- 恒定电流
- 共18115题
某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
器材(代号)
规格
电流表(A1)
电流表(A2)
电压表(V1)
电压表(V2)
滑动变阻器(R1)
滑动变阻器(R2)
直流电源(E)
开关(S)
导线若干
量程0~50mA,内阻约为50
量程0~200mA,内阻约为10
量程0~3V,内阻约为10k
量程0~15V,内阻约为25k
阻值范围0~15
,允许最大电流1A
阻值范围0~1k
,允许最大电流100mA
输出电压6V,内阻不计
①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号)
②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点: ,
不同点: 。
正确答案
(2)①A2 V1 R1
②如图
③相同点:通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系,该元件的电阻随电压的增大而减小,而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大。
①图像中电流0~0.14A,电流表选A2;电源电压6V,但图像只要求电压在0~3V之间调整,为了测量准确电压表选V1;由于绘制图像的需要,要求电压从0~3V之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的R1。
②该元件约几十Ω,,电压表的分流作用可以忽略,所以采用电流表外接法;实验数据的采集要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法。
③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点,突出都是“非线性”,图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。
如右图所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图,其中电池电动势E=1.5 V,经改装后,若将原电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置,则2 mA刻度处应标________Ω,1 mA处应标________Ω.
正确答案
250 1000
试题分析:改装后欧姆表的内阻为,2mA刻度处标
;
1mA刻度处标。
点评:熟练掌握欧姆表的原理和读数规则
一个定值电阻,其阻值约在40~ 50之间,现需要测量其阻值。给出的实验器材有:
电池组E:(电动势9V,内阻不计 ) 电压表V:(量程0—10V,内阻1K)
电流表A :(量程0~ 300mA,内阻约为0.9)滑动变阻器R:(阻值范围0~ 20
,额定电流1A)
电键S、导线若干
测量中为了减小测量误差,并要求电流、电压能从零开始变化,则电流表应采用 接法(填内或外),滑动变阻器应采用 式(填限流或分压)。
正确答案
内 分压
试题分析:电流表内接与外接的选择:由,可见
,为减小电压表的分流作用,才用电流表的内接法。
为实现电流、电压能从零开始变化,滑动变阻器应采用分压法。
点评:容易题。注意电流表内接与外接两种电路的选择方法:“大内偏大”“小外偏小” 。
要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供如下表的器材。
小题1:实验时,要求两个电表的调节范围尽可能大,请将图中的电路图补充完整;
小题2:实验结束时,应先断开开关__⑥__(选填“S1”或“S2”);
小题3:为了提高实验精度,电路图中的电阻R应选择定值电阻 ⑦ (选填“R1”或“R2”);
小题4:选择合适的电阻后,表A1和表A2的读数分别为I1、I2,多次测量描绘出I1——I2图象(如图所示),则利用图象可求出电感线圈的电阻RL= ⑧ Ω。
正确答案
小题1:如图所示
小题2:S2
小题3:R1
小题4:2.5Ω(2.3Ω~2.6Ω)
(1)题目中要求两个电表的调节范围尽可能大,因此用滑动变阻器的分压接法,电流表的示数可以从零开始变化。
(2) 若先断开开关,由于断电自感,线圈L中产生很大的自感电动势,在与线圈相连的开关
,电阻R 以及电流表A1构成的回路中产生的感应电流容易烧坏电流A1
(3) 待测线圈的阻值约为2Ω~3Ω,额定电流为2,因此待测线圈两端的最大电压为6V,那么如果选R2=160Ω,通过电流表A1的最大电流为
,测量范围太小,与题目要求不符。
(4)由电路的串并联关系可得:① ,
②
由①②得,图像的斜率
③,所以从图像上任取两点求斜率代入③就可求出线圈L的电阻。
(2分)某同学测量一电阻的阻值,他先用多用电表的电阻“×10”挡粗侧此电阻的阻值,按正确的操作步骤测此电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(4分)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S
导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。
正确答案
220
根据表盘上的示数,可得该电阻的阻值约为22×10=220Ω
该同学用伏安法更精确地测量其电阻R,滑动变阻器选用分压式接法(选小阻值的滑动变阻器R1),直流电源电动势4V,所以电压表应选V1,电流表示数最大为,为了测量误差较小,应该选用电流表A1,实验电路如下图
用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻
(1)从以下器材中选择代号为______________的器材完成测定工作,结果比较准确。
A.单刀单掷开关
B.量程0~0.3A、内阻约10Ω的电流表
C.量程0~300μA,内阻约100Ω的电流表
D.量程0~3A、内阻约10Ω的电流表
E.量程0~3V、内阻约104Ω的电压表
F.量程0~3V、内阻约103Ω的电压表
G.量程0~30mV、内阻约103Ω的电压表
H.阻值0~100Ω的滑动变阻器
I.导线
(2)如图为某一同学根据他设计的实验,绘出的U—I图线,由图线可求得被测电池的电动势E =_____V,内电阻r =_____Ω。
正确答案
(1)器材代号是A、B、E、H、I。(2)1.40,1.0(每空2分)
分析:先找出必须用到的器材,再根据一节干电池的电压约为1.5V,则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电流表及电压表;U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势; 根据纵坐标的交点可由闭合电路欧姆定律可得出内电阻.
