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简答题

为描绘小灯泡L(2.5V,1.0W)的伏安特性曲线,小张同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示的电路(电路还没有完全接好)。

A.电流表(量程0.6A,内阻约1Ω)

B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)

C.滑动变阻器(200Ω,0.3A)

D.滑动变阻器(5Ω,2A)

E.电池组(电动势约3V,内阻未知)

F.开关,带夹子的导线若干

G.待测小灯泡]

(1)实验中滑动变阻器应选择      (填“C”或“D”),请以笔代线将尚未连接好的电压表连入电路中;

(2)该同学在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处:

Ⅰ.                                                 

Ⅱ.                                                __。

改正上述2个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因是导线

          (填图中导线代号)没有连接好。

(3)该同学完善电路后,测得小灯泡的伏安特性曲线如图所示。若将该小灯泡与阻值为5.0的定值电阻串联后接在电动势为3.0V、内阻为6.0的电源上,则该小灯泡的实际功率为           W。

正确答案

(1)D,A表外接法(图略)(2)Ⅰ. 开关S不应闭合;Ⅱ. 滑动变阻器滑片P应置于b端。 ③

(3)0.13 W

试题分析:(1)小灯泡的电阻较小,为了便于测量,应该选择和小灯泡相差不大的滑动变阻器,故选D,灯泡电阻小,故应采用电流表外接法,

(2)在连接电路前,应断开开关,滑动变阻器处于最大阻值处,即P位于b端;电压表和电流表的最小值应该为零,不能为零,说明滑动变阻器不是分压解法,即③没有连接好

(3)作出定值电阻的I-U图像,与小灯泡的伏安特性曲线的交点,即为小灯泡的工作电压和电流,算得为0.13W

点评:本题考查实验中的仪表选择及接法的选择;应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用,同时还应明确内外接法的不同及判断.

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简答题

某研究小组收集了两个电学元件:电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。实验室备有如下器材:

A.电压表V(量程3V,电阻RV约为4.0kΩ)

B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1 约为5Ω)

C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)

D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)

E.电阻箱R2(0~999.9Ω)

F.开关S一只、导线若干

①为了测定电阻R0的阻值,小明设计了一电路,如图甲所示为其对应的实物图,

(i)甲图中的电流表A应选      (选填“A1”或“A2”).

(ii)请将甲图实物连线补充完整.

②为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数据作出图象,如图丙所示。若该图线的斜率为k,纵轴截距为b,则该锂电池的电动势E=         ,内阻r =        (用k、b和R2表示)。

正确答案

(1)A(2分)

(2)如图(2分)

(3)(2分) (2分)

试题分析:(i)此电路中的电流近似等于:,所以选择电流表A2(ii)利用闭合电路的欧姆定律得,

纵截据表示,解得E=,斜率为

点评:难度中等,此类题型考察了结合实验目的而设计实验电路,并根据电路图理解图像的能力

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简答题

在测定金属电阻率的实验中,用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A.电池组(3V)

B.电流表(0~3A,内阻0.0125

C.电流表(0~0.6A,内阻0.125

D.电压表(0~3V,内阻3k

E.电压表(0~15V,内阻15k

F.滑动变阻器(0~20,额定电流1A)

G.滑动变阻器(0~2000,额定电流0.3A)

H.电键、导线。

(1)上述器材中应选用的是________________________。(填写各器材的字母代号)

(2)实验电路应采用电流表________接法。(填“内”或“外”)

(3)待测电阻是一根均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用刻度尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图1和图2所示。由图可知其长度l=__________cm,直径d=_______mm。

正确答案

(1)A、C、D、F、H(2分) (2) 外 (2分)

(3)l="59.40cm" (59.39~59.41 cm)(2分)d="0.435mm" (0.434~0.436mm)(2分)

试题分析:(1)实验要有电池组A要选,因电池组的电压为3V,电压表选D,由,所以电流表选C,为了调节方便,滑动变阻器选F,实验中还要用到电建和导线,H要选。

(2)因待测电阻为5左右,满足远小于电压表的内阻,所以电流表用外接法。

(3)由图知长度L=59.40cm,0为估读;螺旋测微器主尺读数是0mm,可动刻度读数为43.50.01=0.435mm。

点评:本题学生知道选择电压表,电流表,滑动变阻器的方法,知道电流表内外接法的条件,螺旋测微器读数方法。

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简答题

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中,某同学通过测量两个电池的电流和电压,得到了如图所示的U—I图线,从图象中可以看出(     )

