- 恒定电流
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“伏安法”测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在误差,而按如图所示电路进行测量,则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除。
(1)在答题纸相应的横线上简要写出还未完成的主要操作步骤,并用字母表达出相应的测量值。
①闭合电键s1,电键s2接2,调节RP和RP′,使电压表和电流表的读数尽可能大,读出电流表和电压表读数I2、U2;
②保持RP不变 。
(2)推导出待测电阻Rx的表达式。
正确答案
(1)再把s2接1,闭合s1,调节RP′,使伏特表、安培表读数尽可能大,并读出数值I1、U1
(2)
本实验的目的是为了消除电压表、电流表内阻所造成的误差。根据实验环境,实验原理是测出电流表和变阻器Rp的电阻和,再得到被测电阻R的阻值。
(1)实验过程为:闭合电键s1,电键s2接2,调节RP和RP′,使电压表和电流表的读数尽可能大,读出电流表和电压表读数I2、U2;再把s2接1,闭合s1,调节RP′,使伏特表、安培表读数尽可能大,并读出数值I1、U1。
(2)根据欧姆定律有,
,所以
。
有一待测的电阻器Rx,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A1,(量程0~500mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A);
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A);
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)请在如图所示的方框内画出实验电路图.
正确答案
(1)电路最大电流约为I==
=0.225A=225mA<300mA,因此电流表应选择A2;
(2)滑动变阻器R2的额定电流是0.1A<0.225A,且滑动变阻器R2的最大阻值较大,
实验操作不方便,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1;
(3)实验要求电表读数从零开始变化,因此滑动变阻器应采用分压接法,
Rx阻值约在40~50Ω之间,电流表A2内电阻约4Ω,电压表V内阻约20kΩ,
电压表内阻远大于待测电阻阻值,因此电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.
故答案为:(1)A2;(2)R1;(3)电路图如图所示.
下列关于多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是 。
正确答案
AC
此题涉及多用电表的使用 。欧姆表的表盘,零点在右侧,则测量测量电阻时,如果指针偏转过大,则表示电阻小,应将选择开关拨至倍率较小的档位,重新调零后测量。所以A选项正确。测量电阻时,电流的流向对电阻阻值没有影响,所以将红.黑表笔分别插在负.正插孔,不会影响测量结果,B答案错误。应为欧姆表内部有电源,故测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开,C答案正确。测量阻值不同的电阻时,如果需要更换挡位,则必须重新调零;如果不需要更换挡位,则无须调零。D选项错误。所以答案选AC.本题考查了欧姆表的使用步骤和原理,注重对基础知识的理解。
某同学用图1所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。有以下一些器材可供选择:
电流表:Al:(量程100mA,内阻约2Ω);A2:(量程0,6A,内阻约0.3Ω)
电压表:Vl:(量程5 V,内阻约5kΩ);v2:(量程15 V,内阻约15kΩ)
滑动变阻器:R1:(阻值0—l0Ω);R2:(阻值0一100Ω)
电源:E(电动势为4V, 内阻约为0.04Ω); 导线和开关
(1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填器材的符号)
(2)根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图2中的实验电路连接完整。
(3)开关S闭合之前,图2中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB中间”)
正确答案
(1)A2 Vl Rl(每空1分) (2)略(3分) (3)A端(2分)
略
某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中,用米尺测量金属丝的接入长度为l=0.720m,用螺旋测微器测量金属丝直径(刻度位置如图所示),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5Ω),然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝之外,还有下列实验器材:
E.开关、导线等。
(1)从图中读出金属丝的直径为 mm;
(2)根据所提供的材料,在如图所示的方框中
画出测定金属丝电阻率的实验电路图;
(3)若根据伏安法测出电阻丝的阻值为Rx=4.0Ω,
则这种金属材料的电阻率为 Ω·m。
(保留二位有效数字)。
正确答案
(1)0.600;⑵如图所示;(3)1.6×10-6
⑴略;⑵由于电阻丝电阻较小,安培表采用外接法,滑动变阻器直接采用限流电路,电路如图所示;⑶由计算即得。本题考查测定金属丝的电阻率,难度较易。
某毫安表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,备有下列器材:
A.待测毫安表mA
B.直流电源E(电动势3V,内阻可忽略)
C.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)
D.滑动变阻器R2(0~100Ω,50mA)
E.标准电流表A1(量程0-0.6A,内阻r1=0.5Ω)
F.标准电流表A2(量程0-3A,内阻r2=0.01Ω)
G.定值电阻R3的阻值为5Ω
H.定值电阻R4的阻值为20Ω
I.开关及导线若干
①应选用的器材有______(只需填写所选器材序号,如ABCD…)
②在如图方框内画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号.
③待测电流表的电流刻度值的表达式I=______.式中各物理量所表示的意义分别为______.
