- 电场:直流电路
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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为_____________mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如上图,由图可知其直径为_____________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为_____________Ω;
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在下框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体的电阻率ρ=_____________Ω·m。
正确答案
(1)50.15
(2)4.700
(3)220
(4)
(5)
数字万用表是近年来发展起来的高科技数码产品,是传统机械表的更新换代产品.如图甲所示,数字万用表有测量精度高、读数方便等许多独特的优点.具体表现在:测量精度高,以型
号“DF930”普通数字万用表为例,其电压挡所有量程内阻高达10 MΩ,而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧,内电阻高出2~3个数
量级.直流电压挡和直流电流挡的精度为±0.05%,欧姆挡精度为±0.08%,而指针式电压表、电流表的精度只有±2.5%,欧姆表的精度更低,数字万用表内电阻非常理想.现有一块型号为“DF930”的数字万用表,用它来测量一个电池的电动势和内电阻.提供的测量器材还有:一只滑动变阻器(0~30 Ω),两只开关,导线若干.
实验要求:利用这些器材,尽量采用最简单的测量方法,分两步进行.首先测量电动势,待电动势测定之后再测量其内电阻.
(1)连接数字万用表.在图乙中,电路中的各个元件都已连接妥当,数字万用表的一只表笔也已与电路连接好,请将另一只表笔正确连入电路.答:另一只表笔应接在________点.
(2)操作步骤
①将数字万用表选择开关置于________挡,选择合适的量程,断开开关________,闭合开关________,记录表的示数,然后反复测量多次,取平均值并记为。
②将数字万用表选择开关置于________挡,选择合适的量程,断开开关________,闭合开关________,记录表的示数,记为,紧接着进行以下的操作:将选择开关置于________挡,选择合适的量程,然后同时闭合开关1和2,记录表的示数并记作,把和对应的作为一组数据记录下来,然后反复测量多次,得到多组数据.
③干电池的电动势为________.(选填“”、“”或“”)
④干电池的内阻表达式=________(用、、表示),将步骤②测得的数据代入分式,求出的平均值,即为干电池的内电阻.
正确答案
(1)或(2)①电压;1;2②欧姆;2;1;电压
③④
要测量一块多用电表直流10 mA挡的内阻RA(约40 Ω),除多用电表外,还有下列器材:直流电源一个(电动势E约1.5 V,内阻可忽略不计),电阻一个(阻值R约150 Ω),开关一个,导线若干。要求:
(1)写出实验步骤;
(2)写出RA的表达式。
正确答案
(1)实验步骤:①用多用电表的直流电压挡测量电源的电动势E;②用多用电表的欧姆挡测电阻阻值R;③ 将多用电表置于直流10 mA挡,与电阻R及开关串联后接 在电源两端,合上开关,记下多用电表读数I
(2)计算RA的表达式为:
实验室进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=l.7×10-8 Ω·m。课外活动小组的同学们设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度,他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔,选择电阻挡“×1”;
②____________________________________________________________________;
③把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图(a)所示。
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图(b)的A、B、C、D四个电路中选择___________电路来测量金属丝电阻。
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为___________mm。
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为___________m。(结果保留两位有效数字)
(5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流表始终无示数。请设计 一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据(只需写出简要步骤): __________________________________。
正确答案
(1)将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零
(2)D
(3)0.260(0.258~0.262均可)
(4)12或13
(5)以下两种解答都正确:
①使用多用电表的电压挡位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线出现断路故障;
②使用多用电表的电阻挡位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路
二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性。某实验兴趣小组对一只晶体二极管的伏安特性曲线进行测绘探究。据了解,该二极管允许通过的最大电流为50mA。
(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们用多用电表的电阻挡来判断它的正负极:当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,由此可判断___________(填“左”或“右”)端为二极管的正极。
(2)同学们为了描绘该二极管的伏安特性曲线,测量数据如下表,请在下面坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线。
他们选择以下部分器材进行实验:
A.直流电源(电动势3V,内阻忽略不计);
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.电压表(量程15V、内阻约80KΩ);
D.电压表(量程3V、内阻约30KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻0.1Ω);
F.电流表(量程50mA、内阻1Ω);
G.待测二极管;
H.导线、开关等。
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用___________,电流表应选用___________。(填序号字母)
(3)请在虚线框内画出测量的实验电路原理图。
(4)为了更好地保护二极管,某同学对实验电路进行了改进:将一只电阻串联在二极管的支路上,则该电阻阻值至少应为___________Ω。
正确答案
(1)左
(2),D,F
(3)
(4)9
2010年暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率的实验方案,可提供的器材有:
A、电流表G,内阻,满偏电流
B、电流表A,内阻约为0.2,量程为0~0.6A
C、螺旋测微器
D、电阻箱
E、滑动变阻器、干电池组(3V,0.05)
G、一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用________挡(填“×1”或“×100”),换挡后,在再次测量前先要_______,进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则电阻丝的阻值约为_________。
(2)用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数部分如图2所示,则该次测量测得直径=____mm。
(3)改装电压表、电流表G与电阻箱串联使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为=___________
。
(4)设计实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图3中电路图补画完整。
(5)实验数据的测量与电阻率的计算,如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为,电流表A的示数为
,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式
___________________________。
正确答案
(1)×1;欧姆调零; 15Ω
(2)0.265~0.268
(3)880
(4)
(5)
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8 Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②________________________________________________________________;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图(a)所示。
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图(b)的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如下图所示,金属丝的直径为_________mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m。(结果保留两位有效数字)
(5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤) _________________________________________________________________________
正确答案
