- 交变电流
- 共2642题
1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是 ( )
A.同一次实验中,O点位置不能变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
(2)测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:( )
A.待测电压表(量程3 V,内阻未知)一块
B.电流表(量程3 A,内阻0.01 Ω)一块
C.定值电阻(阻值5 kΩ,额定电流0.5 A)一个
D.电池组(电动势小于3 V,内阻可忽略)一个
E.多用电表一块
F.开关两只
G.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表的电阻挡有3种倍率,分别是×100 Ω、×10 Ω和×1 Ω.该同学选择×10 Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应选择________倍率.换挡后,应注意________.若重新测量的结果如图所示,那么测量结果大约是________。
(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图实-10-9甲、乙所示的实验电路.你认为其中较合理的是_______ (填“甲”或“乙”)电路,其理由是
(3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是_____________;用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为RV= 。
正确答案
(1)A(4分)
(2)(每空2分)答案:(1)×100 Ω 重新进行欧姆调零 3 kΩ
(2)乙 因为甲图中流过电流表的电流太小,读数误差较大
(3)S2闭合前后电压表的读数U1、U2 U1R/(U2-U1)
(1)A、为了使两次拉橡皮筋效果相同,要求两次要将O点拉到同一位置,故A正确;
B、实验中,不仅需要记录弹簧测力计的读数和O点的位置,还要记录弹簧测力计的方向,故B错误;
C、实验过程中两弹簧的夹角要适当,并非要求达到90°,非特殊角度也可,故C错误.
D、本实验只要达到效果相同,对弹簧称拉力的大小没有要求,不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程.故D错误.
(2)因偏角太小,说明我们的档位选择太小,故应增大档位,故应采用×100档,重新进行欧姆调零,由表可知示数乘以档位可知电阻为3.0 KΩ.
(3)甲图为电压表与电流表串联,因电压表内阻过大,故电路中电流太小,故应选取乙图;
(4)开关s2闭合前,电压表与电阻串联,电压表测的电压为电压表两端的电压,而开关闭合后,电压表测量电压为电动势,则由串联电路的规律可得出结果;
点评:这两个实验均为探究性实验,要求我们能正确审题,找出实验中的基本原理才能顺利求解出结果.实验的核心是实验原理,根据原理选择器材,安排实验步骤,分析实验误差,明确注意两项,进行数据处理等等.
现要用伏安法描绘一只标值为“2.5V,0.6W”小灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻3k;0~15V,内阻10k
)
B.电流表(0~0.6A,内阻0.5;0~3A,内阻0.1
)
C.滑动变阻器(10,2A) D.滑动变阻器(100
,1.0A)
E.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
①用如图甲所示的电路进行测量,滑动变阻器应选用__________(用序号字母表示).开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于 端(选填“A”、“B”或“AB正中间”).
②按图甲所示电路,用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图。
③通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 Ω.
正确答案
① C (2分) ;A(2分) ②实物连接如图所示(2分,连线或量程选错不得分)
③ 10 (2分)
试题分析:①由题意可知,两滑动变阻器都可以保证电路安全,为方便实验操作,滑动变阻器应选C;
开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于A端.
②根据图甲所示电路图连接实物电路图,如图所示.
③由图丙所示图象可知,灯泡额定电压2.5V所对应的电流是0.25A,则灯泡正常发光时灯泡电阻R=10Ω,
(8分)给定以下实验器材,测量待测电阻RX的阻值
E.定值电阻R0:阻值R0=80Ω;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为200Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干;
(1)为了测量电阻RX,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图,你认为正确的是 ;(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)滑动变阻器应该选_______;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 端 ;(填“a”或“b”)
(3)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RX的表达式为:RX="______________"
正确答案
(1)乙 (2)R1 ,b(3)RX =
试题分析:(1)所给的三个电路图中,乙图可明确确定两支路的电流值和含有电流表的支路的电阻值,由此可确定待测阻值.故乙图正确.
(2)因乙图为滑动变阻器的分压式接法,则易用小阻值的变阻器.故应选R1,闭合开关前要让测量电路电压由小变大,故滑片P应置于b端.
(3)由并联电路特点:Rx(I2-I1)=(R0+r1)I1 得:Rx=
(10分)如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0,通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据:
(1)R0的作用是 ;
(2)用作图法在坐标系内作出U-I图线;
(3)利用图线,测得电动势E= V,内阻r = Ω。
(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知,被测电池组电动势E=________V,电池组的内阻r=_______Ω。
正确答案
(1)保护电源、电表,防止短路;(2分)
(2)作图;(2分)
(3)1.5, 1.0 (3分)(4)30, 5 (3分)
分析:(1)通过电源、电表的电流不宜太大,故需串接定值电阻,以减小最大电流;
(2)先描点,然后用一条直线连接起来,如果不能通过所有点,使曲线两侧的点数大致相同;
(3)电源的U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势;斜率表示内电阻;
(4)当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,利用这个结论求解即可.
