- 交变电流
- 共2642题
(10分)
在电流表扩大量程的实验中,要将量程为200 μA的电流表G改装成量程为0.2 A的电流表,需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg。
(1)在测量Rg的实验中,滑动变阻器有如下的规格供选择:
A.滑动变阻器(阻值范围0~10)
B.滑动变阻器(阻值范围0~1500)为了便于实验的调节操作,减小误差,滑动变阻器R滑应选用 。(填入选用器材的字母代号)
(2)当电阻箱的阻值为R1时,调节滑动变阻器滑动头P的位置,使电流表G满偏;保持滑动头P的位置不动,调整电阻箱接入电路的阻值,当电阻箱的阻值为R2时,电流表G恰好半偏。则电流表G的内电阻Rg= 。
(3)若测得Rg=500,为完成上述改装,需要用一个约为
的电阻与电流表并联。
(4)用改装成的电流表,按图2所示的电路测量未知电阻Rx。若量未知电阻Rx时,电压表的示数为1.2 V,而改装后的电流表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图3所示,那么Rx的测量值为__________
(5)如果测量与操作均正确,那么Rx的测量值将 (选填“大于”或“小于”)Rx的真实值。
正确答案
(每空2分)A R2-2R1 0.5 10
小于
略
电学黑箱内有一不明电学元器件H,把它和滑动变阻器R、电流表A、电源等组成一个电路,用两只电压表同时测量H和R两端的电压。改变R的阻值,得到多组U--I数据。但由于记录数据马虎,表格中的两组电压表读数,哪一组对应的是V的读数没有确定。已知电压表和电流表都可以认为是理想电表。
(1)把U1、U2和电流I的关系在U--I图上描点,结果如图所示。请你在答题纸上的U--I图象上作出H的伏安特性图线,并在图线旁标注字母“H”。你判断的理由是_____________
(2)电学黑箱内的器件H,最有可能的是________
A.半导体二极管 B.热敏电阻 C.小灯泡
D.定值电阻 E.电感线圈 F.大电容
(3)本次实验中的电源的电动势是________V,内阻是_______Ω(保留两位有效数字)
(4)某次实验时,滑动变阻器R的阻值恰好为10Ω,则此时黑箱内的H消耗的电功率为__________w(保留两位有效数字)
正确答案
(1)这个串联电路中,逻辑应是这样的:变阻器的阻值变小时,电流变大,根据表格中的数据,U2对应的电阻阻值是变小的,U1是为H对应的电压
(2)C;(3)5.0;5.0;(4)0.174
试题分析: 变阻器的阻值变小时,电流变大,根据表格中的数据,U2对应的电阻阻值是变小的,U1是为H对应的电压
(2)根据电学元件H的U-I图象和欧姆定律得电流增大,电阻增大,所以黑箱H中的电学元件最有可能是小灯炮,
(3)作出电源U-I图象,当电流为零时,U1=0,U2=5.0V,则电动势E=U1+U2=5.0V.
当电流I=0.50A时,U1=2V,U2=0.5V,则内阻r=5.0Ω
(2)滑动变阻器R的阻值恰好为10Ω,由表可知:此时电流约为0.29A,电压约为0.6V,此时黑箱内的H消耗的电功率为0.174W(也可以用图象来做)。
(10分)(1)小宁同学在课外读物上看到一些果蔬也可以制成电池,于是尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”,并利用实验室里提供的灵敏电流计G(内阻未知,量程为300μA) ,电阻箱(0—9999.9Ω),锌板、铅板各一块,开关一只,导线若干,按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势,调节电阻箱,得到了多组数据,其中2组为I1=140μA,R1=5000Ω,I2=210μA,R2=2700Ω,则可求出该电池的电动势E="_________" V (保留3为有效数字)
(2)小华认为利用第(1)题的2组数据也可以求得电池内阻,但是由于G表内阻未知,不是很精确,为了精确测量出内阻应先测出G表内阻Rg,他按照图2连好电路(其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器,G1、G2为完全相同的电表),具体操作如下:
①S1闭合前,调节电位器阻值达到最大,闭合S1、S2,断开S3;
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA;
③保持电位器阻值不变,闭合S1、S3,断开S2;
④调节电阻箱阻值,使G1示数μA, 此时电阻箱示数如图3。
根据以上步骤得到的结果,求出“马铃薯电池”的内阻r=_________Ω
(3)小明想利用图像法处理数据,更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻,请在下列方框里设计数据记录表格
正确答案
(1)0.966 V (2) 1800 Ω (3)见解析
试题分析:(1)由闭合电路欧默定律得:,
,联立两个方程得E=0.966v;
(2)由(1)中两个方程可以求得,可以读得电流表的内阻为100
,所以电源的内阻为1800
.
