- 恒定电流
- 共18115题
伏安法测电阻,当被测电阻不知估计值时,在连接测量电路时可采用以下试接的方法:电压表一端连接于电路中C点,另一端分别接电路中a点或b点(图中用单刀双掷开关K进行变换),观察两电表读数变化情况,来选择电流表的接法.设两表的量程及所接电源都合适.
(1)当K分别接a和接b时,发现电流表读数比电压表计数变化明显,则应采用K接______点的方法
(2)用上述接法测出的Rx值比它的真实值______.误差是由于______造成的.
(3)若已知电压表内阻RV,电流表内阻RA,测量时电压表和电流表读数分别为U和I,则被测电阻真实值计算表达式Rx=______
(4)要描绘出该被测电阻的伏安特性曲线,除上面图示中测量电路中已有的器件外,还有电源、开关、导线和______.并把测量电路的E、F两点接入完整的电路中(画出虚线内的电路图)
正确答案
(1)当K分别接a和接b时,发现电流表读数比电压表计数变化明显,说明电流表的分压作用较小,所以要用内接法,即应采用K接a点的方法;
(2)用此接法电压表测量的是电流表和被测电阻的总电压,电流表测量的是被测电阻的电流,根据欧姆定律R=可知,电压偏大,电流准确,所以电阻值偏大;
(3)电阻两端的电压U′=U-IRA
根据欧姆定律R=得:
Rx=
(4)要描绘出该被测电阻的伏安特性曲线,则要得出多做U、I值,所以要用到滑动变阻器调节电路,为了使被测电压可以从零开始,所以滑动变阻器要用分压式,
电路图如图所示:
故答案为:(1)a点
(2)偏大;电流表的分压
(3)
(4)滑动变阻器,如图所示.
图示为用伏安法测量电阻的原理图.图中,
为电压表,内阻为4000Ω;
为电流表,内阻为50Ω;E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关.
(1)当开关闭合后电压表读数U=1.6V,电流表读数I=2.0mA.若将Rx=作为测量值,所得结果的百分误差是______.
(2)若将电流表改为内接,开关闭合后,重新测得电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是______.(百分误差=×100%)
正确答案
(1)电阻测量值:R==
=800Ω;
通过电压表的电流:IV==
=0.0004A=0.4mA,
通过待测电阻的电流:IX=I-IV=2mA-0.4mA=1.6mA,
待测电阻的真实值:RX==
1000Ω,
实验百分误差为:=
=20%;
(2)电流表采用内接法时,电阻测量值等于待测电阻真实值RX与电流表内阻RA之和,即R′=RX+RA,此时实验百分误差为:=
=
=5%;
故答案为:(1)20%;(2)5%.
某同学在做电路实验时,按如图所示的电路图连接了电路,其中R1=12Ω,R4=4Ω,R2与R3数值未知,灯L1与L2均标明“6V,3W”字样.闭合电键S,两灯均正常发光.
(1)此时A表的读数为______A;后来他断开电键S,将R1与R4的位置互换,其他电路不动,再闭合电键S时,发现电路出了一个故障,但A表仍有读数,示数为0.56A.
(2)请说明发生了什么故障______,请分析产生故障的原因:______;
(3)根据以上数据,该同学计算得到电源电动势ε为______v,电源内阻r为______Ω.
正确答案
(1)电路图中,电阻R3与R2并联后与R4串联,三电阻混连后再与L2并联;R1与L1是并联;两个并联部分是串联;
闭合电键S,两灯均正常发光,电流为:IL1=IL2==
=0.5A;
电阻R1的电流为:IR1==0.5A;
故电流表读数为:IA=IL1+IR1-IL2=0.5A;
(2)将R1与R4的位置互换,由于R1>R4,导致电灯L1电压变小,电灯L2电压变大,超过额定电压,故电灯L2会损坏;
(3)R1与R4的位置互换之前,干路电流为:I=IL1+IR1=1.0A;
电阻R3与R2并联后总电阻为:R23=-4Ω=8Ω;
R1与R4的位置互换之前,根据闭合电路欧姆定律,有:
E=UL1+UL2+Ir=12+1×r ①
R1与R4的位置互换后,根据闭合电路欧姆定律,有:
E=IA(R23+R4+RL1并1+r)=0.56×(8+4++r) ②
联立解得:r=2Ω,E=14V;
故答案为:(1)0.5;(2)L 2烧坏;电压分配不均,L 2的电压过大;(3)14,2.