解:(1)实验中必须采用的仪器有A、H和I;
因一节干电池的电动势约为1.5V,故电压表的测量量程不能太大,由题意可知,电压表只能选E或F; 为了减小误差,电压表应选大电阻的,故应选电压表E;
当滑动变阻器全部阻值接入时,电路中电流最小约为=15mA,故C不能选取,而量程0~3A的电流表太大,无法准确测量,故电流表应选取B;
故应选取ABEHI.
(2)由图可知,图象与纵坐标的交点为电源电动势,故电动势为1.4V;
而图象与横轴的交点为0.4A,说明当电源的路端电压为1V时,电流为0.4A,则有E=U+Ir可得,内阻r==
Ω=1.0Ω.
故答案为:(1)A、B、E、H、I;(2)1.40;1.0.
在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中,所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路
(1)将线圈A插入线圈B中,闭合开关的瞬间,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)。
(2)(多选)某同学设想使一线圈中电流逆时针流动,另一线圈中感应电流顺时针流动,可行的实验操作是
正确答案
(1)相反; (2)B C
本题考查的是楞次定律问题。增反减同。
(9分)电压表V1的量程为2V,内阻约为2kΩ。现要较准确测量其内阻RV,实验室提供的器材如下:
电流表A:量程0.6A,内阻约0.1Ω
电压表V2:量程5V,内阻约为5kΩ
定值电阻R1:阻值30Ω
定值电阻R2:阻值3kΩ
滑动变阻器R3:最大阻值100Ω,最大电流1.5 A
电源E:电动势6V,内阻约0.5Ω
开关S,导线若干.
(1)某同学设计了如甲图所示的电路,拟测出电压表V1两端的电压和流过电压表V1的电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要原因是 ;
(2)请你从上述器材中选择必要的器材,在图乙所示虚线框中设计一个可行的实验电路图,并标出所选器材的相应字母代号;
(3)根据第(2)问设计的电路图,用实验测得的物理量表示电压表V1的内阻RV= 。
正确答案
:
(1)(3分)电压表超量程(电压表被烧坏)
(2)(3分)电路如图所示。
(3)(3分)
:由于电源电动势6V,采用电压表V1和电流表串联,方案实际上不可行,其最主要原因是:电压表超量程。要测量电压表内阻,可以采用伏安法。由于电压表的量程为2V,内阻约为2kΩ,通过的最大电流大约为1mA,采用量程0.6A电流表串联测量电流,不能读出电流。可将待测电压表与定值电阻串联,用量程5V的电压表测量二者串联电路的总电压,从而计算出通过待测电压表的电流。由于电源电动势大于电压表量程,采用分压电路,设计的电路如图所示。待测电压表中电流I=,待测电压表内阻RV=UI/I,联立解得RV=
。
如图所示为某同学用多用电表欧姆档测量一个电阻阻值的示数和档位情况,则这个电阻的阻值约为 Ω。如果想测量的更精确些,应怎样调节多用电表后再进行测量?
答 。
正确答案
200 Ω
阻值=读数×档位=2×100=200Ω;
因为偏角较大,所以应该换小档位,从新调零,使指针指到表盘中间。
某学生使用多用电表粗测某一电阻时,操作规范,将选择开关置于电阻×100挡,测量时多用电表的示数如图所示,则粗测电阻值为__________________Ω。
正确答案
2.2×103
测量结果是读数乘以倍率,阻值为2200Ω
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 ;实验电路图应该选 图
正确答案
A;C;E;乙
略
(8,9,10班同学做)(15分)将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行核对。
(1)利用如图11(a)所示的电路测量电流表G的内阻(图中电源的电动势E=4V):先闭合S1,调节R,使电流表指标偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R´,使电流表指标偏转到满刻度的,读出此时R´的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg=___________Ω。
(2)将该表改装成量程为3V的电压表,需___________(填“串联”或“并联”)阻值R0=___________Ω的电阻。
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在图11 (b)所示的方框画出实验电路图,并在图11 (c)所示实物图连接好线路。
正确答案
①100Ω ②串联 9900Ω ③图
略
在实验室,小叶同学想测出某种材料的电阻率。由于不知是何种材料,也不知其大约阻值,于是,他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻,经正确操作后,用“×10Ω”档时发现指针偏转情况如图所示,则他应该换用 档(填“×10Ω”或“×lk”)重新测量。换档后,在测量前先要 。
正确答案
本题考察多用电表的使用及注意事项。参考题目可知,X10Ω,显然太小,因此应该换用X1k,换挡后,首先必须进行调零,那就把黑红表笔短接后旋转调零旋钮使得指针归零。此题较容易,属于基础性的送分题。
(8 分)如题10-1 图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0 刻度线处,应先调整题10-2 图中多用电表的 _________(选填“A"、“B"或“C").
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 _________(选填“短暂“或“持续“)接b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻
值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b
时,多用电表的示数如题10-2 图所示.
请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.
正确答案
(1)A (2)短暂 (3)5.
(1)A为机械调零旋钮、B为电阻调零旋钮、C为档位旋钮,在使用多用电表前,发现指针不在左边应进行机械调零,调节A旋钮。
(2)为防止电流过大烧坏电表,表笔应短暂接b。
(3) 电表的示数为,电阻分布可能如图示。
(本题12分)在“测定金属电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用刻度尺测量被测电阻丝的有效长度,如图所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻度对齐,读数为 cm。用螺旋测微器测金属丝直径,结果如图所示,读数为 mm。
(2)电压表、电流表读数如右图,则U= ,I= 。
(3)根据电路图给实物图连线
正确答案
(1)24.00 0.600 (2)2.40V 0.31A
(3)
略
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