(3)表格设计如下:
考点:
(11分)一毫安表头满偏电流为9.90mA ,内阻约为300Ω,要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表,其电路原理如图所示。图中
是量程为2A的标准电流表, R0为电阻箱,R为滑动变阻器, S为开关, E为电源.
(1)完善下列实验步骤:
①将右侧的实物图按电路原理图连线;
②将滑动变阻器的滑动头调至 端(填“a”或“b”),电阻箱 R0的阻值调至零;
③合上开关;
④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1A;
⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会 _______(填“增大”、“减小”或“不变” ) ;
⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为1A,同时毫安表指针满偏.
(2)回答下列问题:
①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω,由此可知毫安表头内阻为
Ω.
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为
A.
正确答案
(1)①连线如图(3分)
②b ( 2分)⑤减小 ( 2分)
(2)①310 Ω
② 0.495 A(0.494~0.496均可)(各2分)
略
为了测定某电池的电动势(约10V~11V)和电阻(小于2Ω),需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空。
第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合电键
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位罱,使电压表读数为4.5V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为__________V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为15V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有:
A.某电池(电动势约10V~11V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为5V,内阻约5KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20KΩ,额定电流0.2A)
电阻箱应选____________,滑动变阻器应选___________(用大写字母表示)。
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U—I图线如图丙所示,可知电池的电动势为___________V,内电阻为___________Ω。(保留3位有效数字)。
正确答案
略
某课外研究小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件.图甲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) 量程0~50mA,内阻约为50Ω
电流表(A2) 量程0~200mA,内阻约为10Ω
电压表(V1) 量程0~3V,内阻约为10kΩ
电压表(V2) 量程0~15V,内阻约为25kΩ
滑动变阻器(R1) 阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A
滑动变阻器(R2) 阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA
直流电源(E) 输出电压6V,内阻不计
开关(S) 导线若干
(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,请在图乙所示的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完全吻合,则该元件的电阻阻值随电压的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),当该电器元件两端电压U=2.0V时元件消耗的电功率为 W.
正确答案
(1)A2(2分) V1(2分) R1 (1分) (2)如图所示(3分)
(3)减小(2分),0.12(2分)
(1)从该元件的伏安特性曲线中我们可知,选用的电流表为A2,电压表为V1滑动变阻器应选用R1
(2)从伏安特性曲线中我们可以得原件的电阻大概为十几欧,而电流表内阻大概十欧,所以我们选用外接法,
(3)伏安特性曲线的斜率的倒数表示电阻,所以电阻随着电压的增大而减小,在电器元件两端电压U=2.0V时对应的电流为0.06A,根据P-UI,可得。
(12分)有两组同学进行了如下实验:
(1)甲组同学器材有:电源,滑动变阻器,电流表A1(0-200mA,内阻约11Ω),电流表A(0-300mA,内阻约8Ω,定值电阻R1=24Ω,R2=12Ω,开关一个,导线若干。为了测量A1的内阻,该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案:
其中最佳的方案是___________套,若用此方案测得A1、A2示数分别为180 mA和270mA,则A1的内阻为___________Ω。
(2)乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来,再加上电阻箱R(最大阻值9.9Ω),定值电阻R0=6.0Ω,一个开关和若干导线用来测量一个电源(电动势E约为6.2V,内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻。请在方框中画出设计电路图。
若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数,得到多组数据后描点作出R-
图线如图所示,则该电源的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。(结果保留两位有效数字)
正确答案
23.(1)D(2分) 12(2分);
(2)电路如图所示(4分) 6.0(2分) 2.0(2分)
(1)由于现场电流表内阻均未知,采用直接并联的方法不能测电流表两端电压,即不通测电流表内阻,AB两图均错;若A1与并联,则其量程扩大近1倍,两表示数相差较大,故采用图D;且
,解得电流表A1的内阻
;
(2)要求属一表一箱测电源电动势和内阻,因此电阻箱应与电流表串联,但由于电流表量程0.2A小于回路最小电流,故电流表量程须扩大,而
,与电流表A1并联改装与量程为0.6A电流表,能满足量程要求.由闭合电路欧姆定律得
,其中
为回路总电流,是电流表示数的3倍,即电源电动势
,电源内阻
.