(1)将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零
(2)D
(3)0.260(0.258-0.262)
(4)12或13
(5)以下两种解答都正确:
①使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线断路故障;
②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障
(1)某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“×1k”挡位,测量时针偏转如图(a)所示。请你简述接下来的测量过程:
①____________________;
②____________________;
③____________________;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示。 其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω。图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接。
(3)图(c)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__________;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。
正确答案
(1)①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”档;②将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;③再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值
(2)
(3)电阻,1、2,1
二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性。某实验兴趣小组对一只晶体二极管的伏安特性曲线进行测绘探究。据了解,该二极管允许通过的最大电流为50mA。
(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们用多用电表的电阻挡来判断它的正负极:当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,由此可判断___________(填“左”或“右”)端为二极管的正极;
(2)同学们为了描绘该二极管的伏安特性曲线,测量数据如下表,请在下面坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线;
(3)他们选择以下部分器材进行实验:
A.直流电源(电动势3V,内阻忽略不计);
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.电压表(量程15V、内阻约80KΩ);
D.电压表(量程3V、内阻约30KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻0.1Ω);
F.电流表(量程50mA、内阻1Ω);
G.待测二极管;
H.导线、开关等。
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用___________,电流表应选用___________。(填序号字母)
(4)请在虚线框内画出测量的实验电路原理图;
(5)为了更好地保护二极管,某同学对实验电路进行了改进:将一只电阻串联在二极管的支路上,则该电阻阻值至少应为___________Ω。
正确答案
(1)左
(2)
(3)D,F
(4)
(5)9
如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的_____________挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的_____________挡。
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明_____________可能有故障。
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤:_______________________________________。
正确答案
(1)电压;欧姆
(2)开关或连接点5、6
(3)①调到欧姆档;②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作;③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障
某同学测量一只未知阻值的电阻。
(1)他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图所示,请你读出其阻值大小为_____________。为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着测量前应该完成下列步骤中的_____________。
A.换“×1”档再机械调零
B.换“×1”档再欧姆调零
C.换“×100”档再机械调零
D.换“×100”档再欧姆调零
(2)用下图给出的器材,测量一只标有“3V、0.6W”的小灯泡正常发光时的电阻R1。实验过程要求尽量减小误差(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内阻为1Ω;电流表内阻约为1Ω,电压表的内阻约为10kΩ)。
①电流表应选用的量程是_____________A(选填“0.6”或“3”),电压表应选用的量程是_____________V(选填“3”或“15”);
②请将你设计的实验电路图,画在虚线框中;
③根据②中的电路图,用笔画线代替导线,完成图中的实物连接;
④用此电路进行测量,其测量值_____________(填“等于”、“小于”、“大于”)真实值;
⑤若小灯泡发光较暗时的电阻为R2,你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系是R1_____________R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
正确答案
(1)1000Ω,D
(2)①0.6,3
②
③
④小于
⑤大于
如图所示的电路,l、2、3、4、5、6 为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的______________档,在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的______________档。
(2)在开关闭合情况下,若侧得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明____________________________可能有故障。
(3)将小灯泡拆离电路,用多用电表检测小灯泡是否有故障的具体步骤为:
①将选择开关旋至欧姆档;
②____________________________;
③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障(断路)。
正确答案
(1)电压,欧姆(或电阻)
(2)开关(或5,6间)
(3)欧姆调零
在练习使用多用表的实验中,某同学连接的电路如图所示.
①若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流档,此时测得的是通过______的电流;
②若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆档,此时测得的是______的阻值.
正确答案
①多用电表使用电流档时应该串联在电路中,图中多用电表与滑动变阻器串联,电流相等,若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流档,此时测得的是通过R1的电流;
②断开电路中的电键,R1与R2串联,多用电表两表笔接在其两端,故测得的是R1与R2的总电阻.
故答案为:①R1,②R1+R2.
一额定功率为0.01W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值结果如图所示(档位上×1K)。现有下列器材,试设计适当的电路,选择合适的器材,较精确地测定其阻值(滑动变阻器的调节要方便)。
A.电流表,量程0~400μA,内阻约150Ω
B.电流表,量程0~10mA,内阻约45Ω
C.电压表,量程0~3V,内阻约6KΩ
D.电压表,量程0~15V,内阻约30KΩ
E.干电池两节,每节电动势为1.5V
F.直流稳压电源,输出电压6V,额定电流3A
G.直流稳压电源,输出电压24V,额定电流0.5A
H.滑动变阻器,0~50Ω,1A
I.滑动变阻器,0~4KΩ,0.1A
J.电键一只,导线若干
(1)欧姆表测得的电阻值约为______________Ω;
(2)电流表应该选择______________,电压表应该选择______________,电源应该选择______________,滑动变阻器最好选择______________(填字母代号);
(3)在方框中画出电路原理图。
正确答案
(1)40K(或4.0×104)
(2)A,D,G,H
(3)
为测量某电阻丝R的电阻值。
(1)某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______________”档位(选填“×100”或“×1”),然后进行______________,再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示,则此段电阻丝的电阻为______________Ω。
(2)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下相关器材:电池(4 V,内阻1Ω),电流表(0~300mA,内阻2Ω),电压表(0~3 V,内阻3 kΩ),滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1 A)。为使通过待测电阻的电流能在0~250mA范围内改变,下列给出的测量电路中,最合适的电路是______________。
A.
B.
C.
D.
正确答案
(1)×1,欧姆调零,12或12.1
(2)B
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