- 交变电流
- 共2642题
图(甲)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程,当转换开关S旋到位置3时,可用来测量____(选填“电阻”、“电压”或“电流”);当S旋到位置____时,可用来测量电流,其中S旋到位置 时量程较大用多用电表测量小电珠(4.8V 1.4W)的电阻,应选择多用电表电阻挡的倍率 (选填“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两端连接,示数如图(乙),则测量结果为 Ω
正确答案
电阻 1、2 1 ×1 12(或12.0)
试题分析:(1)测量电阻时欧姆表内部应接有电源,由图甲可知测电阻只有接3或4;当转换开关S旋到1和2时,测量电流,电流表表头所并联的电阻越大,所测量电流值越小,故当转换开关S旋到1的量程比旋到2的量程大.
(2)由可求出小电珠正常工作时的电阻,当欧姆表指针指在刻度盘中央附近时,测量误差较小,应根据“×1”挡读出电阻,电阻值为R=12×1Ω=12Ω
某研究性学习小组利用如图(甲)所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R0.闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数U,并计算出通过电阻箱的电流数值I,为了比较准确地得出实验结论,在坐标纸中画出了如图(乙)所示的U-I图象,由图象可得:E=________V,r=________Ω.
正确答案
2.0 0.5
试题分析:电源的U-I图象,与纵轴的截距为电源电动势的值,由图可得E=2.0V;由题可得,则r=0.5Ω
点评:本题利用U-I图象求解电动势和内阻时要注意:图线的斜率为等效电源的内电阻,即,图线与纵轴的截距为电源的电动势。
(10分)为了测量一节干电池的电动势和内阻,某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值,出现上述情况的原因是________________.改进方法是_______________.改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图乙所示的图象,由图象可知,这个电池的电动势为E=________V,内阻r=________ Ω.
正确答案
滑动变阻器阻值太大,有效使用的部分太短、换一个阻值较小的滑动变阻器、1.47 ± 0.02、2.35 ± 0.1
试题分析:合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数为:,接近1.5 V且几乎不变,所以回路电流
,变化不大,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,所以滑动变阻器阻值太大,有效使用的部分太短,应换一个阻值较小的滑动变阻器。
路端电压:可知,当
时,路端电压等于电源电动势:
;把
代人上式得到电源内阻:
。
点评:理解实验原理是处理实验题的关键。
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U—I直线.回答下列问题:
(1)根据甲乙两同学描绘的直线,可知正确的是
(2)根据图(b),求出定值电阻R0﹦ Ω, 电源内电阻的阻值r﹦ Ω
正确答案
(1) AD (2) 2 1
试题分析:(1)电压表测量的是路端电压,路端电压随电流的增大而减小;则甲同学是根据电压表
和电流表A的数据 ,电压表
测量的是电阻
两端的电压,由欧姆定律可知
两端的电压随电流增大而增大,则乙同学是根据电压表
和电流表A的数据;故选AD
(2)由图可得;电源内电阻的阻值
点评:注意电源路端电压随电流的增大而减小,定值电阻两端的电压随电流增大而增大。
某学习小组想利用以下器材测定自来水的电阻率:
用毫米刻度尺量一段自来水管上的两接线柱间距离为L;
用游标卡尺测量水管内径,如图所示的示数为 mm
用多用电表测量两接线柱间装满水时的电阻约为20KΩ
为提高实验结果的准确程度,电流表应选 ,电压表应选 。(以上均填器材代号)
设计电路图
若实验中电流表的示数为I,电压表的示数U,可求得自来水的电阻率为ρ= 。(用以上测得的物理量的符号表示)
正确答案
(2) 21.3mm (2分)(4) A1(2分), V2 (2分)
(5)电路图:分压式内接法(4分) (6)(2分)
试题分析:(2)由图知游标卡尺主尺读数为2.1cm=21mm,游标尺读数为,游标卡尺的读数为21mm+0.3mm=21.3mm.
