2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題 恒定電流練習(xí)
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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題 恒定電流練習(xí) 一、單選題 1.(2018?卷Ⅰ)如圖,導(dǎo)體OPQS固定,其中PQS是半圓弧,Q為半圓弧的中心,O為圓心。軌道的電阻忽略不計(jì)。OM是有一定電阻??衫@O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿。M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好??臻g存與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,現(xiàn)使OQ位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程1):再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B’(過程II)。在過程I、II中,流過OM的電荷量相等,則B’/B等于。(?? ) A.??????????????????????????????????????????B
2、.???????????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????????????D.?2 【答案】B 【解析】【解答】過程I回路中磁通量變化△Φ1= BπR2 , 設(shè)OM的電阻為R , 流過OM的電荷量Q1=△Φ1/R。過程II回路中磁通量變化△Φ2= (B’-B)πR2 , 流過OM的電荷量Q2=△Φ2/R。Q2= Q1 , 聯(lián)立解得:B’/B=3/2,B符合題意。故答案為:B 【分析】該題可兩個(gè)過程來討論。第一個(gè)過程:金屬桿由OQ轉(zhuǎn)到OS位置,此過程,可根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
3、E=△Φ/△t 、△Φ=B△S求出感應(yīng)電動(dòng)勢,然后根據(jù)電量與電流關(guān)系式Q=It以及歐姆定律I=E/R求出Q1=△Φ1/R;第二個(gè)過程:由△Φ2=S△B求出Q2=△Φ2/R。然后根據(jù)Q1=Q2即可得出答案。該題需要熟練應(yīng)用公式,作為選擇題,可直接應(yīng)用Q=△Φ/R。 2.(2018?卷Ⅲ)一電阻接到方波交流電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交變電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值為u0 , 周期為T,如圖所示。則Q方: Q正等于(?? ) A.??????????????????????????????????????B.?????????????
4、?????????????????????????C.?1:2?????????????????????????????????????D.?2:1 【答案】D 【解析】【解答】根據(jù)題述,正弦交變電流的電壓有效值為 ,而方波交流電的有效值為u0 , 根據(jù)焦耳定律和歐姆定律,Q=I2RT= T , 可知在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電壓有效值的二次方成正比,Q方∶Q正= u02∶( )2=2∶1, D符合題意。 故答案為:D 【分析】根據(jù)題意分別求出正弦式交流電和方波交流電的有效值,再根據(jù)焦耳定律和歐姆定律分別求出熱量,從而得出Q方: Q正。 本題要明確求焦耳熱應(yīng)該利用“四值”
5、中的有效值,能夠熟記正(余)弦式交流電的有效值,并能利用熱效應(yīng)的含義求解方波交流電的有效值為解題的關(guān)鍵。 3.某市正將主干道上的部分高壓鈉燈換成LED燈,已知高壓鈉燈功率為400w,LED燈功率為180W,若更換4000盞,則一個(gè)月可節(jié)約的電能約為(?? ) A.?9×102 kW.h???????????????????B.?3×105kW.h???????????????????C.?6×105 kW.h???????????????????D.?1×1012 kW.h 【答案】B 【解析】【解答】每一盞燈可以減少功率220W,所有的燈可以節(jié)約的能源W=
6、=4000×0.22kW×365×24h=3×105kW.h【分析】根據(jù)i功率可以求出一段時(shí)間消耗的能量,W=Pt,本題就是應(yīng)用該公式解題。 4.傳感器在各種領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用,是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。如下圖所示為幾種電容式傳感器,其中通過改變電容器兩極間距離而引起電容變化的是:( ???) A.??????B.??????C.??????D.? 【答案】C 【解析】【解答】A圖是可變電容器,通過改變電介質(zhì),來改變電容器的電容,A不符合題意; B圖,電容器的一個(gè)極板時(shí)金屬芯線,另一個(gè)極板是導(dǎo)電液,故是通過改變電容器兩極間正對面積而引起電容變化的,B
7、不符合題意; C圖是通過改變極板間的距離,改變電容器的電容,C符合題意. D圖,電容器為可變電容器,通過轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片改變正對面積,改變電容器的電容,D不符合題意; 故答案為:C . 【分析】利用題目中“改變電容器兩極間距離”的條件,結(jié)合圖中的電容器進(jìn)行分析即可。 5.額定電壓都是110 V,額定功率PA=100 W、PB=40 W的電燈兩盞,若接入電壓是220 V的電路中,使兩盞電燈均能正常發(fā)光,且電路中消耗的電功率最小的電路是下圖中的( ). A.????????????B.????????????????C.????????????D.? 【答案】C
8、 【解析】【解答】判斷燈泡能否正常發(fā)光,就要判斷電壓是否是額定電壓,或電流是否是額定電流,對燈泡有P=UI= ,可知RA<RB。對于A電路,由于RA<RB , 所以UB>UA , 且有UB>110 V,B燈被燒毀,UA<110 V,A燈不能正常發(fā)光。對于B電路,由于RB>RA , A燈又并聯(lián)變阻器,并聯(lián)電阻更小于RB , 所以UB>U并 , B燈燒毀。對于C電路,B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA , 所以可能UA=UB=110 V,兩燈可以正常發(fā)光。對于D電路,若變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻,則UA=UB=110 V,兩燈可以正常發(fā)光。比較C、D兩個(gè)電路,由于C電路中變阻
9、器功率為(IA-IB)×110 V,而D電路中變阻器功率為(IA+I(xiàn)B)×110 V,所以C電路消耗電功率最小。故答案為C?!痉治觥孔⒁庠囶}兩點(diǎn)要求:正常發(fā)光,各自到達(dá)額定電壓;總功率最小,在總電壓不變情況下,總電阻最小。兩燈額定電壓相同,額定功率不同,故電阻不同,不可直接串聯(lián),需與負(fù)載電阻連接,且需要小電阻燈泡在干路中,大電阻燈泡與變阻器并聯(lián)。 6.如圖所示電路中(電源內(nèi)阻不計(jì)),當(dāng)S斷開時(shí),理想電壓表的示數(shù)為6 V,當(dāng)S閉合后,a、b兩點(diǎn)間的電壓可能是( ) A.?11 V?????????????????????????????????????B.?10 V??????????
