- 恒定电流
- 共18115题
某同学为了测电流表的内阻
的精确值,准备了如下器材:
A.电流表:量程100mA,内阻约5
B.电压表:量程15V,内阻约l0k
C.电压表:量程3v,内阻约5k
D.定值电阻:阻值20
E.滑动变阻器:0~10
,额定电流为lA
F.滑动变阻器:0~1000
,额定电流为0.2A
G.电源E:电动势为6v,内阻较小
H.导线、电键
要求:电流表的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能使电压表的表针偏转范围大。
小题1:实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(填器材前面的字母序号号)
小题2:在右上方虚线方框中画出测量用的电路图。
小题3:若选测量数据中的一组来
计算电流表的内阻
,其中电压表的示数用U表示,电流表的示数用I表示,则所测电流表
的内阻
的表达式为 。
正确答案
小题1:C E
小题2:电路图如右
小题3:
小题1:电源电动势6V,若选用15V量程,指针偏转不到二分之一,所以电压表选小量程的C,电流表的示数从零开始变化,则滑动变阻器分压式接法,选用小阻值的便于调节,即选E。
小题2:电路图如下图
小题3:则所测电流表的内阻
的表达式为
利用如图甲所示的电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出-R图线如图乙所示,其中R为电阻箱的示数,I为电流表的示数,不计电流表的内阻,由此可以得到E= V,r= Ω.
正确答案
2 1
分析:根据闭合电路欧姆定律I=E/(r+R),进行数学变形,得到R与1/I的关系式,根据数学知识研究1/I-R图象的斜率和截距的意义,求解电源的电动势和内阻.
解答:解:根据闭合电路欧姆定律I= E/(r+R),得1/I=R/E+r/E
由数学知识得知,1/I-R图象的斜率等于1/E,纵轴截距的绝对值等于r/E,
则由图得到,电源的电动势为
E=2V,r=1Ω
故答案为:2,1.
点评:物理图象关键要根据物理规律得到解析式,运用数学知识分析图象的物理意义.本题采用的是转换法,本来I-R是非线性关系,转换成1/I-R是线性关系,图象直观,一目了然.
在测定一节干电池 (电动势约为1.5V,内阻约为lΩ)的电动势和内阻的实验中
提供的器材有
A.电压表量程为3V,内阻约为5kΩ
B.电压表量程为15V,内阻约为10kΩ
C.电流表量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电流表量程为3A,内阻约为0.01 Ω
E.变阻器R1为 (20Ω,3A)
F.变阻器R2 (500Ω,0.2A)
G.开关、导线若干
为了较准确测量电池的电动势和内阻,电压表应该选 ;
电流表应该选 ;变阻器应该选 ;(只要选相应字母)
实验电路图应该选 图
正确答案
A;C;E;乙
试验中电表指针偏转角度越大越好,所以电压表应选量程为3V的,电流表应选择0.6A量程的,滑动变阻器的最大阻值和电路电阻越接近操作越方便,所以选择20Ω的,因为电压表需要测量路端电压,而电流表与滑动变阻器的阻值比较接近,分压太多,所以需要将电流表内接,故选乙图,
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V,3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V,4.0mA,由此可知,用______图测得Rx的误差较小,测量值 Rx=______Ω.
正确答案
(a)图与(b)图的数据显示,两种电路电流表的示数相对误差要大一些,宜用电流的真实值 故用(a)图的电路
其测量值为:R==
=1000Ω
故答案为:(a) 1000Ω
测量电流表G1内阻r1的电路如图甲所示.供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~1mA,内阻r1约40Ω);
②电流表G2(0~3mA,内阻r2约20Ω);
③定值电阻R1,有两种规格(100Ω,20Ω);
④定值电阻R2(500Ω);
⑤滑动变阻器R3,有两种规格(0~2000Ω,0~20Ω);
⑥干电池(1.5V,内阻不计);
⑦电键S及导线若干.