解:(1)一节干电池的电流不宜长时间超出0.6A,否则会损坏电池;电流表也有量程,不能超过;
故答案为:保护电源、电表,防止短路.
(2)先描点,然后用一条直线连接起来,如果不能通过所有点,使曲线两侧的点数大致相同,如图所示;
(3)电源的U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势,故E=1.5V;
斜率表示内电阻,故r==
=3Ω;
(4)当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,由图象可以看出,当电阻R=5Ω时,电源的输出功率最大,为45W,故电源内阻为5Ω;
再根据P=I2R=()2R,有:45=(
)2×5,解得:E=30V.
故答案为:30,5.
如图所示的电路是伏安法测电阻的一种改进电路,请按要求作答.
(1)将下面的实验步骤补充完整:
①将开关S与S′都闭合,仔细调整两个滑动变阻器R与R′的滑片,使得电压表V的读数U等于电压表V′的读数U′的一半;
②保持开关S闭合, ,并且在以后的操作过程中滑动变阻器 (填“R”或“R′’)的滑片不允许再作调整,观察、记录此时电压表V的读数U以及电流表A的读数I;
③重复步骤①②,测量并记录多组U、I数据.
(2)被测电阻RX测量值的表达式为RX= .
(3)这种方法得到的测量值RX与真实值R真之间的关系,从理论上说应该是Rx R真(填“>”、“=”或“<”).
正确答案
(1)断开开关S′,R (2) U/I (3) =
(1)滑动变阻器R和RX串联,电压表V的读数U等于电压表V′的读数U′的一半,表明两电阻阻值相等,②保持开关S闭合,断开开关S′,并且在以后的操作过程中滑动变阻器R的滑片不允许再作调整
(2)被测电阻RX测量值的表达式为RX= U/I
(3) 这种方法得到的测量值RX与真实值R真之间的关系相等
为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中,弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能,某同学在准备好橡皮条、测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后:进行了以下的操作:
a.将橡皮条的一端固定,另一端拴一绳扣,用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0,记录在表格中;
b.用测力计挂在绳扣上,测出在不同拉力F1、F2、
F3……的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3……;
c.以橡皮条的伸长量△l为横坐标,以对应的拉力F为纵坐
标,在坐标纸上建立坐标系,描点、并用平滑的曲线作出
F—△l图象;
d.计算出在不同拉力时橡皮条的仲长量△l1、△l2、△l3……;
e.根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功,进而求出橡皮条具有的弹性势能.
(1)以上操作合理的顺序是 _____。;
(2)实验中,该同学作出的F-△l1图象如图所示,从图象可求出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为 J.(保留二位有效数字)
Ⅱ、(14分)为了测量电池B的电动势E(约为2.4V)和内阻r(约为1,),实验室可供选择的器材如下:
A.电流表G1(满偏电流为2mA,内阻Rg1=100)
B.电流表G2(满偏电流为1mA,内阻Rg2未知)
C.电阻箱RP(0一999.9)
D.电阻箱RQ(0一999 9)
E.滑动变阻器R(0~20 lA)
F.开关一个、导线若干
(1)实验中,先用图1所示的电路测定电流表G2的内阻,将Rp调为500,0接入电路起保护作用,调节滑动变阻器R,得到多组电流表G1和G2的示数,I1和I2如下表所示:
根据测量数据,请在图2的坐标中描点作出I1—I2图线,由图得到电流表G2的内阻Rg2=" " .(保留三位有效数字)
(2)若采用图3所示电路测量该电池的电动势和内电阻;
a.图中电阻箱②应选用给定器材中的 __________(选填器材代号);
b.根据图3所示电路,请在图4中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接;
c.实验中,将①、②处的电阻箱分别调节为R1、R2接入电路,若,
,进行以下操作:
①.闭合开关S,调节滑支变阻器至某一位置,此时电流表G1和G2的示数分别为0.75mA和0.77mA;
②.保持开关S闭合,调节滑动变阻器至另一位置,此时电流表G1和G2的示数分别为1.50mA 和0.71mA;
则由c中数据可求得该电源电动势E=" " V,内电阻r=" " 。(保留三位有效数字)
正确答案
Ⅰ.(1)、____abdce_____ (2分) (2)、_ 0.11(0.11-0.12)___ (2分)
II.(1)、 如 图 2 (3分) _____200____(2分)
(2)、 a: RQ_ (2分)
b、_ 如 图 4_ (3分)
c、_____2.49 __ (2分) _____1.20______(2分)
略
如图10所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图,器材规格如下
(1)待测电阻Rx(约100 Ω);
(2)直流毫安表(量程0 ~ 50 mA,内阻约50 Ω);
(3)直流电压表(量程0 ~ 3 V,内阻约5 kΩ);
(4)直流电源(输出电压6 V,内阻不计);
(5)滑动变阻器(阻值范围0 ~ 15 Ω,允许最大电流1 A);
(6)开关1个,导线若干条
根据器材的规格和实验要求,在左框中画出实验电路图,在右边的实物图上连线。
正确答案
电路及实物连线图如图所示:
由于滑动变阻器的阻值相对被测电阻的阻值较小,为调节方便,所以滑动变阻器应采用分压式接法又由于待测电阻与电流表内阻相差的倍数较小,电压表内阻与待测电阻相差的倍数较大,故应采用电流表外接法