10、???????????????????????????C.?9 V?????????????????????????????????????D.?8 V
【答案】D
【解析】【解答】當(dāng)S斷開時(shí),由電阻R1、R2和R3組成串聯(lián)電路,電源的電壓為: ;當(dāng)S閉合時(shí),電阻R1被短路,R2、R3組成串聯(lián)電路;電源的電壓為: ;由以上兩式可得: 。當(dāng)R3→0時(shí),U2′=9 V;當(dāng)R3→∞時(shí),U2′=6 V,S閉合后電壓表取值范圍為6 V 11、 )
A.?導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成了電流?????????????????????????????B.?在國際單位制中,電流的單位是安培(A)
C.?電流有方向,是一個(gè)矢量????????????????????????????????????D.?任何物體,只要其兩端電勢差不為零,就有電流存在
【答案】B
【解析】【解答】自由電荷定向移動(dòng)才形成電流,僅有電荷移動(dòng)但不是定向移動(dòng)則不能形成電流,故選項(xiàng)A不符合題意;形成電流的條件是導(dǎo)體兩端保持有電壓,且必須是導(dǎo)體而非任何物體,故選項(xiàng)D不符合題意;電流有方向,但它是標(biāo)量,故選項(xiàng)C不符合題意。
故答案為:B。【分析 12、】電荷在導(dǎo)體中的定向運(yùn)動(dòng)形成電流,電流具有方向,電流的方向與正電荷運(yùn)動(dòng)的方向相同、與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向相反,但卻是標(biāo)量。
8.有一條橫截面積為S的銅導(dǎo)線,通過的電流為I。已知銅的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA , 電子的電荷量為e。若認(rèn)為導(dǎo)線中每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子,則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率可表示為(? )
A.???????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
【答案】A
【解析】【 13、解答】設(shè)銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為 ,導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為 ,則導(dǎo)線的長度為 ,體積為 ,質(zhì)量為 ,這段導(dǎo)線中自由電子的數(shù)目為 ,在 時(shí)間內(nèi)這些電子都能通過下一截面,則電流 ,代入解得, ,解得電子定向移動(dòng)的速率: ,故A符合題意。
故答案為:A?!痉治觥繉?dǎo)體的質(zhì)量等于體積乘以導(dǎo)體的密度,導(dǎo)體中原子的個(gè)數(shù)利用公式即可得出,電流的定義是單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電荷量大小,建立方程聯(lián)立求解,即可得出結(jié)論。
9.今有甲、乙兩個(gè)電阻,在相同時(shí)間內(nèi)流過甲的電荷量是乙的2倍,甲、乙兩端的電壓之比為1:3,則甲、乙兩個(gè)電阻阻值的比值為(?? )
14、
A.?1:6???????????????????????????????????????B.?1:3???????????????????????????????????????C.?1:4???????????????????????????????????????D.?1:8
【答案】A
【解析】【解答】 和 聯(lián)立解得: ,可得 ,故A符合題意。
故答案為:A。【分析】電流的定義式為 I =,故在相同時(shí)間內(nèi)流過導(dǎo)體電荷量之比實(shí)際就是劉國道題電流之比,歐姆定律變形式R=,兩式聯(lián)立求解得出結(jié)論。
10.使用多用電表的歐姆擋測導(dǎo)體電阻時(shí),如果兩手同時(shí)分別接觸兩表筆的金屬桿,則造 15、成測量值(? )
A.?比真實(shí)值大?????????????B.?比真實(shí)值小?????????????C.?與真實(shí)值相等?????????????D.?可能比真實(shí)值大,也可能小
【答案】B
【解析】【解答】兩手同時(shí)接觸兩表筆的金屬桿,相當(dāng)于被測電阻與人體電阻并聯(lián),測出電阻為二者并聯(lián)阻值,比被測電阻真實(shí)值小,故選項(xiàng)B符合題意。
故答案為:B?!痉治觥看祟}比較簡單,屬于基礎(chǔ)題型,人體能導(dǎo)電,當(dāng)一個(gè)定值電阻倍并連一個(gè)電阻后,總電阻的值會(huì)減小。
11.用電動(dòng)勢E=6 V、內(nèi)電阻r=4 Ω的直流電源分別單獨(dú)對下列四個(gè)小燈泡供電,實(shí)際消耗電功率最大的小燈泡的額定電壓和 16、額定功率是(設(shè)燈泡電阻不隨電壓變化)( )
A.?6 V,12 W?????????????????????????B.?6 V,9 W?????????????????????????C.?6 V,4 W?????????????????????????D.?6 V,3 W
【答案】B
【解析】【解答】小燈泡的功率為: ,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知:當(dāng) ?時(shí),即R=r時(shí)電燈功率最大,電燈最亮。根據(jù) 可得四個(gè)燈泡的電阻分別為3 Ω,4 Ω,9 Ω,12 Ω,B電燈的電阻等于電源內(nèi)阻,所以B電燈功率最大。
故答案為:B?!痉治觥扛鶕?jù)電源輸出功率隨外電路電阻變化圖像可知, 17、外電阻越接近電源內(nèi)阻,電源輸出功率最大,小燈泡最亮。
12.對于不同的電源,工作時(shí)的電流為I,下列說法正確的是( )
A.?I越大的電源做功越快??????????????????????????????????????????B.?I越大的電源輸出的電能越多
C.?電動(dòng)勢越大的電源做功越快????????????????????????????????D.?電動(dòng)勢E與電流I的乘積體現(xiàn)了電源做功的快慢
【答案】D
【解析】【解答】功率是表示做功快慢的物理量,根據(jù)公式 可得電動(dòng)勢E與電流I的乘積體現(xiàn)了電源做功的快慢,D正確,AB錯(cuò)誤;電動(dòng)勢的物理意義是表征 18、電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的強(qiáng)弱,與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān),電源的電動(dòng)勢與電源的功率無關(guān),故C錯(cuò)誤。
故答案為:D【分析】電源電功率反映了電流做功的快慢,僅與電源電動(dòng)勢和電流有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān)。
13.如圖3所示,當(dāng)ab端接入100V電壓時(shí),cd兩端為20V;當(dāng)cd兩端接入100V時(shí),ab兩端電壓為50V,則R1:R2:R3之比是(??? )
A.?4:2:1???????????????????????????B.?2:1:1???????????????????????????C.?3:2:1???????????????????????????D.?以上都不對
【答案】A 19、
【解析】【解答】ab接100 V電壓時(shí),由于cd開路,R3兩端無電壓,Ucd=UR2= U,所以20= ×100,R1:R2=2:1,同理cd接100 V電壓時(shí),R1兩端無電壓,Uab= U,所以50= ×100,R2:R3=2:1由以上兩式,得R1:R2:R3=4:2:1,A選項(xiàng)符合題意。