(1)定值电阻Rl应选______Ω,滑动变阻器R3应选______Ω;
(2)按电路图连接电路,按正确的步骤操作,滑动触头滑至某一位置时,记录G1、G2的读数分别为I1、I2,则电流表G1 的内阻r1=______(用Rl、I1、I2表示);
(3)为了进一步提高测量的精确度,多次改变滑动触头的位置,记录相应的G1、G2的读数I1、I2,作出I1~I2 关系图线如乙图所示,根据图线的斜率k,写出待测电流表G1内阻的表达式r1=______.(用 k、Rl表示)
正确答案
(1)根据欧姆定律,有=
+
,所以R=
=
Ω=20Ω,故应选20Ω,滑动变阻器采用的是分压式,应选阻值小的,故应选0~20Ω
(2)由并联电路规律及欧姆定律有=
+
,解得
=
(3)由上式 =
+
可整理为
=
可见
-
图象的斜率K=
,解得
=
故答案为(1)20,0~20
(2)
(3)
(9分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,若用欧姆表粗测得知电阻丝Rx的阻值约为5Ω,为较精确的测量金属丝的电阻,并要求金属丝发热功率P<1.28W,需要另行设计电路进行测量,实验室备有的部分仪器有:
A.电动势6V的电池组E
B.两档电流表A(量程:0~0.60A,内阻约0.13Ω;量程:0~3.0A,内阻约0.025Ω)
C.两档电压表V(量程:0~3.0V,内阻约3kΩ;量程:0~15V,内阻约15kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~100Ω,最大允许电流lA)
E.滑动变阻器R2(0~20Ω,最大允许电流lA)
①上述器材中应选用的是:滑动变阻器应选用 。
②在虚线框内画出实验电路图。
③实验时,电流表、电压表指针位置如图甲所示;螺旋测微器测金属丝的直径、米尺测金属丝的长度如图乙所示,由图可知各物理量的测量值为:伏特表的读数为____V,安培表读数为____A, 金属丝直径的测量值d= mm;金属丝长度的测量值L= cm。根据上述数据,可以计算出所测金属丝的电阻率ρ=____ Ω˙m(计算结果保留两位有效数字)。
正确答案
①R2(1分) ②图答-1(2分) ③2.50 (1分) 0.500 (1分) 0.380~0.382,(1分) 31.00,(1分) 1.8×10-6(2分)
试题分析:(1)金属丝电阻约为5Ω,金属丝允许的最大电流约为,电源电动势为6V,为减小测量误差,电压表应选0~3V量程,则电路最大小电阻约为
,则两滑动变阻器都能保证安全,为方便实验操作,滑动变阻器应选
.
(2)由(1)可知,滑动变阻器阻值非常接近待测金属丝电阻倍,滑动变阻器采用限流接法可以测出多组实验数据,滑动变阻器可以采用限流接法,则电流表应采用外接法,电路图如图所示.
(3)电压表选择0-3V,其分度值为0.1V,示数为2.5V;电流表量程选择0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,
由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0,可动刻度示数为38.0×0.01mm=0.380mm;
由图示刻度尺可知,其分度值为1mm,金属丝长度;
根据公式,所以金属丝电阻率
某同学测绘标有“3V、1.5W”小电珠的电功率随电压变化的图象,要使小电珠两端电压从0连续变化,为了使测量尽可能地准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有:
E.滑动变阻器:阻值范围0~10Ω,额定电流2A
F.电池组:电动势6V,内阻约为1Ω
(1)选用的电流表代号为______;电压表代号为______.
(2)用笔画线当导线,将图中的实物连成所需电路.
正确答案
(1)A C (2)见解析图
(1)根据小电珠的额定电压和额定功率可得小电珠的额定电流为0.5A,故电流表选A.灯泡两端的电压最大为3V,故电压表选C.
(2)小电珠的电阻较小,故采用电流表外接法,题目要求小电珠两端的电压从0连续变化,故滑动变阻器采用分压式接法,实物图如图所示.
如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将多用电表的两支表笔分别与光敏电阻R的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央.若用不透光的黑纸将R包裹起来,则表针将向 (填“左”或“右”)转动;若用手电筒光照射R,则表针将向 (填“左”或“右”)转动.