正确答案
①:由于待测毫安表的量程远小于电流表A的量程,考虑将毫安表与定值电阻并联进行改装:由于改装后的最大电流为
=
+
=0.55A,与标准电流表
的量程接近,所以可将毫安表与定值电阻
并联后再与标准电流表
串联,
由于变阻器的全电阻远小于测量电路的电阻,所以变阻器应采用分压式接法,所以应选择的器材是:ABCEGI;
②:本题可有两种方案:
方案一:根据①题中的分析可知,电路图如图所示:
方案二:经估算,本题还可以将电流表与定值电阻
串联后再与毫安表并联,电路图如图所示:
③:根据方案一由串并联规律应有:=I+
,解得:I=
;
其中为标准电流表
的示数,
为标准电流表
的内阻,
为待测毫安表的电阻,
为定值电阻阻值;
(根据方案二应有:I=
),解得:I=
;
其中为标准电流表
的示数,
为标准电流表
的内阻,
为待测毫安表的电阻,
为定值电阻阻值;
故答案为:①ABXEGI
②如图
③或
;
为标准电流表
的示数,
为标准电流表
的内阻,
为待测毫安表的电阻,
为定值电阻阻值
有一待测电阻Rx,无法估计其粗略值.某同学用伏安法进行测量,按图所示(甲)、(乙)两种电路各测一次,用(甲)图测得的数据是2.9V,4.0mA;用(乙)图测得的数据是3.0V,3.0mA.由此可知,应用______图测量的值误差较小,测量值Rx=______Ω.
正确答案
甲、乙两幅图中,甲图安培表测量值偏大,乙图电压表测量值偏大;
比较两次测量数据,电流表变化幅度相对较大,故采用甲图时电流表测量值会产生较大偏差,故应该选用乙图;
测量值为:Rx==
=1000Ω
故答案为:乙,1000.
下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录:
表1电阻R=15Ω
表2电压U=2V
分析表1数据,可得出结论 ;
分析表2数据,可得出结论 。
正确答案
(4分)电阻一定时,电流和电压成正比;
电压一定时,电流和电阻成反比
试题分析:当电阻一定时,不难发现电流与电压成正比,在表2中,电压保持不变,增大电阻后电流减小,从变化的倍数可以看出电流和电阻成反比
点评:本题难度较小,充分理解U=IR和控制变量法是求解本题的基础
图为一正在测量中的多用电表表盘.则:
(1)测电阻时,电流从________表笔流入多用电表;(填“红”或“黑”)
(2)如果是用“×100Ω”挡测量电阻,则读数为________ Ω.
正确答案
(1) 红 ;(2) 800 Ω
试题分析:(1)测电阻时,电流从红表笔流入多用电表(2)如果是用“×100Ω”挡测量电阻,则读数为8×100Ω= 800 Ω
点评:难度较小,明确万用表内部电路结构和使用规范
如图所示,是研究平行板电容器电容的实验装置,其中极板A接地,极板B与静电计相接,静电计外壳也接地。在实验中,若将A极板稍向左移动一些,增大电容器两极板间的距离,电容器所带的电量可视为不变,这时可观察到静电计金属箔张角会变大,这说明电容器的电容______;两极板间的距离增大后,两极板间的电场强度__________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
正确答案
变小 不变
试题分析:根据电容器的决定式可知,增大电容器两极板间的距离d,电容C就会减小;根据
,
可得
,极板间距离对电场强度没有影响。
点评:偏易。在“电量Q不变”的这种情况中,我们推导出的公式,对解决这类问题是非常有帮助的.式中
是常数,而
为电容器极板带电量的面密度,即单位面积上的电荷量
越大,单位面积上聚集的电荷也就越多.我们把这种情况可以进行形象化的处理:认为每一个正电荷和与之对应的负电荷之间有一条电场线.这样,
越大,电场线就越密,E越大;
不变时,不管极板间的距离如何变化,电场线的疏密程度不变,E不变.
如右图所示,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电压表内阻为500 Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值__________,测量值为_________Ω,真实值为_________Ω。
正确答案
小,100,125
如右图所示,电流表外接,所测电压为真实值,电流表示数偏大,根据,可知待测电阻R的测量值比真实值偏小,测量值为
,真实值为
故答案为:小 ,100 ,125
某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻,改变 滑动变阻器滑片位置记录六组数据,然后画出U-I图象,如图所示.根据图线,干电池的电动势为____________v,内电阻为________Ω;在此实验中,电源的最大输出功率是__________w.
正确答案
1.45; 0.69; 0.76
略
(10分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路。M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25A,电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:
⑴绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;
⑵求出金属丝的电阻率ρ,并进行比较。
正确答案
(1)如图所示;
(2)电阻率的允许范围:
:
~
:
~
:
~
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率。
(1)以OP间距离x为横轴,以电压表读数U为纵轴,描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线。
(2)根据电阻定律可得
。
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率。
(1)(3分)在“练习使用示波器”的实验中,某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡,扫描范围旋钮置于“外X”挡,“X输入”与“地”之间未接信号输入电压,他在示波器荧光屏上看到的图像可能是下图中的
(2)(3分)为给示波器输入一个Y方向的直流电压(要求从零电压开始逐渐增加),请将如图所示的器材与示波器连成正确的电路.(要求连线清晰、不得交叉)
正确答案
(1)B(3分)
(2)(3分)
略
图为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为10~20Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调部件__________,使电表指针停在左端的“0”位置;
②调节可调部件K,使它的尖端指向___________ 位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件_______,使电表指针指向_________位置。
正确答案
①S, ② Ω挡的×1; ③T;右端的“0”;
本题重点在考察机械调零旋钮、欧姆调零旋钮和调档旋钮三个旋钮的作用,其中机械调零旋钮位于表盘中央正下方,其目的使电表指针停在左端的“0”位置;欧姆调零旋钮位于红黑表笔插孔的上方,是一个电位器,其目的是在测电阻时,调整指针与欧姆零刻线间是否对齐(此旋钮只限欧姆档应用),而且需要每次换挡时都要调零,调档旋钮是表盘当中最大的旋钮,因此,此题答案为①S, ② Ω挡的×1; ③T;右端的“0”;
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