分)(在“练习使用多用电表”的实验中. ①用多用电表测量某电阻,将挡位旋钮调至“×10”挡,读数时发现指针偏转角太大,为 使测量结果更加准确,则应改用_______挡.(选填字母代号即可)
A.×1 B.×100 C.×1000
②多用电表使用时间长了,其内阻会明显变大.继续使用该表测电阻时,通过使用“调零旋钮”进行调零仍能使用,假设调零前后电池的电动势不变,则调零后 用该表测得的电阻值与电阻的真实值相比,将_______.(选填字母代号即可)
A.偏大 B.偏小 C.不变
③如右图所示,闭合开关后发现小灯泡不亮,欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”,在保持电路完整的情况下,应使用多用电表的_______进行测量.(选填字母代号 即可)
A.电阻挡 B.电流挡 C.交流电压挡 D.直流电压挡
正确答案
(1)①A(3分) ②C(3分) ③D(3分)
试题分析:①多用电笔测量电阻前,红黑表笔断开,多用表处于断路,电阻为无穷大,指针指向无穷大读数,指针偏转角度过大,说明电阻读数很小,即倍率太大,为测量准确,需要换用小倍率即。②电动势不变,机械调零后只是把与内阻串联的滑动变阻器阻值变大,整个内电路的总电路并没有变化,所以测量结果没有影响。③若发生断路则电路没有电流,所以无法用电流挡测量,选项B错。而电路完整的情况下,由于电源的存在无法用电阻挡,因为电阻挡同样会有内部电源,选项A错。所以只能选择电压挡测量,断路出电压等于电源电动势,而电源为直流电源,所以选择直流电压挡,选项D对。
(7分) 在测定镍铜合金丝电阻率的实验中,待测镍铜合金丝长L约0.8m,直径d小于1mm,电阻R在5Ω左右。
① 用螺旋测微器测量镍铜合金丝的直径,读数如图所示,其直径为 mm.
② 在下图的实物中连接实物图。
③ 用伏安法测量镍铜合金丝的电阻,电压表的读数为U,电流表读数为I,根据测量值,得到镍铜合金丝电阻率的表达式为ρ= (用题中的符号表达).
④由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电阻率比实际值偏 (填“大”或“小”).
正确答案
① 0.885~0.888 (2分)
② 连线如图示 (2分)
③(2分)
④ 小 (1分)
①因为半格线显示出来了,所以示数为
②因为被测电阻比较小,实验采用电流表的外接法。注意连线不能交叉
③面积,电阻
,联立可解得
④因为电压表的分压,测得的电流I比真实值要大,所以=
值偏小。
电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电地,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分)。于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示。
①写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式 。(电流表与电压表都看作理想电表)
②下表中给出了6组实验数话,根据这些数据.在图中的方格纸中画出P—R关系图线。根据图线可知,电源输出功率的最大值是 W,当时对应的外电阻是 。
③由表中所给出的数据,若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5,还可以求得该电源的电动势
E= V,内电阻r0= .
正确答案
①P=;②0.80,5.0;③4.0,0.5.
试题分析:①根据闭合电路欧姆定律,有:E=I(R+r),电阻R的电功率为:P=I2R,联立得到:P=;②根据表中实验数据,求出电阻与电功率值如下表所示:
作图如下:
由图得到,当R=5Ω时,电源输出功率最大,为P=0.80W;
③电源输出功率P=(当R=r时,取“=”)故r=R=5.0Ω,
=0.80W;由于R0=4.5Ω,故r=0.5Ω;E=4.0V
在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零。闭合开关后:
(1) 若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3 A,小电珠亮,则断路的一根导线为________。
(2)若电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小电珠不亮,则断路的一根导线为________。
(3)若反复调节滑动变阻器,小电珠亮度发生变化,但电压表、电流表的示数都不能调为零,则断路的一根导线为________。
正确答案
(1)h (2) d (3)g
试题分析:1)据题意,可以判定没有电流流经电压表,所以是导线h断路;2)有电流流经电压表,电压表内阻非常大,电流非常微弱,所以电流表示数接近为零,而电流直接没有通过灯泡,则肯定导线d断路;调节滑片,电流可以变化但不能将电流调至为零,说明滑动变阻器连接方式为限流式,所以导线g断路。
某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势未知,内阻约为2);一个阻值未知的电阻R0;多用电表一只;电压表两只;电流表一只;滑动变阻器一只;开关一个,导线若干。
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,所用量程为直流2.5伏,则该电表读数为 V;
(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值。并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是 ,可直接算出定值电阻R0的图是 。
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是
正确答案
(1)1.50 (2) A 、 C (3)C
试题分析:(1)该量程为5分度盘,所以读数为1.50V
(2)计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压与干路电流I的关系图线,纵坐标的截距代表的是电源的电动势,直线的斜率代表的是电源的内阻的大小.