正确答案
左 右
此题涉及多用电表的使用和传感器元件。光敏电阻会随着光照的增强,电阻迅速减小。如果用黑纸包裹电阻,光照减弱,欧姆所测电阻会变大,欧姆表指针会指向左侧电阻的示数;反之,用手电筒照射,电阻减小,指向右侧。本题将光敏电阻的性质和欧姆表的读数相结合,有一定灵活性。
在《电场中等势线的描述》实验中,图中a、b、c、d、e为间距相等的五个基准点,A、B为电极,当电流从正接线柱流人G表时,其指针向正接线柱一侧偏转,当G表的指针指 时,说明探针所接触的两点正是等势点;当探针I接d点,探针Ⅱ接在某点时,G表指针偏向负接线柱一侧,为了找到等势点,探针Ⅱ向 (填“左”或“右”)移,才能找到等电势点学
正确答案
零;左
略
在“研究电磁感应现象”的实验中,可利用右图所示器材,研究在不存在相对运动的情况下能否产生感应电流。
(1)请用笔画线代替导线,将实验所用电路连接好(部分导线已经连好);
(2)若连好电路后,在闭合开关瞬时,发现电流表指针向右偏,则在断开开关的瞬时,电流表指针将向 (填“左”或“右”)偏;当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表指针将向 (填“左”或“右”)偏。
正确答案
(1)见下图
(2) 左 左
略
标有“6V,1.5W”的小灯泡,测量其0—6V各不同电压下的实际功率,提供的器材除导线和开关外,还有:
E.滑动变阻器10Ω , 2A
F.滑动变阻器1kΩ , 0.5A
①实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(用仪器前序号表示)
②在虚线方框图中画出电路图
正确答案
①C E ②如图所示
试题分析:(1)小灯泡的额定电流为0.25A,所以选择C电流表足够精度;一般为了测量0V的电路只有分压式电路可以,所以选择小电阻分压,即E。
(2)根据设计要求,分压式电路,同时为了保证测量精度,根据判别式,小灯泡内阻远小于此,所以属于小电阻,即用外接法。电路如图。
点评:本题考查了常规分压式电路的设计和仪器的选择,要注意仪器安全、数据精度等。
有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示),截面为同心圆环(如图b所示),此样品长L约为6cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为,因该样品的内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:
A.20分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω)
D.电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω)
E.电流表A3(量程3A,内阻r3约为0.1Ω)
F.滑动变阻器R(0-10Ω,额定电流2A)
G.直流电源E(12V,内阻不计)
H.导电材料样品Rx(长L约为6cm,电阻约为100Ω)
I.开关一只,导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
(1)(4分)用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示,其示数L= mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示,其示数D= mm。
(2)(3分)请选择合适的仪器,画出最佳实验电路图,并标明所选器材前的字母代号。
(3)(3分)用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d。
d=
正确答案
(1)61.70 6.125±0.002
(2)见解析(3)
试题分析:
(1)游标卡尺读数方法:首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米,然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐,读作m,最后读数为:(m+n×0.05)mm,所以本题读作61.70mm.
螺旋测微器的读数包括两部分:大于0.5mm的刻度值由主尺读出,用m表示;小于0.5mm的刻度值由旋轮(即可动刻度)读出,用n表示,可动刻度要估读一位,则螺旋测微器所测量的值为m+0.01n,单位为毫米。所以本题读作6.125±0.002 mm
点评:容易题。游标卡尺和螺旋测微器是日常生活和工厂中经常使用的精度较高的测量长度的仪器,能正确地使用和读数是一种起码的技能,它是高考的热点.
(2)本题要求尽可能精确地测量,所以采用分压电路,电流表当电压表使用,电流表
外接,由于电流较小所以不选用
,实验电路图如下
(3)样品截面积,电阻阻值
,根据电阻定律的
,三式联立解得
点评:本实验的优点在于测电阻的阻值时不存在系统误差,流过电阻的电流和它两端的电压都是准确的。
右图是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,定值电阻R1和电流表A1内阻之和为10 000 Ω.