故答案為:A。【分析】當(dāng)只在ab兩端接入電壓或只在cd兩端接入電壓,此時(shí)的電路只是串聯(lián)電路,此時(shí)利用串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)即可得出電阻之間的大小比值。
14.電源電動(dòng)勢反映了電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力,因此(?? )
A.?電動(dòng)勢是一種非靜電力?????????? 20、?????????????????????????????B.?電動(dòng)勢越大,表明電源儲(chǔ)存的電能越多
C.?電動(dòng)勢的大小是非靜電力做功能力的反映???????????D.?電動(dòng)勢就是閉合電路中電源兩端的電壓
【答案】C
【解析】【解答】電動(dòng)勢是反映電源通過非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)的物理量,電動(dòng)勢越大說明這種轉(zhuǎn)化本領(lǐng)越強(qiáng),但不能說明儲(chǔ)存的電能越多,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤而選項(xiàng)C正確;閉合電路中電源兩端電壓大小等于外電壓大小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【分析】電動(dòng)勢等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功,描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量.
15.某 21、興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,他們提出的實(shí)驗(yàn)方案中有如下四種器材組合。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,最不可取的一組器材是(?? )
A.?一個(gè)安培表、一個(gè)伏特表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器????????B.?一個(gè)伏特表和多個(gè)定值電阻
C.?一個(gè)安排表和一個(gè)電阻箱????????????????????????????????????D.?兩個(gè)安培表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器
【答案】D
【解析】【解答】A中根據(jù)閉合回路歐姆定律可得 ,可測量多組數(shù)據(jù)列式求解,A正確;B中根據(jù)歐姆定律可得 ,測量多組數(shù)據(jù)可求解,B正確;C中根據(jù)歐姆定律可得 ,可測量多組數(shù)據(jù)列式求解,C 22、正確;D中兩個(gè)安培表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器,由于不知道滑動(dòng)變阻器電阻,故無法測量,D錯(cuò)誤;
【分析】根據(jù)U-I圖象與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)求解電動(dòng)勢和內(nèi)阻.
16.如圖所示為一種常見的身高體重測量儀。測量儀頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波,超聲波經(jīng)反射后返回,被測量儀接收,測量儀記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為M0的測重臺(tái)置于壓力傳感器上,傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測重臺(tái)沒有站人時(shí),測量儀記錄的時(shí)間間隔為t0 , 輸出電壓為U0 , 某同學(xué)站上測重臺(tái),測量儀記錄的時(shí)間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為()
A.?v(t0-t), ??????????????????? 23、?????????????????????????B.?v(t0-t),
C.?v(t0-t), ?????????????????????????????????D.?v(t0-t),
【答案】D
【解析】【解答】當(dāng)測重臺(tái)沒有站人時(shí),則2x=vt0;站人時(shí):2(x-h)=vt;解得h= v(t0-t);無人站立時(shí):U0=KM0g;有人時(shí):U=k(M0g+mg);解得: ;故選D.
【分析】由速度與時(shí)間可確定出距離,距離之差為人的高度;由輸出電壓與作用在其上的壓力成正比知U=KG總, 確定出K即可確定重力G,從而確定質(zhì)量.
17.如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤均 24、勻劃分為30個(gè)小格,每一小格表示0.02A;的阻值等于電流表內(nèi)阻的;的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值,則下列分析正確的是(????? )
A.?將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.04A
B.?將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.02A
C.?將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.06A
D.?將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.01A
【答案】C
【解析】【解答】A、B、當(dāng)接線柱1、2接入電路時(shí),電阻與電流表內(nèi)阻并聯(lián)后等效阻值為電流表電阻的,由于電流表的滿偏電壓為定值,故量程擴(kuò)大為原來的3倍,則每小格變?yōu)?. 25、02×3=0.06A,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤。C、D、當(dāng)接線柱1、3接入電路時(shí),電阻與電流表內(nèi)阻并聯(lián)后再和電阻串聯(lián),但串聯(lián)的電阻對于電流表量程無影響,故每一小格仍為0.06A,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。
【分析】電壓表的改裝:串聯(lián)大電阻分壓,。電流表的改裝:并聯(lián)小電阻分流,
18.一根長為L,橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí),棒內(nèi)產(chǎn)生電流、自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為(????? )
A.????????????????????????????????????B.? 26、???????????????????????????????????C.????????????????????????????????????D.?
【答案】C
【解析】【解答】,I=neSv,,,聯(lián)立得E=nev,故選C。
【分析】本題考查電阻定律、歐姆定律和電流的微觀表達(dá)式等,意在考查考生的綜合分析能力和建模能力??疾楣浇M合,公式組合在高中物理的考查是很多的,哪幾個(gè)容易組合出題,要總結(jié)出來,記在心里,當(dāng)看到類似的的題時(shí),就聯(lián)想它們。
二、多選題
19.關(guān)于歐姆表,下列說法正確的是(? )
A.?歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的???????? 27、???????