正确答案

A

试题分析:U—I图像中,图线与纵坐标的交点为电源电动势,斜率的绝对值表示电源内阻大小,由此可知电池a的电动势较大,a的斜率较大,a电池的内阻较大,A对;

点评:本题难度较小,掌握闭合电路欧姆定律U=E-Ir的物理意义,明确图像中与横轴、纵轴交点和斜率的物理意义

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简答题

用以下器材测量待测电阻RX的阻值

待测电阻RX,阻值约为100Ω ;      

电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计;   

电流表A1,量程为0~50mA,内电阻r1=20Ω;   定值电阻R0,阻值R0=20Ω;

电流表A2,量程为0~300mA,内电阻r2约为4Ω; 单刀单掷开关S,导线若干;

滑动变阻器R,最大阻值为10Ω;      

①测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的,试画出测量电阻RX的实验电路原理图(原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注)。

②若某次测量中电流表A1的示数为I1­,电流表A2的示数为I2。则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX =___________________

正确答案

①(6分)

若R作限流电阻,正确同样给分。

①本实验中没有电压表,可用两个电流表测量,量程大的放在干路,量程小的放在支路②由欧姆定律

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简答题

(9分)某同学用图甲所示的电路探究电学元件的U-I关系,得到的数据描在图乙所示的坐标纸上.

(1)观察图乙所描数据点的分布情况,画出电学元件的U-I曲线;

(2)当电压表示数U=2.OV时,元件的电功率值为        W(保留2位有效数字),此值与元件的实际功率值相比        (填“偏大”、“偏小”或“相等”);

(3)如果把这个电学元件直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.O的电池两端,则电学元件两端的电压是        V.

正确答案

(1)如图所示 (2分)

(2)1.0(2分) 偏大(2分)

(3)0.8(3分)

试题分析:(1)应做平滑的曲线,因为随着电压的增大,阻值也发上变化(2)从图像中找到U=2.OV时的电流为0.5A,功率为P=UI=1W,由于有电压表的分流,因此此值与元件的实际功率值相比偏大(3)画出电源路端电压与电流的关系图像,短路电流为0.75A,两个图像的交点即为实际电压和电流

由此可知电学元件的电压为0.8V

点评:本题难度较大,明确元件的电阻是随着电压的变化而变化,应从图像中找到实际工作电压和电流来确定实际功率,对第3问的实验方法要掌握

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简答题

(9分)某同学为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为)如下图所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压

现有下列器材:力电转换器,质量为0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上). 设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且可使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路.

一位同学根据题意设计的电路图如下图所示.他的设计能否满足要求?为什么?

正确答案

不能

试题分析:不能.因为在输入端采用滑动变阻器的限流接法,使得电力转换器在空载时的输出电压不可能为零,并且在测量中,其输入的电压的调节范围非常有限.设滑动变阻器的电阻范围为0~R,电力转换的等效电阻为R0,电源的电动势为E,内阻不计,则根据欧姆定律可以求得电力转换器输入电压的调节范围时ER0/(R+R0)~E.该电路应该采用滑动变阻器的分压接法,如下图所示,这样在空载时,就可以通过调节使电力转换器的输出电压为零,并且电力转换器输入的调节范围是0~E,可以完全满足题目的要求.

点评:要求学生能根据连线判断出滑动变阻器的作用,同时理解两种接法的不同之处及各自的优点.

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简答题

某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:

小灯泡L,规格“4.0 V,0.7 A”;

电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω;

电流表A2,量程0.6 A,内阻r2=0.2 Ω;

电压表V,量程3 V,内阻rV=9 kΩ

标准电阻R1,阻值1 Ω;

标准电阻R2,阻值3 kΩ;

滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω;

学生电源E,电动势6 V,内阻不计;

开关S及导线若干.