(1)按电路原理图连接实物图.
(2)在闭合开关S前应将滑动变阻器的滑动端P移动至____________(填“a端”、“中央”或“b端”).
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端P的位置,得到的数据如下表所示.请在如图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2图线.
(4)由(3)中所得图线可求出电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
正确答案
(1)连线如图甲所示
(2)b端
(3)如图乙所示
(4)1.49(1.48~1.50) 0.60(0.55~0.65)
试题分析:①由原理图可知,电路为基本的限流接法,故按原理图串联即可;连线如图甲所示;
(2)为保证安全,开始时滑动变阻器应接到最大值,故应接b端;
(3)将各点依次描出,连线如图乙所示.
(4)图象与纵坐标的交点为电源的电动势,故电动势为1.49V(在1.48~1.50范围内同样给分)
图象的斜率为电源的内阻,故内阻约为0.60(在0.55~0.65范围内同样给分)
点评:测定电动势和内阻的实验中要注意数据的处理时主要应用了图象法,在学习中要掌握读数及画图的能力,要结合公式理解图象中点、线、交点及截距的意义.
某同学利用实验室提供的器材探究金属丝的电阻与长度的关系,他截取了一段镍铬合金丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在合金丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在合金丝上移动.所用的器材还有:电池组(电动势3V,内阻很小),电流表(内阻约为0.5Ω),多用电表,螺旋测微器,米尺,开关,导线若干.
①用螺旋测微器测量合金丝的直径,示数如图(a)所示,合金丝的直径是_______mm;
②选择多用电表的“´1”挡测量金属丝的电阻,示数如图(b)所示,可知该段合金丝的电阻约为_______Ω.
③实验中使用多用电表测量电压,请将图(c)中的多用电表(内阻约为几千欧姆)正确接入电路中;开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至_____端(填“左”或“右”);若某次用直流2.5V挡测量时,示数如图(b)所示,则读数为______V.
④实验时通过改变金属夹的位置,分别测出7组与长度L对应的电压U和电流表的示数I,利用计算出不同L对应的电阻值R,并据此绘出了图(d)的关系图线,其斜率为_________Ω∙ m-1(保留两位有效数字),它与合金丝横截面积的乘积代表的物理量是__________________.
图c
图d
正确答案
① 0.397~0-399 ② 8③左、1.62~1.64 ④7.5~8.5 、电阻率
试题分析:
①螺旋测微器的读数为:
② 电阻为
③为了保护电路,滑动变阻器应连在最大电阻处,即左端 、 该电表的分度盘为2分度,所以读数为 1.62~1.64
④ 其斜率为7.5~8.5 ,根据可得乘积表示电阻率
点评:做本题的关键是理解实验原理,特别是读数问题,螺旋测微器的游标上的读数需要估读,在读电流表电压表时,首先需要弄清楚分度值
某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是_________、________、__________。
已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E = 4.5V,内阻很小。则以下电路图中__________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。
但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_________。若已知实验所用的电流表内阻的准确值,那么选择一个最佳电路准确测量金属丝电阻,此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻
___________( 用题中字母代号表示)。
正确答案
0.881mm 0.42A 2.25V A 小
试题分析:螺旋测微器的读数为
电流表接0.6A的量程,所以分度值为1,故读数为0.42A,
电压表接3V的量程,所以分度值为1,故读数为2.25V,
因为电源不宜在长时间、大功率状况下使用,所以采用滑动变阻器的限流接法,又因为电流表的阻值和被测阻值很接近,所以使用电流表的外接法,故选A电路图,电压表测量的是电阻两端的准确值,但是由于电压表的分流,所以导致测得的电流比实际的值大,所以根据欧姆定律可得,测量值比实际值要小,故
,所以
点评:在电学实验的考查中,经常考查到仪表的选择、电流表内外接法的选择及实验数据的处理,故应注意此类问题的解法;在实验中要注意把握准确性及安全性原则.
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