- 恒定电流
- 共18115题
图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U特性曲线的实验电路图。
小题1:根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接完整。
小题2:开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于________端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
小题3:实验中测得有关数据如下表:
根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线(用横坐标表示U)。
小题4:根据你描绘的I—U特性曲线,可求得灯泡的额定功率为 W.
正确答案
小题1:如图所示
小题2:)A
小题3:如图所示
小题4:0.63~0.67W
略
某同学用如图甲所示电路,描绘标有“3.8V,0.3A”小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
(1)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lOOmA,内阻约2Ω);A2 (量程0.6A,内阻约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0~10Ω); R2 (阻值范围0~2KΩ);
电源:E1 (电动势为1.5V,内阻约为0.2Ω);
E2 (电动势为4V,内阻约为0.04Ω)。
为了调节方便,测量原理准确,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的图象如图乙所示,由图象可知,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___▲__
,灯泡实际消耗的电功率为___▲___W。
正确答案
略
(1)①下列关于多用电表的说法中正确的是( )(多选)
②使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a、b所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是 Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b,则被测电压是_________V;
③两位同学使用完多用电表后,分别把选择开关置于图乙和图丙位置,你认为图_____的位置比较好.
正确答案
① ACD ② 500Ω 、1.98- 2.00V ③ 乙
试题分析:①测量电阻时,多用电表内部电源被接通,电流从多用电表内部流出,因为电阻不分正负极,所以电流流向电阻哪一端无所谓,红、黑表笔分别插在负、正插孔不会影响测量结果,故A正确;若双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大,人是导体,会使测量结果偏小,B错误;测量电阻一定要断电作业,即把该电阻与电路断开.故C正确;电表测得的值都是有效值,选项D正确;故选ACD.
②图示欧姆档示数为:50×10Ω=500Ω;图示电压档的读数:因最小分度为0.05,则估读到同位为:1.98V.
③测量完毕要把选择开头置于OFF档或交流电压最高档,则乙图正确.
如图为“研究电磁感应现象”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)见解析(2)右偏 左偏
试题分析:(1)电路如图所示。(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,则可知当穿过线圈的磁通量增加时指针右偏,所以将原线圈迅速插入副线圈时,磁通量增加,灵敏电流计指针将右偏。原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,滑动变阻器阻值增大,电流减小,磁通量减小,所以灵敏电流计指针左偏。
在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,采用如图甲所示的电路可以方便地调节灯泡两端的电压值,已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2,且R1=10R2。
(1)请根据图甲所示的实物图在图乙的方框中画出相应的电路图;
(2)在实验中,为了使小电珠的电压在开始时有最小值,在闭合开关前,两个滑动变阻器的滑片P1和P2应分别放在各自的 端(选填“a”或“b”)和 端(选填“c”或“d”);
(3)采用这个电路能够达到精细调节小电珠两端电压的目的,其中变阻器 (选填“R1”“R2”或) 用于精细调节。
正确答案
(1)如图所示(2)b,c(3)R2 (2分)
试题分析:(1)等效电路参考实物连线,电流表外接,两滑动变阻器均为分压式,电路图看答案。
(2)小灯泡和两个滑动变阻器滑动触头之间的部分电路并联,要使得电珠电压开始时最小,就要使得两个触头之间电阻最小,滑片P1接在b端和P2接在c端。
(3)R2电阻较小,移动触头时,电阻变化小,适用于精细调节。
(10分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中:
(1)如图13所示,用螺旋测微器测量的金属丝直径为__________mm.
(2)在用伏安法测量金属丝的电阻(约为10Ω)时,备有下列器材:
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
G.蓄电池6V;
H.开关一个,导线若干.
为了尽可能提高测量精度,且要求测量多组实验数据,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器
应选用__________.(只填字母代号)
(3)在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图.
正确答案
(1)___0.700_________
(2)__A_____、__C_____、____F___
略
将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
小题1:通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点。他们找来了一个苹果做实验,用量程为0一3V、内阻约5kΩ的伏特表测其两极时读数为0.75V。但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“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,出现这种现象的原因应当是:
小题2:接着他们用内阻约50Ω的灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极,测得电流为0.40mA,根据前面用伏特表测得的0.75V电压,由全电路欧姆定律得“苹果电池”内阻:.这个结果是否准确?如认为不准确,请说明主要理由 。
小题3:请用以下器材尽可能准确测定“苹果电池”的电动势和内阻:由以上两个“苹果电池”串联的电池组,电压表V(量程3V,内阻约5kΩ),电流表A(量程为0~0.6mA,内阻约为50Ω),滑动变阻器R(最大阻值约4kΩ)),导线和开关。
①在方框中画出电路图。②按电路图连接实物图。
③下图是实验中得到的U一I图像,由图像可知每个“苹果电池”的电动势为 V,内电阻为 KΩ。(结果保留两位有效数字)
正确答案
小题1:“苹果电池”的内阻太大
小题2:不准确,原因是电压表内阻不是远大于电源内阻,E值偏小
小题3:
③1.2±0.1 3.0±0.1
分析:(1)“苹果电池”的内阻太大,接灯泡时,电流太小,灯泡功率太小,不会发光;
(2)当外电阻远大于内电阻时,路段电压约等于电源电动势,苹果电池内阻通常达到几百欧姆;
(3)①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻,画出电路图并连接实物图;
③电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势,斜率表示内阻.
