Ω,量程为0~0.6A
C、电流表A2,内阻约为0.1Ω,量程为0~3A
D、螺旋测微器
E、电阻箱R0(0~9999,0.5A)
F、滑动变阻器R1(0-5Ω,2A)
G、滑动变阻器R2(0-500Ω,1A)
H、干电池组(4.5V,0.05Ω)
I、一个开关和导线若干
(1)为很好地完成实验,应选择电流表______,滑动变阻器应选择______(填A-G选项)
(2)如图1所示是用螺旋测微器测电阻丝的直径,其读数为d=______mm.
(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2方框中电路图补画完整.
(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ρ=______.
正确答案
(1):根据闭合电路欧姆定律可求出电路中的最大电流为:=
=
A=0.45A,所以电流表应选B;
电路中需要的最大电阻为:=
=
Ω=22.5Ω,所以变阻器应选F,且应采用分压式接法;
(2):螺旋测微器的读数为:d=0+26.8×0.01mm=0.268mm(0.265~0.268均可以);
(3):根据题意,由于需要电压表的量程应为:U==0.6×10V=6V,考虑将电流表G与电阻箱
串联改装为电压表;
需要电阻箱的电阻应为:=
=
-120=1880Ω;
由于待测电阻远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,又变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:
(4):由电路图,根据欧姆定律应有:)=
…①
根据电阻定律应有:=
…②
联立①②解得:ρ=;
故答案为:(1)B,F;(2)0.268;(3)如图;(4)
物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75 W,额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压。他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压。根据测量数据已绘出灯泡的U – I图线,如图所示。
E.滑动变阻器R2(0~100Ω)
F.电源E(电动势4.0 V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75 W,额定电压未知)
(1)在下面所给定的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择 (填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择 (填“R1”或“R2”)。
(2)从图线上分析该灯泡的额定电压应为 V;这一结果大于开始时的计算结果,原因是
正确答案
(1)电路如图所示。 A2 R1(2)2.5(3)灯泡冷态电阻小于正常工作电阻
电流表选择量程500 mA的电流表A2,滑动变阻器选择0~20Ω的滑动变阻器R1。根据灯泡标称功率值为0.75 W,分析得出该灯泡的额定电压应为2.5V。这一结果大于开始时的计算结果,原因是灯泡冷态电阻小于正常工作电阻
(18分)
(1)①在一次课外探究活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上的铁块A于长金属板B间的动摩擦因数,已测出铁块A的质量为1kg,金属板B的质量为0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,稳定时弹簧秤示数如图所示(已放大),则A、B间的摩擦因数 (g取10m/s2)
②将纸带连接在金属板B,的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,测量后的结果如图乙所示,图中几个连续的计数点的时间间隔0.1s,由此可知水平里F= N
(2)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx :电源E,适当量程的电流表、电压表各一只,滑动变阻器R,电阻箱Rp,开关S1、S2,导线若干。他设计的电路图如图(a)所示
实验步骤:先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为l1、U1;在保持R和Rp阻值不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数为l2、U2
①请按电路图在实物图(b)上连线(要求闭合S1前,华东滑动变阻器的滑动触头P处于正确的位置);
②写出被测电阻RX (用电表的示数表示)
③此实验中因电流表有内阻,电压表内阻不是无限大,被测电阻的测量值 真实值(填“大于”、“小于”)
④用图(a)电路、 测出电压表的内阻(填“不能”“能”)
正确答案
(1)①0.25 ②3.5
(2)①实物图连线如右图所示.
②[
③等于
④能
略
(12分)有一小灯泡上面标有"6V,4W"字样,现在要描绘这个灯泡的图线,下列器材可供选用。
A.电压表(量程6V,内阻) B.电压表(量程10V,内阻
)
C.电流表(量程0.6A,内阻) D.电流表(量程1A,内阻2
)
E.滑动变阻器(50,1A) F.滑动变阻器(5
)
(1)实验中所用电压表应选_______,电流表应选_______,滑动变阻器应选_______。
(2)为达到实验目的,请在乙图中方框内将实验电路补充、连接完整。
(3)这个灯泡的图线如图甲所示。若小灯泡两端的电压是额定电压的一半,则此时小灯泡的实际功率为________W。
(4)若将小灯泡接到图丙中的ab两点之间,闭合开关S小灯泡的实际功率为________W。
正确答案
(1)A D F (每空各1分)
(2)略(3分)
(3)1.5 (3分)
(4)0.84(0.80-0.88)(3分)
略
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