(4)由电源输出电压为15V,电压表应选V2,由,电流表应选A1。
(5)因待测电阻远大于滑动变阻器的阻值,得滑动变阻器要用分压接法,由待测电阻远大于电流表内阻,得电流表要用内接法,具体电路图如下
(6)由欧姆定律得到,由电阻定律得
,联立解得
。
点评:学生要掌握游标卡尺的读数方法,能据题意和计算选择合适的仪器,会分析滑动变阻器和电流表所选用的接法。
某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室有如下器材:
E.滑动变阻器乙(最大阻值100Ω)
F.定值电阻R1=100Ω G.定值电阻R2=500Ω
H.定值电阻R3=1.5KΩ
以及若干导线和开关,由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路,完成了实验要求的测量。(图中AB均为电流表)
(1)为了方便并能较准确地测量,电路图中的电流表A应选 ,滑动变阻器应选 ,定值电阻应选 。
(2)若某次测量中电流表B的示数为I1 ,电流表A的示数为I2,改变滑动变阻器滑片的位置后,电流表B的示数为I1 ’, 电流表A的示数为I2 ’,则可知此电池的内阻r= 。
正确答案
(1) A2 D G (2)
(1)由于滑动变阻器的最大电阻普遍小于定值电阻阻值,所以判定通过滑动变阻器的电流大于通过定值电阻的电流,因此电流表A为A2,根据估测电阻即根据欧姆定律可估测出R0约为15Ω左右比较合适,所以滑动变阻器应选择D,同理,可估测出定值电阻阻值在500Ω左右比较合适,因此定值电阻选择G。
(2)根据闭合电路欧姆定律列方程如下:
可得:
小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表(0~3 V,3 kΩ)、电流表(0~0.6 A,0.1Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干.实验时,要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压。
小题1:根据实验测得数据描绘出如图所示U-I图象,由图分析可知,小灯泡电阻随温度T变化的关系是 。
小题2:已知实验中使用的小灯泡标有1. 5 V字样,请你根据上述实验结果求出小灯泡在1. 5 V电压下的实际功率是 W。(结果保留三位有效数字)
正确答案
小题1:小灯泡电阻随温度的升高而增大
小题2:0.690 (0.675—0.705)
分析:①由图象的斜率可知灯泡电阻的变化,而电压越高,温度越高,从而可以确定温度与电阻的关系;
②由图可得出灯泡在1.5V的性况下的工作电流,由功率公式可求得实际功率.
解答:解:①由图可知,灯泡电阻越来越大;而电压越高,则导体温度越高,故说明温度越高,电阻越大(或电阻随温度的升高而增大)
②由图可知,当电压为1.5V时,灯泡的电流为:0.46A,故灯泡的功率P=1.5×0.46W=0.69 W;
故答案为:①温度越高,电阻越大;②0.69.
点评:本题考查测小灯泡的伏安特性曲线的电路图及小灯泡的电阻与温度的关系;在解题时要注意对图象的认识.
I.在《探究求合力的方法》的实验中,下列说法正确的是( )
II.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“×100W”档时发现指针偏转情况如图所示,则他应该换用
档(填“×10W”或“×1k”)重新测量。换档后,在测量前先要 。
Ⅲ.(1)要测出II中所给材料样品的电阻率,必须精确测出该段样品的阻值。除了导线和开关外,实验室还备有以下器材可供选用:
电流表A1,量程1A,内阻r1约0.5Ω
电流表A2,量程30mA,内阻r2约200Ω
电压表V1,量程6V,内阻RV1等于20kΩ
电压表V2,量程10V,内阻RV2约30kΩ
滑动变阻器R1,0~20Ω,额定电流2A
滑动变阻器R2,0~2000Ω,额定电流1mA
电源E(电动势为12 V,内阻r约2Ω)
请选择合适的器材,设计出便于精确测量的电路图画在方框中。
其中滑动变阻器应选
(2)若选用其中一组电表的数据,设该段圆柱形材料的长为L,直径为d,由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为 ,式中符号的含义为
正确答案
Ⅰ、B 、 C (5分,选对一个给2分)
Ⅱ、×1k,重新调零(或欧姆调零)(4分,每空2分)
Ⅲ、(1)R1(2分) (图3分)
(2)(2分)U1表示电压表V1的示数,U2表示电压表V2的示数(2分)
说明:用数值代入不扣分。
分析:Ⅰ、探究求合力的方法的实验要探究合力与两个分力间的关系,故需要测量两个分力;
Ⅱ、欧姆表中值电阻附近刻度相对比较均匀,读数误差小;欧姆表各个档位共用一个刻度盘,每次换档后都应该校准刻度,即重新调零.