①甲同学设计了如图所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图所示,此时L的电阻为________Ω. (2分)

②乙同学又设计了如图所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是________V. (2分)

③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图.并在图上标明所选器材代号.(4分)

正确答案

①     L的电阻为5 Ω. (2分)

②     加在L上的电压值是4V. (2分)

③    在图4所示的虚线框内补画出实验电路图.并在图上标明所选器材代号.(4分)

试题分析:①由图知,电压表的读数为2.30 V,根据欧姆定律,L的电阻RL Ω=5 Ω;②电压表与电阻R2串联,电压表两端的电压3 V,根据串联电路电阻与电压的关系,电阻R2两端的电压为1 V,灯泡L两端的电压为电压表和电阻R2两端的电压之和,即为4 V;③为了使电流表读数准确,电流表应用A2,因其量程为0.6A,不能测量0.7A,所以应与A2并联一个定值电阻R1,具体电路图见答案。

点评:学生能熟练运用欧姆定律,串联电路的关系,并联电路的关系去分析问题。

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简答题

在测定金属丝电阻率的实验中,金属丝长约0.8m,直径小于1mm,电阻在5Ω左右,实验步骤如下:

(1)用螺旋测微器测量金属丝直径如图,则图中读数为             

(2)用伏安法测量金属丝的电阻R。试把图中所给的器材连接成测量R的合适的线路。图中电流表的内阻接近lΩ ,电压表内阻为几千欧,电源的电动势为3V ,变阻器的阻值为0Ω~10Ω 。

(3)闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

a.若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是               (填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。

b.若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至        档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),再将红表笔连接电源正极进行排查。

正确答案

(1)0.998(±0.002)

(2)如图所示

(3)a.待测金属丝;b.直流电压10V

试题分析:(1)固定刻度为0.5毫米,可动刻度为49.8*0.01,相加得0.998毫米。

(2)待测金属丝电阻远小于电压表内阻,电流表应外接。变阻器的阻值略大于待测电阻,接限流式接法,电压表量程为3V,电流表量程为0.6A.电路如图

(3)电压表示数为E,说明电阻丝断开,电压表连在电源两端,电流表示数为零。

若电流表、电压表示数均为零,应用直流电压档,红表笔接高电势,接正极

点评:在该实验过程中主线是根据安排实验,其中R根据伏安法测量,S由螺旋测微器测量出直径,通过计算得到,l利用直尺测量

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简答题

(8分)实验室中有下列器材:量程的电压表υ0,量程的电流表A0,电阻箱,电键,导线若干欲测量某一电源的电动势和内阻约为约为).

①请选择合适的器材,设计一个实验方案(只要求在下面的虚线框内画出电路原理图)

②用图象法处理实验得到的数据时,要使图线是直线如何建立坐标系?如何由图象求得待测电源的电动势E和内阻?

③按你设计的实验电路原理图,从下面的实物图中挑选实物并进行连线.

正确答案

见解析

①实验电路原理图如图17所示.(3分)

②由原理式:,变形得:,故以为纵轴,以为横轴,得到的图线是直线.可由斜率求出电动势,由纵截距求出内阻.(2分)

③实物图连线如图18所示(3分)(其他合理答案可酌情给分)

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题型:简答题
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简答题

图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

(1)将图中所缺的导线补接完整。

(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生?试举出五种方法。

正确答案

(1)如图所示

(2)①电键K 闭合瞬间。

②电键K 断开瞬间。

③线圈A 放入线圈B的过程中。

④线圈A 从线圈B内移出的过程中。

⑤调节滑动变阻器的滑动端P时。

(1)如图所示

(2)①电键K 闭合瞬间。

②电键K 断开瞬间。

③线圈A 放入线圈B的过程中。

④线圈A 从线圈B内移出的过程中。

⑤调节滑动变阻器的滑动端P时。

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题型:填空题
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填空题

如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的分压电阻R1=        Ω, R2=   Ω

正确答案

4.94×105         105  

由串并联规律,..

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简答题

为了测量一个量程为3V的电压表的内阻RV(约几千欧),可以采用如图所示的电路,

⑴可供选择的实验步骤有:

E、调节变阻器R的滑片P,使电压表的指针示数为3V

F、将变阻器R的滑片P调节到a端

G、将变阻器R的滑片P调节到b端

把必要的实验步骤字母代号按合理的顺序排列在下面的横线上           

⑵若上述步骤D中读出0的阻值为2400Ω,则电压表的内阻RV=        Ω。用这种方法测出的电压表的内阻RV与真实相比较偏      (填“大”或“小”)。

正确答案

(1)GCAEDB;(2)2400,大.

