- 恒定电流
- 共18115题
现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
本实验应选哪一种规格?答 。
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的
示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)所示的图线(已知该直线
的截距为0.1 V-1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V,
内阻r为 Ω。
正确答案
(1) D (2)10
(1)保护电阻的意思是电路无其他用电器时都不会烧坏电源,所以R=E/I=1800欧
所以选D;
(2),由截距可知
=0.1;E=10V
斜率表示,所以解得r=49Ω
有一待测的电阻器,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~10 V,内电阻约20 kΩ) ;
电流表A1,(量程0~500 mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300 mA,内电阻约4Ω) ;
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2 A) ;
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1 A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0. 5Ω);
开关及若干导线.
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I-U图线.
(1)电流表应选用 .
(2)滑动变阻器选用 (选填器材代号)
(3)请在如图甲所示的方框内画出实验电路图,并将图乙中器材连成符合要求的电路.
正确答案
(1)A2 (1分) (2)R1(1分)
(3)如图(电路图3分,实物连接3分)
(1)电路中的最大电流约为I≈E÷Rx≈9V÷40Ω≈0.25A,所以电流表选A2(量程0~300 mA,内电阻约4Ω);(2)要求电表读数从零开始变化,要采用滑动变阻器的分压接法,应当选择额定电流大,阻值小的滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2 A);
(3)如图所示:
如图,将一个小量程电流表G和另一个电阻连接可以改装成电压表或电流表,则甲图对应的是 表,要使它的量程加大,就应该应使R1 (填“增大”或“减小”);乙图是 表,要使它的量程加大,就应该使R2 (填“增大”或“减小”)。
正确答案
电流 减小 电压 增大
表头并联一个小阻值的电阻,可以改装成一个大量程的电流表,表头串联一个大阻值的电阻,可以改装成一个大量程的电压表,所以可知甲图对应的是电流表,要使它的量程加大,就应该应使R1减小,增大支路电流,即可增大干路电流(即量程),乙图是电压表,要使它的量程加大,就应该使R2增大,增大电阻两端的电压,即可增大总电压(即量程)
故答案为:电流,减小,电压,增大
某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:
A.待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为100 Ω);
C.电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A);
E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A)
F.定值电阻R0(阻值为900 Ω)
G.开关一个,导线若干
为了能比较准确地进行测量, 同时还要考虑操作的方便,某同学利用器材B、F组成电压表并设计电路原理图。根据要求回答下列问题
(1)实验中滑动变阻器应选 .
(2)根据题意在下图中画出符合该同学该实验要求的电路图
(3)如右上图所示,是该同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中,纵坐标I1为电流表G的示数,横坐标I2为电流表A的示数,由图可知,被测干电池的电动势
为 V,内电阻为 Ω(结果均保留2位有效数字)
正确答案
(1)D (2分) (2)如下图所示(4分) (3)1.4 (2分) 0.67 (2分)
分析:(1)滑动变阻器应起来限流保护作用,并且在使用时要选用易于调节的;
(2)由于电流表的内阻接近电源的内电阻,故若采用电流表外接法,则测得的内阻误差太大;
(3)由作出的图象与纵坐标的交点可求电源的电动势;由图象的斜率可求内阻。
解答:(1)滑动变阻器起调节电路作用,若总电阻太大,则调节时电阻变化过大,使电路中电流太小,故应选取小一点的电阻,一般约为内阻的几十倍即可;故选D;
(2)电路直接采用串联即可,因电流表G内阻已知,但直接作为电压表,量程太小,可与定值电阻串联系作为电压表使用,并联在电源两端;电路图如右图所示;
(3)由闭合电路欧姆定律得:
即
由图象可知:
解得:E≈1.4V r≈0.67Ω
故答案:(1)D (2)如上图所示 (3)1.4 0.67
一个量程为0~100μA的电流表,内阻为100Ω,再给它串联一个9900Ω的电阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为________V,用它来测量一段电路两端的电压时,表盘指针如右图所示,这段电路两端的电压是________V.
正确答案
0~1(3分) 0.82~0.85
(改装后电压表的量程为1v)分度值为0.01V,所以图示电压0.81v(最末一位是估读数字可以在1—4之间)
如图是“测电源的电动势和内阻”的实验电路,器材如下:
待测电源
量程3V的理想电压表V
量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)
定值电阻R0(R0=1.50Ω)
滑动变阻器R1(0 —10Ω)
滑动变阻器R2(0 — 200Ω)
开关S、导线若干
小题1:为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填R1或 R2)。
小题2:用笔画线代替导线在实物图中完成连线。
小题3:实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则待测电源内阻的表达式r = .(用I1、I2、U1、U2和R0表示)
正确答案
小题1:R1
小题2:如图所示
小题3:
小题1:电路中电阻最大为,,所以为了调节方便用小阻值的的滑动变阻器R1即可
小题2:实物图中完成连线如下所示
小题3:根据闭合电路欧姆定律有,,
,联立可求得电源内阻r=
在测定电阻的实验中,比较简便、直观的方法有半偏法、替代法等:
小题1:.在测定电流表内阻Rg的实验中,使用如图甲所示的电路,当S2断开,S1闭合,且R1调到9900Ω时,电流表的指针转到满偏0.2mA,再闭合S2,将R2调到90Ω时,电流表指针恰好指在一半刻度,则电流表的内阻Rg= ② Ω,此值较Rg的真实值 ③ (填偏大、偏小或相等).