B.?由于電流和電阻成反比,所以刻度盤上的刻度是均勻的
C.?使用歐姆表時(shí),選擇好一定量程的歐姆擋后首先應(yīng)該將兩表筆短接,進(jìn)行歐姆調(diào)零??????????
D.?當(dāng)換用不同量程的歐姆擋去測量電阻時(shí),可不進(jìn)行歐姆調(diào)零
【答案】A,C
【解析】【解答】歐姆表原理為閉合電路歐姆定律,由I= 可知,歐姆表刻度不均勻,故選項(xiàng)A符合題意,B不符合題意;當(dāng)換不同擋位測電阻時(shí),需重新歐姆調(diào)零,將表筆短接,使指針指在電阻擋零刻度線處,故C符合題意,D不符合題意。
故答案為:A、C。【分析】此題比較簡單,屬于常識(shí)性問題,考查多用電表歐姆表的原理和常見問題,對于歐姆表當(dāng)換不同檔位時(shí)都 28、需要重新進(jìn)行調(diào)零。
20.使用多用電表測電阻時(shí),下列說法中符合實(shí)際的有(? )
A.?測量電阻時(shí),兩手碰著表筆的金屬桿,測量值會(huì)偏小??????????
B.?測量電路的電阻時(shí),如果該電路不和電源斷開,可能燒壞表頭
C.?使用其他的歐姆擋時(shí),不論電阻值多大,均不需撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),都可測得較準(zhǔn)確的電阻值??????????
D.?測量電阻時(shí)要使兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻,使表頭的指示電流為零
【答案】A,B
【解析】【解答】測量電阻時(shí),兩手碰著表筆的金屬桿,這樣會(huì)并聯(lián)了人體電阻,使測量值偏小,故選項(xiàng)A符合題意;測量電路的電阻一定要把電源和電路斷開,否則可 29、能燒壞電表,故選項(xiàng)B符合題意;測電阻時(shí)要選擇合適的擋位進(jìn)行測量,才能測得較準(zhǔn)確的阻值,故選項(xiàng)C不符合題意;測量電阻時(shí),要使兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻,使表頭的指示電流達(dá)到滿偏電流,選項(xiàng)D不符合題意。
故答案為:A、B。【分析】此題屬于常識(shí)性問題,比較簡單,人體也屬于導(dǎo)體,具有電阻,所以在使用歐姆表時(shí)要避免人體與表頭接觸,歐姆表實(shí)際上是通過測量電路中的電流來反映所測電阻阻值,表內(nèi)已有電源,若所測電路存在電源,致使電流過大容易損壞。
21.溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能,如圖所示圖線分別為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線,則(? )
A.?圖線1反映半導(dǎo)體 30、材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系??????????B.?圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系
C.?圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系??????????D.?圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系
【答案】C,D
【解析】【解答】金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大,半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的升高而減小,故選項(xiàng)C、D符合題意。
故答案為:C、D。
【分析】普通金屬材料導(dǎo)體當(dāng)溫度升高時(shí),導(dǎo)體的電阻變大,其實(shí)是由于金屬的電阻率隨溫度增大而增大;對于半導(dǎo)體材料隨著溫度升高,反方向電阻逐漸減小而失去半導(dǎo)體特性,是由于半導(dǎo)體材料電阻率隨溫度升高而減小。
22.如圖所示的是分壓器電路 31、,A、B為分壓器的輸出端,若把滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器中央,下列判斷正確的是( )
A.?空載時(shí)輸出電壓 ?????????????????????????????B.?當(dāng)接上負(fù)載R時(shí),輸出電壓
C.?負(fù)載R越大,UAB越接近 ????????????????????????????D.?負(fù)載R越小,UAB越接近
【答案】A,B,C
【解析】【解答】因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的滑片P置于變阻器中央,則空載時(shí)輸出電壓 ,選項(xiàng)A符合題意;當(dāng)接上負(fù)載R時(shí),R與PD之間的電阻并聯(lián)后小于CP之間的電阻,故輸出電壓 ,選項(xiàng)B符合題意;且負(fù)載R越大,則R與PD之間的電阻并聯(lián)后的阻值越接近于CP 32、之間的電阻,則UAB越接近 ,選項(xiàng)C符合題意,D不符合題意。
故答案為:A、B、C?!痉治觥吭诓⒙?lián)電路中有等壓分流的特點(diǎn),而分壓式接法中可等效為串并結(jié)合,當(dāng)再并聯(lián)上一個(gè)電阻時(shí)總電阻減小,所分電壓變??;當(dāng)負(fù)載R越大時(shí),總阻值也將變大。
23.(2018?江蘇)如圖所示,電源E對電容器C充電,當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80 V時(shí),閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光,C放電.放電后,閃光燈斷開并熄滅,電源再次對C充電.這樣不斷地充電和放電,閃光燈就周期性地發(fā)光.該電路(???? )
A.?充電時(shí),通過R的電流不變??????????????????????????????????
B.?若R增大,則充電時(shí)間變長 33、
C.?若C增大,則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大?????????