(2012年2月济南检测)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有,
A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A)
B.电流表A (0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
C.电压表V(0~6V,内阻约为5kΩ)
D.滑动变阻器R1 (0~10Ω, 2A )
E.滑动变阻器R2 (0~100Ω, 0.2A )
F.电源(6V,内阻不计)
G.开关及导线若干
(1)实验中滑动变阻器选 (填“R1”或“R2”)
(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I 。请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整
(3)该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象,根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
正确答案
(1)R1 (2)如图所示 (3)增大
“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验应该设计成分压电路,滑动变阻器选择阻值范围小的R1。由于小灯泡电阻小,采用电流表外接电路。根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器电源频率为50Hz,当地重力加速度为9.80m/s2,测得所用重锤的质量为1.00kg,实验中获得一条点迹清晰的纸带如图1,把第一个点记为O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点,经测量知道,A、B、C、D各点到O点的距离分别为hOA=62.99cm、hOB=70.18cm、hOC=77.76cm、hOD=85.73cm,根据上述数据,可知计时器记录C点时,重物的速度vC=______m/s,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于______J,动能的增量等于______J.(取3位有效数字)
(2)电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同
滑动变阻器R1:阻值0~20Ω
电阻箱R2:阻值0~9999Ω
保护电阻R3:阻值约为3kΩ
电源:电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
①如图2所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成.
②电路完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤.
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到______(填“最大”或“最小”)
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I.
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表A2的示数______,读出此时电阻箱的示数R2,则电流表A1内电阻 r=______.
正确答案
(1)C点的速度vC==
m/s=3.89m/s.
则动能的增加量△Ek=mvC2=
×1×3.892≈7.57J.
重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.7776J≈7.62J.
(2)为方便实验操作,滑动变阻器选择R1:阻值0~20Ω,电流表电阻远大于滑动变阻器最大阻值,
为多次测量,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示.
②根据实验电路、半偏法测电笔内阻的原理,实验步骤如下:
a、将变阻器R1的滑动端移到左端,电阻箱的阻值调到最大.
b、闭合开关S1、S,调节变阻器,使两电流表指针有较大的偏转,记录电流表A2的示数I.
c、断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱,使电流表A2的示数再次为I.读出此时电阻箱的示数R2,R2的大小为电流表A1内电阻r.即r=R2.
故答案为:(1)3.89 7.62 7.57
(2)①完成电路如图
②最大. 再次为I,R2
听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆
做成“水果电池”。同学们通过查阅资料知道这种水果的电动
势大约1V左右,又用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测
其两极时读数为0.96V。可是当他们将四个这样的水果电池串
起来给标为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检
查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实
能达到3V多。
(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是: (不要求写分析、推导过程)。
(2)为了能尽可能准确测定“水果电池”的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.变阻箱(0~9999Ω)
①实验中应选择的器材是________ (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。
正确答案
水果电池的内阻太大。(2分)(2)①B(2分)、F(2分) ②
略
(1)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后,干涉现象消失
其中正确的是:______.
(2)现要测量某一电压表
的内阻.给定的器材有:待测电压表
(量程2V,内阻约为4kΩ);电流表
(量程1.2mA,内阻约500Ω);直流电源E(电动势约2.4V,内阻不计);固定电阻3个:R1=4000Ω,R2=10000Ω,R3=15000Ω;电键S及导线若干
要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半.
i.试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图.(要求电路中各器材用题中给定的符号标出.)
ii.电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV=______.
正确答案
(1)A、根据△x=λ可知在其它条件不变的情况下,减小L,条纹间距变窄,故A正确.
B、根据△x=λ可知在其它条件不变的情况下,将滤光片由蓝色的换成红色的,则波长变大,故干涉条纹间距变宽,故B正确.
C、根据△x=λ可知在其它条件不变的情况下,将单缝向双缝移动一小段距离后,即L减小,干涉条纹间距变窄,故C错误.
D、根据△x=λ可知在其它条件不变的情况下,换一个两缝之间距离较大的双缝,即d增大,干涉条纹间距变窄,故D正确.
E、去掉滤光片后,入射光是复合光,而两列光相干的条件是他们的频率相同,故不能发生干涉现象.故E正确.
故选ABDE.
(2)i.根据闭合电路欧姆定律可得E=I(Rg+Rx)
解得I==
>
解得RX<3500Ω
故固定电阻应选R1,实验电路如图所示
ii.流过定值电阻的电流大小为,则流过电压表的电流为I-
,故电压表的内阻RV=
=
故本题的答案为:(1)ABD;(2)i电路如图所示;ii电压表的内阻RV=
一个小灯泡L的电阻大约是5Ω,为了测量该灯泡比较准确的阻值,提供了以下器材:
电动势3V,内电阻约1Ω的电池;量程0~0.6A的电流表;量程0~3.0V的电压表;电阻调节范围0~5Ω的滑动变阻器;电键和导线若干.
试设计一个电路,使电灯两端的电压调节范围尽可能大,把此电路图画在右图的虚线方框内.
正确答案
要使灯泡两端电压变化范围大,滑动变阻器应采用分压接法;由于灯泡的电阻较小,为减小误差,应采用电流表的外接法;
实验电路图如图所示.
