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题型:简答题
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简答题 · 9 分

LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.

实验室提供的器材有:A 电流表A1(量程为0至50mA,内阻RA1约为3Ω)B.电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω)C.定值电阻R1=697ΩD.定值电阻R2=1985ΩE.滑动变阻器R(0至20Ω)一只F.电压表   V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)F.开关S一只

12.如图所示,请选择合适的器材,电表1为    ,电表2为    ,定值电阻为     .(填写器材前的字母编号)

13.将采用的电路图补充完整.

14.写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=      (填字母),当表达式中的     (填字母)达到      ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)F;B;D;---------每空1分

解析

要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压;

改装电压表的内阻:,A2的内阻约为15Ω,则定值电阻应选D;

LED灯正常工作时的电流约为左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量电流;因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示,

由以上分析可知,电表1为F,电表2为B,定值电阻为D.

考查方向

伏安法测电阻

解题思路

 滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装一个电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻,根据欧姆定律得出LED电压为3V时,得到LED的电阻.

易错点

由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压

教师点评

本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最后需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)电路图如图所示---------------2分

解析

要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压;

改装电压表的内阻:,A2的内阻约为15Ω,则定值电阻应选D;

LED灯正常工作时的电流约为左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量电流;因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示,

考查方向

伏安法测电阻

解题思路

 滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装一个电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻,根据欧姆定律得出LED电压为3V时,得到LED的电阻.

易错点

电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量电流

教师点评

本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最后需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2); -----2分        I2;-------1分        1.5mA.---------1分

解析

根据闭合电路欧姆定律知,灯泡两端的电压,通过灯泡的电流,所以LED灯正常工作时的电阻;

改装后的电压表内阻为,则当时,LED灯两端的电压为3V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻.

考查方向

伏安法测电阻

解题思路

 滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装一个电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻,根据欧姆定律得出LED电压为3V时,得到LED的电阻.

易错点

由欧姆定律求

教师点评

本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最后需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流.

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题型:填空题
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填空题 · 6 分

9.实验室有一灵敏电流计G的量程为1mA,内阻未知,现要精确测量G的内阻。实验室中可供选择的器材有:

待测灵敏电流计G;多用电表

电流表A1:量程为3mA,内阻约为200Ω;

电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;

定值电阻R1:阻值为10Ω;定值电阻R2:阻值为60Ω;

滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;

直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;开关,导线若干。

(1)先用多用电表粗测G的内阻:正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G的     接线柱(填“正”或“负”),黑表笔接另一个接线柱。

(2)步骤(1)中粗测G的内阻为100Ω,为了精确测量G的内阻,实验小组的同学选择了如图所示的电路,则电表1为      ,电表2为     (填“G、A1、A2”等电表符号),定值电阻Rx         (填“R1”或“R2”)。

(3)按照上述设计的电路进行实验,测得电表1的示数为a1,电表2的示数为a2,则电流表G的内阻的表达式为rg =                        。(用“a1a2、Rx”等符号表达)

正确答案

(1) 负

(2)G   A1   R2

(3)

解析

(1)多用电表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔。所以多用电表的红表笔接灵敏电流计G的接线柱;

(2)类似半偏法测内阻,所以电表1为  G    ,所以电表2为  A1   ,定值电阻Rx R2      

(3)由欧姆定律有:,,由以上两式得:

考查方向

本题主要考查了电学实验-半偏法测内阻

解题思路

根据电学实验的规律

易错点

(2)此电路教材中没有,应该用类似半偏法测内阻来判断

知识点

欧姆定律多用电表的原理及其使用串联电路和并联电路
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题型:简答题
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简答题 · 9 分

在测量未知电阻Rx阻值的实验中,可供选择的器材有:

待测电阻Rx(阻值约300);

电流表A1(量程20 mA,内阻约50 );

电流表A2(量程50 mA,内阻约10 );

电阻箱R(0一999.9);

滑动变阻器R1(20 ,2A);

滑动变阻器R2(1 750 ,0.3 A);

电源E(电动势6. 0 V,内阻不计);

开关S及导线若干。

某同学采用如下方案进行测量:

    

a.按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0

b.将电流表A1改接到另一支路(如图乙),保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为I2,记下此时A1示数

c.计算得到Rx的阻值。

14.该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第       条导线连接错误(填图丙中表示导线的数字)。

15.正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器            造成的(填“R1”或“R2”)。

16.待测电阻Rx=             (用I 、I2 、R0 的某些量表示);针对该实验方案, 电流表A1的内阻            (填“会”或“不会”)造成系统误差。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

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解析

由图甲可知,电流表负极接线,是连接在滑动变阻器的滑片上,而图丙是接在滑动变阻器下面右侧的接线柱上,所以是第条导线连接错误;

考查方向

实物图连接

解题思路

按照电路图连接实物图

易错点

滑动变阻器只接两个接线柱,导线交叉,电表正负接线柱弄反等等。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