D.?若E減小為85 V,閃光燈閃光一次通過的電荷量不變
【答案】B,C,D
【解析】【解答】電容器充電時(shí)兩端電壓不斷增大,所以電源與電容器極板間的電勢差不斷減小,因此充電電流變小, A不符合題意;當(dāng)電阻R增大時(shí),充電電流變小,電容器所充電荷量不變的情況下,充電時(shí)間變長, B符合題意;若C增大,根據(jù)Q=CU , 電容器的帶電荷量增大, C符合題意;當(dāng)電源電動(dòng)勢為85V時(shí),電源給電容器充電仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓80V時(shí),所以閃光燈仍然發(fā)光,閃光一次通過的電荷量不變, D符合題意。
故答案為:BCD
【分析】熟 34、練掌握形成電流的條件,電流的定義式以及電容器充放電的原理、知道Q=CU即可解決此題。
24.如圖所示電路中,電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。閉合電建,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I;在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中(?? )
A.?U先變大后變小???????????????????????????????????????????????????B.?I先變小后變大
C.?U與I比值先變大后變小???????????????????????????????????????D.?U變化量與I變化量比值等于R3
【答案】B,C
【解析】【解答】據(jù)題意,由于電源內(nèi)阻不計(jì),電壓表的 35、示數(shù)總是不變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;滑片滑動(dòng)過程中,電阻R1的阻值先增大后減小,電壓不變,所以電流表示數(shù)先減小后增加,故選項(xiàng)B、C正確;由于電壓表示數(shù)沒有變化,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【分析】電源內(nèi)阻忽略不計(jì),電壓表測量電源電壓,所以無論外電阻如何變化,電壓表示數(shù)不變.滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中,電阻先曾大后減小,由歐姆定律可判斷電流表示數(shù)的變化和和U與I比值的變化.
25.(如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢為12 V,內(nèi)阻為2 Ω,四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出.閉合開關(guān)S,下列說法正確的有( )
A.?路端電壓為10 V?????????????????????????????? 36、???????????????????B.?電源的總功率為10 W
C.?a、b間電壓的大小為5 V?????????????????????????????????????D.?a、b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1 A
【答案】A,C
【解析】【解答】由圖知外電路的總電阻為10Ω,回路總電阻為12 Ω,根據(jù)歐姆定律可求干路電流 ,所以路端電壓為 ,所以A正確;電源的總功率 ,故B錯(cuò)誤;根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求流過a、b電流均為0.5A,所以 ,故C正確;a、b間用導(dǎo)線連接后,根據(jù)電路的連接可求外電路電阻為7.5Ω,回路總電阻為9.5Ω,所D錯(cuò)誤。
【分析】由串并聯(lián)電路分別出初態(tài)的 37、外接電阻阻由歐姆定律確定外壓,求電流定功率;確定出a,b間的電勢求其電壓;a、b間用導(dǎo)線連接后電路結(jié)構(gòu)變化,重新求電阻求電流.
三、實(shí)驗(yàn)探究題
26.(2018?卷Ⅱ)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表。可選用的器材有:微安表頭(量程100 ,內(nèi)阻 );電阻箱 (阻值范圍 );電阻箱 (阻值范圍 );導(dǎo)線若干。
要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為 的直流電流表。在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為 的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流 和電壓 兩檔。
回答下列問題:
(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出 和 。其中*為公共接線柱。 和 分別是電流檔和電壓檔的接線柱。
(2)電阻箱的阻值應(yīng)取 __ 38、______ , ________ .(保留到個(gè)位)
【答案】(1)
(2)100;2910
【解析】【解答】R1的電阻比較小,所以R1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的的電流表,R2的阻值比較大,與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表,設(shè)計(jì)電路圖如圖所示;
改裝電流表需要并聯(lián)一個(gè)電阻,要改裝1mA的電流表需要并聯(lián)的電阻
R并=,所以選用與變阻箱R1并聯(lián),
并聯(lián)后的總電阻為R'=90Ω
要改裝3V電壓表需要串聯(lián)電阻,串聯(lián)電阻的阻值為R串=【分析】搞清電流表和電壓表的改裝原理,根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律解決此題。并注意結(jié)果保留到各位。
27.(2018?江蘇)一同學(xué)測量某 39、干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.
(1)如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路.請指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處________;________.
(2)實(shí)驗(yàn)測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I , 以及計(jì)算的 數(shù)據(jù)見下表:
根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上作出 關(guān)系圖像________.由圖像可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢為________V;內(nèi)阻為________Ω.
R/Ω
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
/A–1
6.7
6.0
5.3
4.5
3 40、.8
(3)為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果,在測出上述數(shù)據(jù)后,該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端.調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí),電壓表的指針位置如圖所示,則該干電池的電動(dòng)勢應(yīng)為________V;內(nèi)阻應(yīng)為________Ω.
【答案】(1)開關(guān)未斷開;電阻箱阻值為零
(2);1.4(1.30~1.44都算對);1.2(1.0~1.4都算對)
(3)1.4(結(jié)果與(2)問第一個(gè)空格一致);1.0(結(jié)果比(2)問第二個(gè)空格小0.2)
【解析】【解答】(1)連接電路時(shí)電源應(yīng)與電路斷開,所以開關(guān)要斷開;另一錯(cuò)誤是電阻箱接入電路的電阻是零,這樣容易 41、燒壞電流表和電源。(2)將數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線,做出一條傾斜的直線。根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r)得 ,所以圖線的斜率表示電源電動(dòng)勢 V=1.37V,截距絕對值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω;用電壓表與電流表并聯(lián),可測得電流表的內(nèi)阻 ,考慮電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響,則E=I(R+RA+r),得 ,所以圖線的斜率仍表示電動(dòng)勢,電動(dòng)勢的準(zhǔn)確值為1.37V,圖線的截距表示(RA+r),所以內(nèi)阻精確值為r=(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