解答:解:(1))“苹果电池”的内阻太大,接灯泡时,电流太小,灯泡功率太小,不会发光;
故答案为:“苹果电池”的内阻太大;
(2)当外电阻远大于内电阻时,路段电压约等于电源电动势,苹果电池内阻通常达到几百欧姆,故电动势大于0.75V;电流表内阻也没有减去;
故答案为:不准确,原因是电压表内阻不是远大于电源内阻,E值偏小,也没有减去电流表的电阻;
(3)①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻,电路图和连线图如图所示:
③电源的U-I图线如下图所示
电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势,故E=2.5V,故每个电动势的电动势约为1.3V;
斜率表示内阻,故r=|△U/△I|=2.5/0.4×10-3=6.25×103Ω,故每个水果电池的内电阻约为3.1kΩ
故答案为:1.3,3.1.
点评:本题关键是明确测定电源电动势和内电阻的实验原理、数据处理方法和误差来源,同时要明确水果电池的内电阻较大,无实用价值.
(9分)用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。
A.电压表V1(量程6V、内阻很大)
B.电压表V2(量程 4V、内阻很大)
C.电流表A(量程 3A、内阻很小)
D.滑动变阻器R(最大阻值 10Ω、额定电流 4A)
E.小灯泡(2A、7W)
F.电池组(电动势)
E、内阻 r
G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小。
(1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整。
(2)每一次操作后,同时记录电流表 A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I,U1),标到U)、(I,U2I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图乙所示,则电池组的电动势E=_____V、内阻r=_____ 。(结果保留两位有效数字)
(3)在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω,电池组的效率为________(结果保留两位有效数字)。
正确答案
(1)电路如图所示.(2分)(2) E=5.5 V, r=1.0 Ω. ( 每空2分)(3) 0Ω. (1分)64%.(2分)
试题分析:(1)测量电源电动势和内阻,需要测量干路电流和路端电压,描绘小灯泡伏安特性曲线,需要测量小灯泡端电压和电流,所以选择电压表测量灯泡电压,若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小,说明滑动变阻器和小灯泡串联,电路图如答案。(2)路端电压
,路端电压与电流为线性关系,图像为一条倾斜的直线,纵轴截距代表电动势即
,斜率即内阻
。(3)倾斜直线代表路端电压和干路电流,而灯泡的伏安特性曲线表示灯泡两端的电压和电流,交点P表示路端电压等于灯泡电压,此时滑动变阻器电压为0,滑动变阻器阻值等于0,保持两位有效数字即
。电池组的效率即灯泡功率与电路总功率的比值即
。
测量电源的电动势E及内阻 r (E约为6 V,r约为1.5 Ω).器材:量程3 V的理想电压表V,量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=8.5 Ω,滑动变阻器R′(0~10 Ω),开关S,导线若干.
(1) 请在答案纸的方框中画出实验电路图.图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.
(2) 用笔画线代替导线在图中,完成实物连线.
(3)实验中,当电表读数为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,则可以
求出E=________,r=________.(用I1,I2,U1,U2及R表示)
正确答案
(1)、(2)如图甲、乙所示.
(3)E= r=
-R.
试题分析:测电源的电动势和内电阻采用的是一般的限流接法,只需测出通过电源的两组电压和电流即可联立求得电源的电动势和内阻.(1)本实验采用限流接法,即将滑动变阻器、电源、电流表串联;电压表并联在电源两端;本题由于电源电压较大,故应加入保护电阻;答案如图所示;
(2)由闭合电路欧姆定律可知:
U1=E-I1r
U2=E-I2r
联立解得:E= r=
-R.
点评:本题需注意(1)由于电源电动势较大而内阻较小,故电路中应接入保护电阻;(2)本实验一般采用图象法求电动势和内电阻;本题中的计算法误差较大.