由图甲可知,电压表采用分压式接法,滑动变阻器应选择最大阻值较小的那个,闭合,将从左向右滑动,发现开始时示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器阻值较大的造成的;

考查方向

分压电路中,要想使待测电阻的电压连续变化,应选择电阻小的滑动变阻器

解题思路

分压电路中,要想使待测电阻的电压连续变化,应选择电阻小的滑动变阻器

易错点

不知如何选择滑动变阻器

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

、不会。

解析

由题意可知,待测电阻与电阻箱阻并联,根据总电流相等和并联电路电压相等得: ,解得:

由于大小与电流表的内阻无关,所以不会造成系统误差。

考查方向

测电阻时,只运用了一种表即电流表,故采用了与一个已知阻值的电阻并联的方法,那么电阻箱与电流表的连接相当于一个电压表,虽然题中两次测量,但是它们的总电流是相等的,利用这个条件即可列出方程,将未知电阻得出来。

解题思路

根据两次干路总电流相等列式计算

易错点

列示计算时电流表A1的内阻不能忽略

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题型:简答题
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简答题 · 9 分

某同学利用满偏电流为500μA的电流表、热敏电阻  等制作电子温度计。

                

.制作的实验过程中需要测出该电流表G的内阻Rg,所用的电路如图甲,主要步骤是:①接通开关S1,调节变阻器R1,使G指针偏转到满刻度;②保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使G指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0Ω,可认为Rg=R2。实验时,图甲电路中的变阻器Rl和电源有下列器材可供选择:

A变阻器(0~200Ω)      B变阻器(0~20kΩ)C电源(1.5V,内阻不计)  D电源(9V,内阻不计)

(1)为了使测量Rg尽量精确,R1应选______,电源应选_________。(填选项前的字母)

(2)温度在0~300℃范围内,某热敏电阻的阻值Rt随温度t(℃)的变化情况为Rt=200+50t(Ω),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表G串联起来,电路如图乙,电流表G的表盘如图丙。用该热敏电阻作探头,将G表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,就制作成简单的电子温度计。已知电池的电动势E=1.5V,内阻r=1.0Ω,标准定值电阻的阻值R0=2500Ω,根据(l)中测得的Rg值和闭合电路欧姆定律,得出电流表G表盘上500μA刻度处对应的温度刻度值是0℃,300μA刻度处对应的温度刻度值是_______℃。

(3)由于用图甲电路测定电流表G的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)。

23.制作的实验过程中需要测出该电流表G的内阻Rg,所用的电路如图甲,主要步骤是:①接通开关S1,调节变阻器R1,使G指针偏转到满刻度;②保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使G指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0Ω,可认为Rg=R2。实验时,图甲电路中的变阻器Rl和电源有下列器材可供选择:

A变阻器(0~200Ω)       B变阻器(0~20kΩ)C电源(1.5V,内阻不计)  D电源(9V,内阻不计)

(1)为了使测量Rg尽量精确,R1应选______,电源应选_________。(填选项前的字母)

(2)温度在0~300℃范围内,某热敏电阻的阻值Rt随温度t(℃)的变化情况为Rt=200+50t(Ω),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表G串联起来,电路如图乙,电流表G的表盘如图丙。用该热敏电阻作探头,将G表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,就制作成简单的电子温度计。已知电池的电动势E=1.5V,内阻r=1.0Ω,标准定值电阻的阻值R0=2500Ω,根据(l)中测得的Rg值和闭合电路欧姆定律,得出电流表G表盘上500μA刻度处对应的温度刻度值是0℃,300μA刻度处对应的温度刻度值是_______℃。

(3)由于用图甲电路测定电流表G的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

考查方向

1、考查测电流表内阻。2、考查电学实验中仪器的选择问题。
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题型: 多选题
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多选题 · 3 分

15.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则(     )

A电压表的示数变大

B电池输出功率变小

C电阻R2两端的电压变大

D电池的效率变小

正确答案

D

解析

总电流增大,内电压变大,外电压变小,电压表测的是外电压,所以电压表示数变小.故A错误;设电路中的电阻R1、R2和R3的阻值为R,当电键打在1时,R2两端的电压U2==E,当电键打在2时R2两端的电压U2′=E=E,可知.U2′<U2.故C错误。电池的效率可根据η==得知,外电压U变小,电池的效率变小。故D正确;根据,带入上面的式子可知,功率的大小无法判断,所以B错。

考查方向

闭合电路的欧姆定律。

解题思路

将电键S1由位置1切换到位置2,通过外电阻的变化,抓住电动势和内阻不变,分析电流、外电压的变化.电池的效率可根据η=得知。

易错点

关键是抓住电源的电动势和内阻不变,结合闭合电路欧姆定律进行动态分析。

知识点

闭合电路的欧姆定律电功、电功率串联电路和并联电路
下一知识点 : 简单的逻辑电路
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