【分析】(1)做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),需注意幾項(xiàng)原則,其中一項(xiàng)即為安全性。(注意正負(fù)極的接法、各種儀器的量程等)
(2)由閉合電路的歐姆定律得出R與的關(guān)系,結(jié)合數(shù)學(xué) 42、知識(shí)即可得出電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻。
(3)若用電壓表與電流表并聯(lián),可用伏安法得出電流表內(nèi)阻,此方法考慮到電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響,類似(2)中的分析方法可得出電動(dòng)勢及內(nèi)阻的準(zhǔn)確值。
28.(2018?卷Ⅲ)一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值,圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R0=20.0 Ω); 可視為理想電壓表。S1為單刀開關(guān),S2位單刀雙擲開關(guān),E為電源,R為滑動(dòng)變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn):
⑴按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖(a),將圖(b)中實(shí)物連線________;
⑵將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)位置,閉合S1;
⑶將開關(guān)S2擲于1端,改變滑動(dòng)變阻器動(dòng)端的位置,記下此時(shí)電壓表 的 43、示數(shù)U1;然后將S2擲于2端,記下此時(shí)電壓表 的示數(shù)U2;
⑷待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=________(用R0、U1、U2表示);
⑸重復(fù)步驟(3),得到如下數(shù)據(jù):
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
⑹利用上述5次測量所得 的平均值,求得Rx=________Ω。(保留1位小數(shù))
【答案】;;48.2
【解析】【解答】開關(guān)S2擲于1端,由歐姆定律可得通過Rx的電流I 44、=U1/R0 , 將開關(guān)S2擲于2端,R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2 , Rx兩端電壓為U=U2-U1 , 由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx=U/I= R0=( -1)R0。
5次測量所得 的平均值, (3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41,代入Rx=( -1)R0=(3.41-1)×20.0Ω=48.2Ω。
【分析】(1)連接實(shí)物圖時(shí)依據(jù)原理圖依次連接(注意線不要交叉,正負(fù)極不要接反,滑動(dòng)變阻器是分壓還是限流)
(2)開關(guān)S2擲于1端,根據(jù)歐姆定律可通過Rx的電流為, 將開關(guān)S2擲于2端,可得Rx兩端電壓為U2-U1 , 再由歐姆定律得出Rx。
(3)根據(jù) 45、表格求出RX的平均值。
29.?(1)小明用多用電表測量一小段2B鉛筆芯的電阻R,正確的操作順序是________(填字母);?A.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到交流電壓最高檔
B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指到歐姆零點(diǎn)
C.把紅、黑表筆分別接在Rx兩端,然后讀數(shù)
D.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的檔位,將紅、黑表筆接觸
E.把紅、黑表筆分別插入多用電表“+”、“-”插孔,用螺絲刀調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使指針指0
(2)小明正確操作后,多用電表的指針位置如圖所示,則Rx=________
(3)小張認(rèn)為用多用電表測量小電阻誤差太大,采用伏安法測量?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下:電源(電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻可忽略) 46、,電壓表(量程3V,內(nèi)阻約為3 ),多用電表(2.5mA擋、25mA擋和250mA擋,對應(yīng)的內(nèi)電阻約為40 ,4 和0.4 ),滑動(dòng)變阻器Rp(0—10 ),定值電阻Ro(阻值10 ),開關(guān)及導(dǎo)線若干。
測量鉛筆芯的電阻Rx,下列電路圖中最合適的是________(填字母),多用電表選擇開關(guān)應(yīng)置于________擋。
A. B. C. D.
【答案】(1)EDBCA
(2)2.8~3.0
(3)B;250mA
【解析】【解答】(1)多用電表應(yīng)先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,再進(jìn)行歐姆調(diào)零,用完后再把電表檔位調(diào)整到交流電壓最高檔或OFF檔;E項(xiàng)是機(jī)械調(diào)零,DB是歐姆調(diào)零,C是測電阻,最后關(guān)閉是 47、A,故答案為EDBCA。
(2)由圖可知,檔位為×1,讀數(shù)為 2.9Ω。
(3)AB、 由于待測電阻較小,電流表電阻引起的誤差較大,所以采用外接法,故A錯(cuò)誤,B正確;
C. 電壓表量程為3V,電源電動(dòng)勢為3V,C圖接法致使電壓表偏轉(zhuǎn)不明顯,故C錯(cuò)誤;
D. 圖中電路圖電壓表測量的是電源的電壓,不會(huì)隨著滑動(dòng)變阻器變化而變化,故D錯(cuò)誤;
故選B。
用電源電動(dòng)勢除以總電阻,最大電流約為I=≈230mA ,所以選擇250mA的量程。
【分析】(1)多用電表測量電阻,應(yīng)先對多用電表機(jī)械調(diào)零,然后把選擇開關(guān)置于合適的歐姆檔,再進(jìn)行歐姆調(diào)零,歐姆調(diào)零后測電阻,多用電表使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)至于O 48、FF檔或者交流電壓最高檔.
(2)根據(jù)圖示表盤確定歐姆表的倍率,然后讀數(shù).
(3)根據(jù)題意確定電流表與滑動(dòng)變阻器的接法,然后選擇實(shí)驗(yàn)電路.
30.某同學(xué)用伏安法測量待測電阻的阻值.現(xiàn)有器材為:
待測電阻R(阻值約為5Ω)
電源(電動(dòng)勢3V)
滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~10Ω)
電流表(量程0.6A,3A
電壓表(量程3V,15V)
開關(guān),導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)要求在測量電路中將電流表外接,滑動(dòng)變阻器起限流作用.回答下列問題:
(1)按照實(shí)驗(yàn)要求在圖(a)中畫出實(shí)物連線圖.
(2)若已按實(shí)驗(yàn)要求接線,閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)始終約為3V,電流表的示 49、數(shù)始終接近0.寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個(gè)原因:________.
(3)在連線正確后,閉合開關(guān).電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示.由圖可知,電壓表讀數(shù)為________V,電流表讀數(shù)為________A.由此可得待測電阻的阻值為________Ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).
【答案】(1)
(2)待測電阻R斷路
(3)2.20;0.48;4.58
【解析】【解答】解:(1)因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢為3V,則電壓表的量程選用3V,根據(jù)歐姆定律知,電流的最大值大約0.6A,則電流表量程選擇0.6A,根據(jù)實(shí)物圖進(jìn)行連線.
(2)閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表的 50、示數(shù)始終約為3V,電流表的示數(shù)始終接近0,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是待測電阻R斷路,由于電壓表內(nèi)阻非常大,導(dǎo)致電流表電流接近0,外電路斷路時(shí)電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢.