(12分)有一个额定电压为10V、额定功率在10~15W之间的用电器L(该用电器在电路中可用电阻符号表示),为了测定它的额定功率,现有下面器材可供选用:
A.电动势为3V、15V、50V的直流电源各一个(内阻均不计)
B.三种规格的滑动变阻器各一个:R1(规格为0~5Ω 3A)、R2(规格为0~15Ω 2A)、R3(规格为0~50Ω 1 A)
C.量程分别为0~0.6A、0~3A内阻可忽略的双量程直流电流表一只
D.量程为0~3V、内阻为2kΩ的直流电压表一只
E.阻值为r1=2kΩ、r2=6kΩ、r3=20kΩ的定值电阻各一个(实验中只能选用一个)
F.开关一个,导线若干
利用上述仪器,为使测量尽可能准确、方便,并使耗电功率最小,请回答:
①应该选择的滑动变阻器是 ,应该选择的电流表量程是 。
②在(2)图甲虚线框中画出测量电路图。
③若电表的指针如题6(2)图乙所示,由此可求得该用电器额定功率P=__ ___W(结果保留三位有效数字)。
正确答案
①,0~3A ②见下图所示 ③12.0
试题分析:①用电器的电阻,根据已知条件可知,R在6.7-10Ω,为方便条件,滑动变阻器选R2(规格为0~15Ω 2A);根据
,所以电流表选择0~3A的.
②我们发现电压表的量程不符合要求,要扩大量程,电压表串联一个定值电阻,扩大量程;电压表量程应扩大到15V,所以要串联一个r2=6kΩ的定值电阻;因直流电流表的内阻不计,电流表内接,使耗电功率最小,采用分流式接法,电路图如上图所示.
③根据图象读出电流为1.20A,所以该用电器额定功率P=UI=10×1.20W=12.0W.
某同学做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验,连接好的电路如下图所示。
(1)实验中,他发现,接通电键后,电压表的示数不为零、电流表的示数为零;改变变阻器滑片的位置,电压表的示数不变、电流表的示数仍为零。为了找出上述故障的原因,该同学用多用电表的电压档检查电路:把两表笔分别接b、c,分别接b、d和分别接b、e时,多用电表示数均为零:把两表笔分别接e、f和分别接d、f时,多用电表示数均与电压表示数相同。检查各接线柱处的连接均接触良好。由此推断故障原因应是
(2)故障排除后,测出路端电压U和总电流I的多组数据,见下表,试根据这些数据画出U—I图象,并求出该电池的电动势E = V、内阻r =。
(3)该同学连接的电路有一处不规范,请指出并加以改正:。
正确答案
(1) ef导线断
(2) 图象如图,1.47(1.46-1.48)、0.85(0.84--086)
(3) 电压表的负接线柱上的导线应接在电键的f接线柱(2分)
试题分析:(1)两表笔分别接b、c,分别接b、d和分别接b、e时,多用电表示数均为零说明be之外有断路,因为把两表笔分别接d、f时,多用电表有示数,说明d、f之间有断路,分别接e、f时,多用电表的示数和d、f时一样,说明此间断路,
(2)图像如图所示
根据闭合回路欧姆定律,将
;
代入联立方程可得
(3) 电压表的负接线柱上的导线应接在电键的f接线柱
(10 分)某同学设计了如图丁所示的电路测量一个量程为 3V 的电压表的内电阻(几千欧) ,实验室提供直流电的电动势为 6V,内阻忽略不计;
①请完成图戊的实物连接;
②在该实验中,认为当变阻器的滑片 P不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,aP两点间的电压保持不变;请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是:________;
A.变阻器 A(0-2000Ω,0.1A) B.变阻器 B(0-20Ω,1A) C.变阻器 C(0-50Ω,1A)
③连接好线路后,先将变阻器滑片 P调到最____端,并将电阻箱阻值调到_____(填“0”或“最大” ),然后闭合电键 S,调节 P,使电压表满偏,此后滑片 P保持不动;
④调节变阻箱的阻值,记录电压表的读数;最后将电压表读数的倒数U-1与电阻箱读数 R描点,并画出图已所示的图线,由图象得,待测电压表的内阻值为_______Ω。(保留两位有效数字)
正确答案
①连线见解析; ②B ;③左;0; ④3.0×103(3.0k)
试题分析:①电路连线如图;②因为电压表阻值较大,故当滑动变阻器阻值越小时,电压表与滑动变阻器中aP两点间的电阻并联后越接近aP两点间空载时的电阻,可使得无论电阻箱的阻值如何增减,aP两点间的电压保持不变;故滑动变阻器选择B;③连接好线路后,先将变阻器滑片 P调到最左端,并将电阻箱阻值调到0,然后闭合电键 S,调节 P,使电压表满偏,此后滑片 P保持不动;④由于电压表满偏电压为3V,则当滑动端P保持不动时,电压表及电阻箱两端的电压之和3V,即,整理可得:
,
,则RV=3.0kΩ。
在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);
电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表:A1(量程3 A,内阻约0.05 Ω);
A2(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);
电源:E1(电动势12 V,内阻不计);
E2(电动势3 V,内阻不计);
滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm。