测量电流表内阻的电路图如图所示,实验的操作步骤如下:
①将电阻箱R的电阻调到零;
②闭合开关,调节滑动变阻器R1的滑片,使得电流表达到满偏电流I0;
③保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的电阻,使得电流表的示数为I0/2;
④读出电阻箱的电阻值Rx,可以认为电流表的内阻r测=Rx.
(1)请用铅笔线代表导线,将示意图中的实物连成测量电路.
(2)已知电流表的量程是2mA,内阻约是40Ω.电池的电动势约为6V.
可供选择的滑动变阻器有(A)阻值0-10Ω,额定电流2A;(B)阻值0-50Ω,额定电流1.5A;
可供选择的电阻箱有(C)阻值0-99.9Ω;(D)阻值0-999Ω.
为了比较准确地测量出电流表的内阻,应选用的滑动变阻器R1是______;电阻箱R是______.(填仪器前的字母代号)
(3)本实验中电流表的测量值r测与电流表内阻的真实值r真相比,有______
(A) r测>r真 (B) r测<r真
(C) r测=r真 (D) r测可能大于,也可能小于r真
(4)如果提高电池的电动势,用此电路测出的电流表的内阻的误差将______.(填“增大”、“减小”或“不变”)
正确答案
(1)连接实物图如图所示.
(2)分压式接法,又从减小误差的角度,要用小阻值的滑动变阻器,选A
因电流表内阻较小,电阻箱R是C.
(3)因串联电阻后电流表所在支路电阻变大,电压变大,故所串联的电阻分压大于电流表的分压,其阻值大于电流表内阻,故测量值大于真实值.
(4)若增加电源的电动势,则滑动变阻器与电压表并联部分电阻减小,因电压表串联电阻引起电压的变化减小,故误差减小.
故答案为:(1)如图
(2)A;C
(3)A
(4)减小
(1)某学习小组为了测小电动机的内阻,进行了如下的实验:
① 测得滑块的质量为5.0 kg;
② 将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上,如图甲所示;
③ 接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④ 电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动,达到最大速度时,输入电动机电流为0.5A,电动机两端电压为36V,一段时间后关闭电源并立即制动电动机,待滑块静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。在关闭电源前后,打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带的数据,回答下列问题:(计算结果保留二位有效数字)
①、该滑块达到的最大速度为_________________m/s ;
②、关闭电源后,滑块运动的加速度大小为_______________m/s2 ;
③、该电动机的内阻为____________Ω 。
(2).在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有:
待测电池(电动势约6V)
电流表G(量程6.0mA,内阻r1=100Ω)
电流表A(量程0.6A,内阻r2=5.0Ω)
定值电阻 R1=100Ω,定值电阻R2=900Ω
滑动变阻器R/(0~50Ω),开关、导线若干
①为了精确测出该电池的电动势和内阻,采用图甲所示实验电路图,其中定值电阻应选用___________(选填R1或R2)。
②请根据电路图甲完成图乙中的实物连线。
③某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig— I图象如图丙所示(图象的纵截距用b表示,斜率用k表示),根据图象可求得,被测电池电动势的表达式E="___________" , 其值为________V;内阻的表达式r=__________,其值为_________Ω
正确答案
(1): ①、1.5 m/s ②、2.0 m/s2 ③、12Ω
(2): ①、R2 ②、
③E=b(r1+R2) 5.8V r=-k(r1+R2) 2Ω
试题分析:(1): ①纸带的速度,此后x变小,速度变慢;②、关闭电源后,滑块运动的加速度大小
,即
③、输出功率P=Fv,在匀速是F=f,当断开电源物体减速即f=ma,代入则
,总功率为P=UI=18W,所以内阻消耗3W即
带入求解则r=12Ω
(2)测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,G表与R串联其实就是电压表,应该用定值电阻R2=900Ω。因此化简为
,
,通过待定系数法
,因此
,纵坐标扩大1000倍即为电动势0.058mA*1000Ω=5.8V。
可知
,阻值为2Ω
点评:本题考查了常规仪器的使用和测量,通过闭合电路欧姆定律测量电动势和内阻,本题要意识到电流表G和电阻串联的作用等效为电压表,从而顺利解题。
某电阻额定电压为3V(阻值大约为10Ω).为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材
A.电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)D.电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G.电源E(电动势4V,内阻可忽略)H.开关、导线若干
(1)为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填器材前面的字母即可):电流表______.电压表______.滑动变阻器______.
(2)该实验要求待测电阻两端的电压可以由零开始调节,请在答题纸上画出实验电路图.
正确答案
(1)根据欧姆定律,流过电阻的最大电流I=≈
=0.3A故电流表选A;
电阻额定电压为3V则电压表选C即可;
为了尽可能提高测量准确度,选择滑动变阻分压式接法,为了方便调节,滑动变阻器选小阻值的E.