(3)由圖可知,電壓表的讀數(shù)為2.20V,電流表的讀數(shù)為0.48A,根據(jù)歐姆定律得,待測電阻R= .
故答案為:(1)如圖所示,(2)待測電阻R斷路,(3)2.20,0.48,4.58.
【分析】(1)電流表采用外接,滑動(dòng)變阻器采用限流法,按照要求連接實(shí)物圖.
(2)抓住電壓表的示數(shù)始終約為3V,電流表的示數(shù)始終接近0,判出存在斷路故障,從而分析故障的原因.
(3)根據(jù)表頭讀出電壓表、電流表的讀數(shù),電壓表的精度等于0.1 51、v,需要估讀。結(jié)合歐姆定律求出待測電阻的大?。?
31.有一燈泡上標(biāo)有“6 V 0.1 A”字樣,現(xiàn)要測繪該燈泡的伏安特性曲線,有下列器材可供選用
A.電壓表(0~5 V,內(nèi)阻2.0 kΩ)
B.電壓表(0~10 V,內(nèi)阻3.0 kΩ)
C.電流表(0~100m A,內(nèi)阻2.0 Ω)
D.電流表(0~6 A,內(nèi)阻1.5 Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(30 Ω,2 A)
F.滑動(dòng)變阻器(100 Ω,0.5 A)
G.學(xué)生電源(直流9 V)及開關(guān)、導(dǎo)線等
(1)實(shí)驗(yàn)中所用的電壓表應(yīng)選________,電流表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。
(2)畫出 52、實(shí)驗(yàn)電路圖,要求電壓從零開始測量。
(3)根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)電路,將圖中所示的器材連成實(shí)驗(yàn)電路。
(4)該同學(xué)描繪出的I-U圖像應(yīng)是圖中的________。
A.????????????????????????????????????????B.?
C.????????????????????????????????????????D.?
【答案】(1)B;C;E
(2)解:如圖所示:
(3)解:如圖所示
(4)B
【解析】【解答】(1)電壓表的量程應(yīng)大于小燈泡的額定電壓6 V,故電壓表應(yīng)選B。小燈泡的額定電流是0.1 A,故電流表應(yīng)選C 53、。由題目要求可知滑動(dòng)變阻器采用分壓式,故應(yīng)選電阻較小的E。(2)小燈泡的電阻R= = Ω=60 Ω,電壓表的內(nèi)阻與待測電阻的比為 =50,待測電阻與電流表的內(nèi)阻的比為 =30, > ,故電流表應(yīng)采用外接法,滑動(dòng)變阻器接成分壓式,電路圖見答案燈泡的。
;(3)電路圖如圖所示
;(4)小燈泡的電阻隨著溫度的升高而變大,所以B符合題意。
【分析】在實(shí)驗(yàn)選取測量工具時(shí)量程應(yīng)大于所測物理量并且盡量使得表盤指針落在刻度盤中間位置,由于所測物理量較小,故選取滑動(dòng)變阻器選擇小阻值的易于操作,并且采用分壓式接法,由于電流表的阻值與燈泡阻值相差不到,為了減小誤差采用電流表外接法,燈泡燈絲的電阻隨燈絲溫度的升 54、高而增大。
32.某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A);電壓表V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ);電流表A(量程0.5A,內(nèi)阻0.5Ω);固定電阻R0(阻值1000Ω);滑動(dòng)變阻器R(阻值0~9.0Ω);電源E(電動(dòng)勢5V,內(nèi)阻不計(jì));開關(guān)S;導(dǎo)線若干.
(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.
(2)實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示.由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率________(填“增大”“不變 55、”或“減小”).
(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路圖,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率.閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為________W,最大功率為________W.(結(jié)果均保留2位小數(shù))
【答案】(1)
(2)增大;增大
(3)0.41;1.17
【解析】【解答】解:(1)因本實(shí)驗(yàn)需要電流從零開始調(diào)節(jié),因此應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法;因電流表內(nèi)阻和燈泡內(nèi)阻接近,故電流表采用外接法;另外為了保護(hù)電壓表,用R0和電壓表串聯(lián),故原理圖如圖所示;
;
(2)I﹣U圖象中圖象的斜率表 56、示電阻的倒數(shù),由圖可知,圖象的斜率隨電壓的增大而減小,故說明電阻隨電流的增大而增大;其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大;
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入時(shí),燈泡的功率最小,將R等效為電源內(nèi)阻,則電源電動(dòng)勢為4V,等效內(nèi)阻為10Ω;作出電源的伏安特性曲線如圖a中實(shí)線所示;由圖可知,燈泡電壓為U=1.8V,電流I=230mA=0.23A,則最小功率P=UI=1.8×0.23=0.41W;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為零時(shí),燈泡消耗的功率最大;此時(shí)電源的內(nèi)阻為1.0Ω,作出電源的伏安特性曲線如圖a中右側(cè)紅線所示;
如圖a可知,此時(shí)電壓為3.65V,電流為320mA=0.32A;則可知最大功 57、率Pmax=U'I'=3.65×0.32=1.17W.
故答案為:(1)如圖所示;(2)增大;增大;(3)0.41;1.17.
【分析】(1)明確實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)中給出的儀器分析滑動(dòng)變阻器以及電流表接法;
(2)根據(jù)I﹣U圖象的性質(zhì)進(jìn)行分析,明確電阻隨電流變化的規(guī)律,從而明確電阻率的變化情況;
(3)分析滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化,作出等效電源的伏安特性曲線,得出對應(yīng)的電流值和電壓值,從而明確燈泡功率的極值.
33.用伏安法測量一電池的內(nèi)阻.已知該待測電池的電動(dòng)勢E約為9V,內(nèi)阻約數(shù)十歐,允許輸出的最大電流為50mA,可選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
電壓表V1(量程5V);
電壓表V2(量 58、程10V);
電流表A1(量程50mA);
電壓表A2(量程100mA);
滑動(dòng)變阻器R(最大電阻300Ω);
定值電阻R1(阻值為200Ω,額定功率為 W);
定值電阻R2(阻值為220Ω,額定功率為1W);
開關(guān)S;導(dǎo)線若干.