表格中所列数据是测量小灯泡U—I关系的实验数据:
⑴分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 (填“甲”或“乙”)
⑵在方格纸内画出小灯泡的U—I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 (填“变大”、“变小”或“不变”)
⑶如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为 A。
正确答案
(1)甲(2)变大(3)约0.07A
试题分析:(1) 因为小灯泡两端的电压是从零开始的,所以滑动变阻器应采用分压接法,故选甲,
(2)如图所示,图线的斜率表示小灯泡的电阻,所以小灯泡的电阻随I变大而变大
(3)由电路的连接方式知,流过灯a的电流是流过灯b的3倍,这就相当于同一个灯泡两种不同的工作状态,这两种状态下,灯泡的电压之和为3V,电流满足3倍的关系,再在灯泡的工作曲线上找这样的两种状态,可确定灯泡b的电流值约为0.07A。U—I关系的实验
点评:本题的第3问考的非常的巧,需要分析两灯的工作电流,结合图中的数据分析
(12分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,用伏安法测量金属丝的电阻(约为5Ω)时,备有下列器材:
E.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
F.蓄电池9V;
G.开关一个,导线若干.
为了尽可能提高测量精度,且要求测量多组实验数据,电压表应选用________;滑动变阻器 应选用__________.(只填字母代号)请在答题卡的方框内将实验电路图连接完整.
正确答案
B E
试题分析:因为金属丝的电阻容易受到温度的影响,所以实验过程中,要求通过电阻的电流不能太大,一般在0.6A左右,所以选用的电压表应是B,对于滑动变阻器的选择原则是要求实验过程中操作方便,一般选取和被测电阻阻值相差不大的滑动变阻器,故选E,滑动变阻器采用分压接法,因为电流表的内阻和金属丝接近,所以为避免电流表的分压,采用电流表的外接法,如下图
点评:金属丝的电阻容易受到温度的影响,所以实验过程中,要求通过电阻的电流不能太大,一般在0.6A左右,
(9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2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。
在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为40kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为1Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只、导线若干
为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图,所选取的相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,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请你在答题卷相应方框中画出实验电路图(标明所用器材符号);
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)(3分)将电流表A1换成A2
(2)①(3分)电路图见解析
(9分)(1)(3分)将电流表A1换成A2
(2)①(3分)电路图如图
②(3分)根据欧姆定律有:,变换得:
。
实验室有一块量程为500μA,内阻Rg约为100Ω的电流表(称微安表μA),现要准确测量它的电阻。一同学根据实验室现有的器材设计了如图甲所示的实验电路,当开关S闭合后,毫安表的读数是1.00mA,微安表的读数是400.0μA,此时电阻箱各旋钮的位置如图乙所示,则电阻箱R2的阻值是_____,微安表的内阻是___
正确答案
86.3Ω,129.45Ω
电阻箱R2的阻值可直接由电阻箱读出;当开关S闭合后,毫安表的读数是1.00mA,微安表的读数是400.0μA,由于微安表和电阻箱是并联,则流过电阻箱的电流是600.0μA,则微安表的阻值跟电阻箱的阻值之比为3:2,故其组织为129.45Ω。
小明同学用如图甲所示的电路研究灯泡L(2.4V,1.0W)的伏安特性,并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值。
(1)在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在 端。(选填“a”或“b”)
(2)根据电路图,请在图乙中将实物图补充完整。
(3)实验后作出的U-I图象如图丙所示,灯泡在额定电压下工作时的电阻值R= (结果保留两位有效数字),该测量值比真实值偏 (选填“大”或“小”),丙图中图线发生弯曲的主要原因是 。
正确答案
(1)(1分) a
(2)(1分)图略
(3)4.8 (1分) 小(1分)
随着灯丝中的电流增大,温度升高,灯丝的电阻率增大,电阻增大。(1分)
(1 ) 在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在使滑动变阻器接入电路电阻最大的位置(2)略(3)在图像中找到额定电压2.4V所对应的电流为0.5A,电阻为4.8Ω,由于有电压表的分流测量出的电阻为电压表与灯泡内阻的并联等效电阻
有一小灯泡,标有"10V,2W"的字样,现用如图甲所示的电路,测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系.实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压.现备有下列器材:
A.直流电源,电动势12V,内电阻不计
B.直流电流表,量程300mA,内阻约为5Ω?
C.直流电压表,量程15V,内阻约为15k?
D.滑动变阻器,最大电阻20Ω,额定电流2A
E.滑动变阻器,最大电阻1k?,额定电流0.5A
F.开关,导线若干
小题1:为了尽可能提高实验精度,实验中所选滑动变阻器为________(填"D"或"E")
小题2:图甲中电压表未接入电路的一端应接于________点(填"a"或"b")
小题3:根据完善后的电路图,将图乙中所给实物连成实验电路.
正确答案
小题1:b
小题2: D
小题3:
此题涉及电学实验伏安法测电阻。因为小灯泡的电阻比较小,所以滑动变阻器应采用阻值较小的D,电流表应该采用外接法。在进行实物连图时,要注意正负接线柱的接法和量程。本题考查了常见的电流的内外接法和滑动变阻器的选择以及实物连图,难度不大。
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