小题2:在用替代法测电阻的实验中,测量电路如乙图所示,图中R是滑动变阻器,Rs是电阻箱,Rx是待测高阻值电阻,S2是单刀双置开关,G是电流表。实验按以下步骤进行,并将正确答案填在图中横线上。
①.调节滑动变阻器的滑动片P将R电阻值调至最大,闭合开关S1,将开关S2拨向位置“1”,调节P的位置,使电流表指示某一合适的刻度I;
②.再将开关S2拨向位置“2”,保持 ④ 位置不变,调节 ⑤ ,使电流表指示的刻度仍为I,读出电阻箱Rs值,则Rx =Rs。
正确答案
小题1:Rg=90Ω,偏小
小题2:①R滑动片P ,②Rs
(1)并联电路起分流作用,所以当电流表半偏时Rg=R2=90Ω。S2闭合后总电阻变小,总电流增加,电流表两端电压变小,所以电阻偏小。
(2)应保持分压部分电压不变,因此保持P的位置不变,通过调节Rs当Rx =Rs此时分压部分电路与接1时完全一样
一些材料的电阻随温度的升高而变化。
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
小题1:电流刻度较大处对应的温度刻度____________;(填“较大”或“较小”)
小题2:若电阻箱阻值R′=150Ω,当电流为5mA时对应的温度数值为________°C。
正确答案
小题1:较小
小题2:50
分析:根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流与电阻R的关系,电路中电流越大,该电阻的阻值越大,由图象可知温度越高.当电流为5mA时,由闭合电路欧姆定律求出电阻R的值,根据图象读出对应的温度.
解答:解:小题1:根据闭合电路欧姆定律得,电路中电流I=,可见,电阻R越小,电流I越大,对应的温度越低,所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小.
小题2:当电流为5mA时,由闭合电路欧姆定律I=,得
R=-R′=
-150(Ω)=150Ω,
由R-t图象,根据数学得到R=t+100(Ω),当R=150Ω,t=50°C.
故答案为:较小;50
点评:本题是实际问题,要有分析处理实际问题的能力和运用数学知识分析图象物理意义的能力.基础题.
一个未知电阻Rx,某同学用伏安法测电阻的两种电路各测一次,如图甲、乙所示,依图甲测得数据是3.0V,3.0mA,依图乙测得数据是3.0V,4.0mA,由此图可知图__________所示电路测量误差较小,Rx的测量值是______________Ω,比它的真实值偏__________(填“大”或“小”)。
正确答案
甲 、 1000 、 大
电流变化较大所以电流表测真实值,即选内接(甲图),,因为电压值偏大所以测量值也偏大。
现有“2.5V,0.5W”的小电灯,伏特表,安培表、电动势为3V的直流电源,滑动变阻器,导线,开关等。
⑴为了研究小电灯从电压从零到额定电压的发光情况,画出电路图。
(2)现有滑动变阻器的规格如下,实验时应选用_。
R1∶0Ω~ 20Ω
R2∶0Ω~200Ω
正确答案
分压 外接 R1
⑴由于小电灯从电压从零到额定电压,所以滑动变阻器应该连成分压式,小灯泡的阻值较小所以选用电流表外接,实验电路图如下:
(2)滑动变阻器选用较小阻值的便于调节,所以实验时应选用R1
在测量金属丝的电阻率的实验中,已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供测量电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有:_____________(只填代号)
E.阻值是0~20Ω、额定电流为2A的滑动变阻器
F.蓄电池(6V) G.开关一个,导线若干
画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图,要求所测数据从零开始变化
正确答案
ACEFG(6分)
电路图:4分
略
一只小灯泡,标有“3V,0.6W”字样.用如图1所示给出的器材(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为6V,内阻为1Ω;电流表有0.6A、3A两个量程;电压表有3V、15V两个量程),要求测量小灯泡正常发光时的电阻R1和不发光时的电阻R2.
(1)将实验电路图画在方框中如图2;
(2)电压表应选用______量程;电流表应选用______量程;
(3)用笔画线当导线,将右图的实物连成所需电路(有六根导线已经接好).开始时,滑动变阻器的滑动触头应该移到最______端(左或右).