②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图。
正确答案
①1.771(1.770~1.773均正确)②A2;E2;电路图如上图。
试题分析:螺旋测微器读数:1.5mm+0.01mm×27.1=1.771mm.在电表的选用中,为减小误差,应能使用小量程不使用大量程,电流表应选A2,待测金属丝两端额定电压约为2V,所以电源应选E2
我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件
⑴给岀的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路;
⑵接好电路,合上开关瞬间,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
⑶电路稳定后,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);
⑷根据以上实验可得:产生感应电流的条件 。
正确答案
⑴电路如图(2分) (2)偏转 (1分)(3)不偏转 (1分)(4)闭合回路磁通量发生变化(1分)
试题分析:(1)根据探究产生感应电流的条件,将螺线管B和电流表构成一个闭合回路,将螺线管A、电源、滑动变阻器构成一个闭合回路,如图所示;(2)合上开关瞬间,通过A螺线管的电流增大,则通过螺线管B的磁通量增大,根据感应电流产生的条件判定:有感应电流产生,电流表的指针偏转;(3)电路稳定后,通过A螺线管的电流不变,则通过螺线管B的磁通量不变,根据感应电流产生的条件判定:无感应电流产生,电流表的指针不偏转;(4)感应电流产生的条件为:只要闭合回路磁通量发生变化,就有感应电流产生。
(9分)有两个电阻R1和R2,现已测出R1和R2的伏安特性图线分别如图所示,将这两个电阻串联.然后接在电动势E=6.0V、内电阻r0=2.4Ω的电源的两极上。
(1)在图上用实线画出R1、R2串联(作为一个整体)后的伏安特性曲线和该电源的I-U图线。(不需写作图步骤和理由)
(2)接通电路后,流过的电流
= ;电阻
消耗的功率P2= 。(结果都保留二位有字。)
正确答案
(1)
(2)1.4 A;1.1W
试题分析:(1)两个电阻串联以后,电流是相等的,两个电阻串联后两端的电压等于两个分电阻电压之和,在图线中取多个相同的电流值,对应找出两个电阻的电压之和,描出多个点,用平滑曲线连接起来,如图曲线中的实线所示,电源的I-U图像中,U轴上的截距表示电动势,I轴上的截距表示短路电流,,做出图线如图中倾斜直线。
(2)电源的I-U图线和R1、R2串联(作为一个整体)后的伏安特性曲线的交点,表示将该电阻接到电源上,从图上可以读出交点的电流为1.4A,电压为0.76V, 的功率为
.
(14分)某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r.
A.电流表G1(内阻Rg=l5Ω,满偏电流Ig="2mA)"
B.电流表G2(量程20mA,内阻约2Ω)
C.滑动变阻器R1(0~1000Ω)
D.电阻箱R2(0~9999.9Ω)
E.待测水果电池(电动势E约4V,内阻r约200Ω)
F.开关S,导线若干
(1)实验中用电流表G1改装成量程0-4V的电压表,需 (选填“串联”或“并联”)一个阻值为 Ω的电阻;
(2)用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,为尽量减小实验的误差,请在虚线方框中画出实验电路图;
(3)该同学实验中记录的一些对应的数据,并根据数据描点画出U-I图线如下图,由图可得,水果电池的电动势E= V,内电阻r= Ω;
(4)实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比,E测 E真,r测 r真(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
正确答案
(1)串联; 1985 (2)如图所示 (3)3.8V; 187Ω(185Ω~190Ω)
(4)等于; 大于 (G1 R2用电压表替换也可以,G2内接不给分)
试题分析:(1)改装成电压表要要串联电阻,串联的阻值为R:, 则 应串联1985Ω的电阻;
(2)画出测量电路图:改装后的电压表测路端电压,电流表G2测干路电流。
(3)由图可读出 纵截距为,
(4)由测量电路可知所测E测为真实值,测量的内阻为电池内阻与G2内阻之和, 故 E测=E真,r测>r真
(5分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,请帮助该同学完成以下问题:
(1)在图 (a)方框中画出相应的实验电路图;(3分)
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的U-I图像,则该同学测得干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(2分)
正确答案
(1)
(2)1.5 1.0
试题分析:伏安法测干电池的电动势和内阻,因为干电池的内阻比较小,必须用外接法,如果用内接法测得的电源内阻是电源内阻与电流表内阻之和,误差太大。电源的U-I图象,纵截距表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。
扫码查看完整答案与解析