(2)>
即被测电阻为小电阻,选取电流表外接,题目要求为了尽可能提高测量准确度,选择滑动变阻分压式.故电路图如图:
.
故答案为:(1)A,C,E;(2)如图.
图中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表
具有一定的内阻,电压表
的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻.当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2.
(1)根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R=______.
(2)根据图1所给出的电路,在图2的各器件实物图之间画出连接的导线.
正确答案
(1)当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1,根据闭合电路欧姆定律有
E=U1+I1r
整理得
r=
当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2,根据闭合电路欧姆定律有
E=I2(R+r)
整理得
R=-r=
-
故答案为:-
.
(2)按照电路图连线,如图,要注意电流从电压表和电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,单刀双掷开关控制整个电路的通断,连线不要交叉.
(10分)某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ,设计了如图甲所示的电路.已知滑片P与电阻丝有良好的接触,其他连接导线电阻不计.现有以下器材:
A.待测电流表G(量程为60mA,内阻Rg);B.一段粗细均匀的电阻丝AB(横截面积为S=1.0×10-7m2,总长度为L总="60" cm);C.定值电阻R=20Ω
;D.电源E(电动势为6V,内阻不计);E.毫米刻度尺;F.电键S,导线若干
(1)按照电路图在图乙上用笔画线代替导线连接好电路,闭合电键S,调节滑片P的位置,测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I;改变P的位置,共测得5组L与I的值.
(2)根据测出的I的值,计算出的值,并在坐标纸上描出了各数据点(L,
),如图丙所示,请根据这些数据点在图丙上作出
-L的图象.
(3)由-L的图象可得待测电流表内阻Rg=________Ω,电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.(结果保留两位有效数字)
(4)实验所提供的器材中,如果电源E的内阻未知且不能忽略,其他条件不变,则( )
A.仍能测出Rg和ρ B.Rg和ρ均不能测出
C.只能测出Rg D.只能测出ρ
正确答案
(1)如图所示(2分);
(2)如图所示(2分);
(3)90~98均可(2分),(2分);
(4)D(2分)。
略
有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一蓄电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略),请用这只电压表和蓄电池,再用一个单刀双掷开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法(已知Rx的值与RV相差不大)。
(1)在甲图的方框内,画出实验电路图;
(2)请用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图(其中部分已连好);
(3)简要写出实验的主要步骤,并根据实验测得的数据,推导出高值电阻Rx的表达式。
正确答案
(1)实验电路图如图所示
(2)如图所示
(3)实验步骤:
①将单刀双掷开关扳到a端,读出电压表的读数U1,即电源的电动势E=U1;
②将单刀双掷开关扳到b端,读出电压表的读数U2,运用串联电路的知识和闭合电路欧姆定律:
得:
电源内阻可忽略,可看成理想电源。由于测量的电阻Rx的值与RV相差不大,所以电阻与电压表串联时,电压表应看成能指示两端电压值的特殊电阻。
(1)要求较准确的测量某电阻的阻值(约30kΩ),所给的器材如下
A.待测电阻Rx B.电流表A1(0~100μA,内阻约为200Ω)
C.电流表A2(0~10mA,内阻约为2Ω) D.电压表V(0~3V,内阻约10kΩ)
E.电源E(3V,内阻可不计) F.滑动变阻器R(0~1kΩ,0.1A)
G.开关S及导线若干
①实验中电流表应选用______(选填“A1”或“A2”);
②请在甲图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接
(2)为了测定一节新干电池的电动势和内阻(约为0.3Ω),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)
E.定值电阻R0=2.5Ω
某实验小组设计了如图乙所示的电路.
①实验中将电压表量程扩大为2V,电阻箱R2的取值应为______kΩ;电路中串联电阻R0的目的除了对电路起保护作用外,还起______作用.
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UV与对应的电流表读数IA,利用UV-IA的图象如图丙所示.由图象可知,电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
正确答案
①电阻阻值为30kΩ,则当电源直接接在电阻两端时,流过电阻的电流为I==
=100μA,故电路表所测量的最大电流为100μA,故电流表可选A1;
②实验中应接用分压接法,同时电流表内接,故电路图如图所示:
(2)①要使量程扩大1倍,则应串联一个与电压表内阻相等的电阻,故应使与之串联的电阻箱的阻值为1.2kΩ;
串联保护电阻后,一方面起保护作用,同时,可认为增大内阻,故在调节滑动变阻器时,电路中电流变化明显,两电表的示数变化明显;②由电路图可知,电源的电动势为1.60V;
当路端电压为1.5V时,电路中电流为0.4A,则由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得:
r=0.25Ω;
故答案为:(1)①A1②如图所示:
②①1.2; 在调节滑动变阻器过程中,使两电表读数变化明显;
②1.60;0.25Ω
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