正确答案
(1)由于要求测量小灯泡不发光时的电阻,即要求电流或电压从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法,电路图如图所示:
(2)由于小灯泡的额定电压为3V,所以电压表应选用3V的量程,又小灯泡的额定电流为I==
A=0.2A,所以电流表应选用0.6A的量程;
(3)实物连线图如图中粗线所示,开始时,应将滑动触头移到最左端.
故答案为:(1)如图
(2)3V,0.6A
(3)如图,左
I.某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示,激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图乙中的黑点代表亮点的中心位置.
(1)通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长,据资料介绍,若双缝的缝间距离为a,则双缝到感光片的距离为L,感光片上相邻两光点间的距离为b,则光的波长λ=.该同学测的L=1.0000m,双缝间距a=0.220mm,用带十分度游标的卡尺测感光片上的点间距时,尺与点的中心位置如图乙所示.图乙中第一个光点到第四个光点的距离是______mm.实验中激光的波长λ=______m(保留两位有效数字)
(2)如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将______.(变大、变小、不变)
II.现要测量电流表G1的内阻,给出下列器材:电流表G1(量程5mA,内阻r1约为150Ω左右),电流表G2(量程10mA,内阻r2约为100Ω左右)定值电阻R1=100Ω、定值电阻R2=10Ω滑动变阻器R3(0~200Ω)干电E(1.5V,内阻未知)单刀单掷开关S导线若干
①定值电阻选______;
②在图丙方框中画出实验电路设计图,并标明所用器材的代号;
③若选测量数据中的一组来计算r1,所用的表达r1=______,式中各符号的意义是:______.
正确答案
(1)主尺读数为8mm,游标读数为0.1×5=0.5mm,所以第一个光点到第四个光点的距离是8.5mm.
因为△x=λ,所以λ═
=6.2×10-7m
(2)根据λ,知波长变短,屏上相邻两光点间的距离将变小.
Ⅱ①若选R2,则其阻值太小,电流过大,而R1与G1内阻相当,故选:R1
②电路图如图所示:G2的示数减去G1的示数为通过R1的电流值.
③由并联电路特点:I1r1=R1(I2-I1) 得:r1=,
I1、I2分别表示电流表G1、G2读数,R1表示定值电阻R1的阻值.
故答案为:Ⅰ(1)8.5,6.2×10-7;(2)变小.
Ⅱ①R1; ②电路图如图; ③rI1、I2分别表示电流表G1、G2读数,R1表示定值电阻R1的阻值
现有器材如下:
电池E:电动势3V,内阻约1Ω;
电压表V1;量程30V,内阻约为30kΩ;
电压表V2;量程3V,内阻约为3kΩ;
电压表V3;量程2.5V,内阻约为2.5kΩ;
电阻箱R1;最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
滑动变阻器R2;最大阻值为50Ω;电键S,导线若干
①用如图所示的电路,测定其中某只电压表的内阻.实验中,要读出电阻箱的阻值R1两只电压表的示数U、U′,请用所测物理量写出所测电压表内阻的表示式rE=______.
②在所给的三只电压表中,不能用如图所示电路准确地测出其内阻的电压表是______.
正确答案
①电阻箱与电压表V串联,然后与电压表V′并联,并联电路电压相等,
因此电压表V与电阻箱的电压之和等于电压表V′的示数U′,则电阻箱两端电压U1=U′-U,
通过电阻箱的电流I==
,则电压表V的内阻RE=
=
=
.
②串联电阻两端电压与电阻阻值成正比,由题意知,电阻箱R1的最大阻值是9999.9Ω,电压表V1内阻约为30kΩ;
电压表V2内阻约为3kΩ,电压表V3内阻约为2.5kΩ,当电压表V2、V3与电阻箱串联时,电压表与电阻箱分得的电压相差不是很大,按图示电路图进行实验,电压表V、V′示数之差较大,即电阻箱电压较大,可以由欧姆定律求出通过待测电压表的电流,进一步求出电压表内阻;当V1与电阻箱串联时,电压表V1分压分压很大,电阻箱分得的电压很小,电压表V与V′示数之差几乎为零,即电阻箱电压几乎为零,无法测出与电阻箱串联的电压表内阻;因此根据图示电路图,不能准确地测出电压表V1的内阻.
故答案为:①;②V1.
在用伏安法测电阻的实验中,测得各组数据用小叉标于坐标图上,如图所示.
(1)请根据图中所记录的各点,描出I-U图线:
(2)由图象求得该电阻R=______.
正确答案
(1)让尽可能多的点在直线上,不在直线上的点分居在直线两侧,图线如图:
(2)图线斜率k==
故电阻R==2000Ω
答:(1)图象如图
(2)电阻R=2000Ω.
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