试题分析:(1)据实验规程进行排序:GCAEDB;

(2)因是串联关系,则电阻与电压成正比:电压表示数为1.5V,则电阻箱R0分压为1.5V.

则RV=R0,即 Rv=R0=2400Ω因该支路实际电压要比原电压变大,即R0的分压要大一些,故Rv的实际值要小一些,即测量值比真实值大.

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简答题

小题1:如图所示是用量程为6mA的电流表改装为欧姆表的部分电路,那么测量电阻时接线柱A应是            表笔(填红或黑);已知欧姆表内电池的电动势为3.0V。那么在电流表4mA刻度处所对应的电阻值为____      __Ω。

小题2:在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学通过建立坐标系、描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线如图(a)所示。

①根据图线的坐标数值,请在图(b)中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。

②将两个这样同种规格的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电压恒为4V的电源上,如图(c)所示,则电流表的示数为       A,此刻每个小灯泡的电阻为     Ω。(结果保留两位有效数字)。

正确答案

小题1:黑(2分)   250

小题2:如图所示

②0.30A (0.29-0.31都对)(2分)   6.2Ω(2分)(在误差允许的范围内都可以)

本题考查欧姆表的使用及伏安法测电阻的实验,结合全电路欧姆定律进行相关计算。小题1较简单,按照“红﹢黑-”或者“红进黑出”的原则皆可判断出A应为“黑”表笔。第二空,要先算出欧姆表内阻r=U/Im=3V/6mA=500Ω,然后再计算出电流为4mA时的总电阻R=U/I=3V/4mA=750Ω,于是即可算出此时的电阻R0=750Ω-500Ω=250Ω.小题2①按照伏安法测电阻的要求即可顺利连线。注意滑动变阻器要接成并联式,这样可以获得0点坐标。②需要结合图像估算出每个小灯泡的电阻约为10Ω,总电阻为5Ω,按照串联分压的规律从而求出其电压,查图像可知干路电流约为0.3A左右;灯泡的电压约为4V/3=1.33V,电流每个为0.2A左右,从而算出灯泡电阻约为6.2Ω左右。此题是近年高考的常考题型,需要结合图像来解决问题,对学生的观察能力要求较高。难度一般。

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题型:简答题
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简答题

利用如图所示电路测量量程为800mV的电压表的内阻RV(RV约为900Ω),其实验步骤是:

A.按照电路图正确连接好测量电路,将滑动变阻器R的滑片移到最右端;

B.合上开关S1和S2,调节滑动变阻器R的滑片位置,使得电压表的指针指到满刻度;

C.保持开关S1闭合,断开开关S2,只调节电阻箱R0的阻值,使得电压表指针指到满刻度的一半;

D.读出电阻箱接入电路中的电阻值R0,即为电压表内阻RV的测量值.

可供选择的实验器材有:

待测电压表:量程为800mV,内阻约为900Ω

滑动变阻器:最大阻值200Ω,额定电流1A

滑动变阻器:最大阻值10Ω,额定电流2A

电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω

电阻箱:最大值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω

电池阻:电动势约12V,内阻约1Ω以及导线和开关等

按照上述实验方法,回答下列问题:

(1)为了使测量比较准确,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,从上述器材中还应选用的器材是____________(用器材前的序号字母表示)

(2)如图所示,在这些器材的实物图上,用笔画线表示导线,连接成测量电路

(3)对于用上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R和真实值R的关系及测量误差,下列说法正确的是    

A.R﹥R真             C.若RV越大,测量值R相对于真实值R真的误差就越大

B.R﹤R真             D.若RV越大,测量值R相对于真实值R真的误差就越小

正确答案

(1)(4分)C、D  

(2)(4分)如图  

(3)(3分)A、D

(1)本实验采用半偏法测电压表内阻,为了使测量比较准确,需要用到小阻值的滑动变阻器,练成分压电路,即C,还需要比电压表阻值大的电阻箱,即D,

故答案为CD

(2实物图如下

(3)对于用上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R和真实值R的关系及测量误差,因为断开开关时,电阻变大,分压部分所分电压也变大,所以当电压表半偏时,电阻箱分的电压比电压表大,故电阻也大,所以测量值大于真实值,即R﹥R,A正确

若RV越大,测量值R相对于真实值R真的误差就越小,D正确

故选AD

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