Ⅲ、(1)为操作方便并得到较大的电压调节范围,滑动变阻器选用较小阻值,采用分压接法;由于电阻丝的电阻值较大,电流I≈12V/10000Ω=1.2mA,电流表量程太大,操作不方便,又由于电压表V1内阻已知,可当作小量程电流表使用;
(2)根据电阻定律和欧姆定律分别列方程,联立求解电阻率即可.
解答:解:Ⅰ、A、实验“探究求合力的方法”通常要同时测量两个分力,而合力单独测量,故至少要两个弹簧秤,故A错误;
B、实验“探究求合力的方法”通常要同时测量两个分力,故至少要两个弹簧秤,故B正确;
C、实验“探究求合力的方法”通常要同时测量两个分力,但测分力的时候,用线代替其中的一个弹簧秤,然后再互换线和弹簧秤,拉到同一个固定点,这样就得到分力的大小和方向了,即也可以用一个弹簧测力计,故C正确;
D、实验中弹簧秤的外壳与纸面间的摩擦不影响橡皮条受到拉力的大小,故D错误;
故选BC.
Ⅱ、欧姆表中值电阻附近刻度相对比较均匀,指针指在中间附近时,读数误差小,故应该选较大的倍率;
每次换挡后都应该重新欧姆调零;
故答案为:×1k,重新调零(或欧姆调零).
Ⅲ、(1)电路如图
为使操作方便,滑动变阻器应该选择小电阻的,即选R1
故答案为:R1.
(2)根据欧姆定律,有
R=(U2-U1)/I
其中
I= U1/RV1
根据电阻定律,有
R=ρL/S=ρL/(πd2/4)
解得:
ρ=πd2(U2-U1) RV1/4U1L
故答案为:ρ=πd2(U2-U1) RV1/4U1L,U1表示电压表V1的示数,U2表示电压表V2的示数.
点评:本题关键要明确三个实验的实验原理,同时要明确实验中系统误差的来源;欧姆表刻度不均匀,读数误差大,只能粗测电阻,伏安法测电阻较为精确.
Ⅰ.(5分)根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。
(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图2所示,读数为_______mm。
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_______。
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些
b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5度,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期T
e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期
正确答案
(1)80 (2)如图所示 (3)0.00444 1.50
在测定电池的电动势和内电阻实验中,往往需要我们整理出方程关系式,然后根据函数关系式的斜率、截距等反过来判断物理量的数值。
根据闭合电路欧姆定律:,所以
,由图可知斜率k=
,可得Ex=1.50V。
【考点定位】闭合电路欧姆定律、测定电池的电动势和内电阻实验的实验原理,图象法处理实验数据。
⑴ 已知电阻丝的电阻约为10,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有 (只填代号)
E.阻值为0~20,额定电流为2A的滑动变阻器
G.电池(3V,内阻不计)
H.开关一个,导线若干
⑵ 在虚线框内画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。
正确答案
(1)ACEGH(2) 电流表外接法;分压或限流皆可
试题分析:(1)因为电源电压为3V,所以采用的电压表为C,电流中最大的电流为0.3A,所以电流表选用A,所以采用的仪器为ACEGH
(2)因为要求电压时从零开始的,所以采用滑动变阻器的分压解法,因为灯泡的电阻较小, 故采用电流表的外接法,
点评:实验中需要注意滑动变阻器和电流表的接法,另外仪器的选用是该类型实验的难点
(6分)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω,连接电路的实物图如图所示.
(1)该学生接线中错误和不规范的做法是( )
(2)在方框中画出这个实验的正确电路图.
正确答案
(1)ABD
(2)如下图所示。
⑴滑动变阻器接的是两个固定端,不起变阻作用;电流表的正、负极接错;电压表选择3V量程正确;电压表的正极就接在开关的另一端。⑵正确电路如图所示。
(7分)某同学用电压表和已知阻值的定值电阻,测量一节干电池的电动势和内电阻
.现提供如下器材:待测干电池一节,电压表(量程为0~3V的理想电压表)一只,电阻
(2.5Ω)一只,滑动变阻器
(15Ω,1A)一只,开关
、开关
,导线若干。只需测量一组
、
的值即可。
①请选出合理的器材完成该实验,请画出该实验的电路图。
②实验结果:= ;
= .