计算定值电阻的图线应为
两端的电压
与电流I的关系图线;直线的斜率代表的定值电阻
(3)两只电压表测量值之差是准确值,但是由于电压表V2分流,电流表测量较小,故选C
点评:解决该题关键要掌握测定电动势和内电阻的数据处理和明确电阻的测量方法、原理和实验误差的处理.
测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3V,内阻未知)一块
B.电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一块
C.定值电阻(阻值5kΩ,额定电流0.5A)一个
D.电池组(电动势小于3V,内阻可忽略)一个
E.多用电表一块
F.开关两只
G.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应选择________倍率.换挡后,应注意________.若重新测量的结果如图所示,那么测量结果大约是________.
(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图(甲)、(乙)两实验电路.你认为其中较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路.其理由是________.
(3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是________.
用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为RV=________.
正确答案
(1)×100Ω 欧姆调零 3kΩ
(2)(乙) 因为(甲)图中流过电流表的电流太小,读数误差较大
(3)S2闭合前后电压表的读数U1、U2 U1R/(U2-U1)
(1)指针偏角较小,说明所选量程较小,应选用较大的挡位,即选×100挡,测量结果为3kΩ.
(2)电压表内阻太大,(甲)图中流过电流表的电流太小,读数误差较大,故选(乙)图.
(3)在(乙)图中,先闭合S1,测出S2闭合前后电压表的读数分别为U1、U2,则U2近似等于电源的电动势.
所以有:=,解得:RV=U1R/(U2-U1).
某同学对一个标称值为“5Ω、1.25W”的定值电阻的阻值是否准确产生了怀疑,准备用伏安法尽可能准确进行测量,现可供使用的器材如下:
E.定值电阻R0=1Ω
F.直流电源E,电动势4.5V,内阻不计
G.开关S、导线若干
(1)上述器材中,最适合的电压表为 (填字母编号)。
(2)答卷中的虚线框内画出测量Rx的电路图。
(3)正确连接电路后开始测量,电压表与电流表刻度指针如图示,则被测电阻值为 。
正确答案
(1)C;(2)如下图:(3)6.5Ω
试题分析:(1)用伏安法测量定值电阻Rx的阻值时,由于电源电压为4.5V,为提供精确度,所选电压表为C。
(2)电流表A1量程偏小,可以将电流表A1与定值电阻R0并联构成新的电流表使用;滑动变阻器电阻值大于待测电阻阻值,采用限流式接法即可;待测电阻较小,采用安培表外接法。
(3)电流表A1读数为40mA,电压为0.36V,故通过电阻R0的电流为0.36A,通过待测电阻的电流为(0.04+0.36)A=0.4A,电压表上的读数是2.6V,故待测电阻的阻值为
某学生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k),如图所示。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,即可测得与物体质量成正比的输出电压U。现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。请完成对该物体质量的测量。
(l)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且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图。
(2)以下为简要的测量步骤,请将不完整处补充完整:
A.调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零;
B.将 放在转换器上,记下输出电压U0;
C.将待测物放在转换器上,记下输出电压U1;
(3)根据以上测量,可求出:比例系数k= ,待测物体的质量m= 。
(4)请设想实验中可能会出现的一个问题: 。
正确答案
(11分)
(1)设计的电路图如图所示。(3分)
(2)砝码(2分)
(3),
。(4分)
(4)①因电源电压不够而输出电压调不到零;
②待测物体质量超出转换器量程。
(2分,答出一个即可得2分)
试题分析:要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,滑动变阻器应采用分压式接法,力电转换器末端应该接一个电压表。应把砝码先放在力电转换器上,因为砝码的质量是已知的,用已知测量未知的质量。输出电压与砝码的重力或质量成正比,则有;当放上物体时,有
。如果电源电压不够而输出电压调不到零或待测物体质量超出转换器量程等,都将会导致实验过程可能出现问题。
扫码查看完整答案与解析