正确答案
① 电路如下图 (3分) ; ②(2分) ,
(2分)
试题分析: ①实验器材中只有一只理想电压表,无电流表,故可直接测出电源的电动势,再由欧姆定律求出内阻,实验电路连接如上图所示。
②将断开,
闭合,记下电压表读数
;将
、
均闭合,记下电压表读数
。
由闭合电路的欧姆定律可得:,可得:
为了测定某电池组的电动势和内阻,要求只能一次完成实验电路连接,实验室里只提供了下列器材:
E.定值电阻R2=5;
F.滑动变阻器(阻值范围0~10);
G.滑动变阻器(阻值范围0~100);
H.单刀双掷开关一个;
I.单刀单掷开关一个,导线若干。
(1)实验需要用到的器材是 (填器材前面的代号);
(2)根据选择的器材在方框内画出实验电路图;
(3)实验中需要测量的数据(文字说明并用符号表示) ;根据实验测出数据的符号和题中给出数据的符号,写出电源内阻r的表达式 。
正确答案
(1)ABDEHI
(2)
(3)接R1时外电压U1和接R2时外电压U2,
试题分析:(1)据题意,从所给的器材中要测量出电源的电动势和内阻,可以用测量而出,所给器材有两个已知阻值的定值电阻,可以测量出两个电压值,代入方程可以求出电源电动势和内阻,所以滑动变阻器可以不用,电压表的选择根据电源电动势约为3v可以确定应选择B,故所需要的器材为ABDEHI。(2)据以上分析,如图所示。(3)当单刀双掷开关与R1接通,有:
,当与R2接通,有:
,联立两式得:
。
(1 0分)玩具遥控器经常用到一种方形层叠电池,如图甲所示。为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室提供了下列器材:
A.电流表G(满偏电流1 0mA,内阻10 ?
B.电流表A(0~0.6 A~3A,内阻未知).
C.滑动变阻器R(0~l00 ?,1A)
D.定值电阻R(阻值990 ?)
E.开关与导线若干
(1)电流表A的量程应选用 (填“0~06 A”或“0 ~3A” )
(2)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,并在丙图上完成了实物连线,请你指出该同学连线的错误之处(在连错的导线上打“×,’),并重新正确连线。
(3)根据上述设计的实验电路,该同学利用测出的数据绘出I1—I2图线(I为电流表 G的示数,I为电流表A的示数)如丁图所示,则由图线可得该电池的电动势E= V,内阻r= ?
正确答案
(1)0-0.6A(2分)
(2)如图所示
(3)9.00 10.0
解答:解:(1)电流表示数最小值为,为了测量误差较小,应该选用小量程,即0--0.6A
(2)本实验滑动变阻器跟电流表串联,灵敏电流计与定值电阻串联,然后再并联,所以电路接线如图
(3)由电路图可知,电流表G与定值电阻串联充当电压表,则由闭合电路欧姆定律可得:
1000I1=E-I2r;I1=,由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为:9.0mA,故电源的电动势为1000×9.0=9.0V;图象的斜率为
,故内电阻r=1000×1.0×10-2=10.0Ω;
点评:本题中考查测定电动势和内电阻实验中的数据处理,本题中要注意单位的正确换算;同时注意正确列出表达式,找出规律.
(8分)(1)如下图所示,游标卡尺的示数是 cm,螺旋测微器的示数是 mm.
(2)某同学用多用电表测定一只电阻Rx的阻值,多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×l00Ω、×10Ω、×1Ω.该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太小.
①为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:
(填步骤前的字母).
E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
②按正确步骤测量时,指针指在图示位置,Rx的测量值为 Ω.
正确答案
(1)0.72cm;8.693~8.696mm (2) ①BEDC ②2200
试题分析:(1)游标卡尺主持读数为7mm,游标尺读数为2×0.1mm=0.2mm,所以测量值为7.2mm=0.72cm;螺旋测微器主轴读数为8.5mm,螺旋读数为19.4×0.01mm=0.194mm,故测量值为8.5+0.194mm=8.694mm;
(2)选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太小,是因为电阻的阻值较大,故应换更大的倍率,换倍率后接着进行欧姆调零,然后测量电阻,最后将旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔,故顺序为BEDC;②测量值为刻度值乘以倍率,所以要Rx的测量值为2200Ω
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