測量數(shù)據(jù)如坐標(biāo)紙上U﹣I圖線所示.
(1)在答題卡相應(yīng)的虛線方框內(nèi)畫出合理的電路原理圖,并標(biāo)明所選器材的符號(hào).
(2)在設(shè)計(jì)的電路中,選擇定值電阻的根據(jù)是________.
(3)由U﹣I圖線求得待測電池的內(nèi)阻為________Ω.
(4)在你設(shè)計(jì)的電路中,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是________.
【答案 59、】(1)
(2)定值電阻在電路中消耗的功率會(huì)超過 W,R2的功率滿足實(shí)驗(yàn)要求
(3)50
(4)電壓表分流
【解析】【解答】解:(1)應(yīng)用伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻,電壓表測路端電壓,電流表測電路電流,電路圖如圖所示:
;(2)定值電阻R1在電路中的最大功率:P1=I2R1=(0.05)2×200=0.5W> W,定值電阻R2在電路中的最大功率:P2=I2R2=(0.05)2×220=0.55W<1W,為保護(hù)電路安全,則定值電阻應(yīng)選擇R2 . (3)由圖示圖象可知,電源內(nèi)阻r= = =50Ω;(4)由實(shí)驗(yàn)電路圖可知,相對于電源電流表采用外接法,由于電壓表的分流作用,電流表所測電流小 60、于電路電流,電壓表分流是造成系統(tǒng)誤差的原因.故答案為:(1)電路原理圖如圖所示;(2)定值電阻在電路中消耗的功率會(huì)超過 W,R2的功率滿足實(shí)驗(yàn)要求;(3)50;(4)電壓表分流.
【分析】(1)根據(jù)伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的原理作出實(shí)驗(yàn)電路圖;(2)根據(jù)題意選擇定值電阻;(3)由圖象求出電源內(nèi)阻;(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路分析實(shí)驗(yàn)誤差.
34.某同學(xué)將量程為200μA、內(nèi)阻為500Ω的表頭μA改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表,設(shè)計(jì)電路如圖(a)所示.定值電阻R1=500Ω,R2和R3的值待定,S為單刀雙擲開關(guān),A、B為接線柱.回答下列問題:
(1)按圖(a)在圖(b)中將實(shí)物連線; 61、
(2)表筆a的顏色為________色(填“紅”或“黑”)
(3)將開關(guān)S置于“1”擋時(shí),量程為________mA;
(4)定值電阻的阻值R2=________Ω,R3=________Ω.(結(jié)果取3位有效數(shù)字)
(5)利用改裝的電流表進(jìn)行某次測量時(shí),S置于“2”擋,表頭指示如圖(c)所示,則所測量電流的值為________mA.
【答案】(1)
(2)黑
(3)10
(4)225;25.0
(5)0.780
【解析】【解答】解:(1)實(shí)物連線如圖所示:(2)因電流應(yīng)從黑表筆流出,所以表筆a的顏色為黑色;(3)將開關(guān)S置于“1”擋時(shí), 62、表頭μA和R1、R2串聯(lián)后再與R3并聯(lián),將開關(guān)S置于“2”擋時(shí),表頭μA和R1串聯(lián)后再與R2、R3并聯(lián),所以開關(guān)S置于“1”擋時(shí)量程較大,即開關(guān)S置于“1”擋時(shí)量程應(yīng)為10mA;(4)設(shè)電流表的滿偏電流為 ,根據(jù)歐姆定律,當(dāng)開關(guān)打到1時(shí)有 = ,其中 =10mA當(dāng)開關(guān)打到2時(shí)有 = ,其中 =1mA聯(lián)立以上兩式 =225Ω, =25.0Ω(5)電流表示數(shù)為I= =0.780mA.
故答案為(1)如圖:(2)黑;(3)10;(4)225,25.0;(5)0.78.
【分析】本題的關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律列出開關(guān)S分別打到1和2時(shí)的表達(dá)式,然后求解即可,注意電流應(yīng)從紅表筆進(jìn)從黑表筆出.
35. 63、圖示電路可用來測量電阻的阻值.其中E為電源,R為已知電阻,Rx為待測電阻, 可視為理想電壓表,S0為單刀單擲開關(guān),S1、S2為單刀雙擲開關(guān).
(1)當(dāng)S0閉合時(shí),若S1、S2均向左閉合,電壓表讀數(shù)為U1;若S1、S2均向右閉合,電壓表讀數(shù)為U2 . 由此可求出Rx=________.
(2)若電源電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻可忽略;電壓表量程為1V,R=100Ω.此電路可測量的Rx的最大值為________Ω.
【答案】(1)
(2)200
【解析】【解答】解:(1)當(dāng)S2向左閉合,S1向左時(shí),測量的U1是RX的分壓,將S2向右閉合,S1向右時(shí),測量的U2是R的分 64、壓,RX與R串聯(lián),則有 ,所以:RX= (2)RX與R串聯(lián),所以當(dāng)電壓表測量RX時(shí)達(dá)到最大量程時(shí),RX阻值最大,此時(shí)RX= = =200Ω故答案為: ;200.
【分析】通過不同的接點(diǎn),用一個(gè)電壓表分別測量出兩個(gè)電阻的分擔(dān)電壓,根據(jù)二者電流相等,推導(dǎo)出帶測電阻的表達(dá)式.
36.某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V的電壓表 的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢3V).開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路原理圖(a)連接線路;
②將電阻 65、箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;
③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表滿偏;
④保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值.
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”).
(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線.
(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位).
(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的, 66、可推斷該表頭的滿刻度電流為 ?????(填正確答案標(biāo)號(hào)).
A.?100μA?????????????????????????????????B.?250μA?????????????????????????????????C.?500μA?????????????????????????????????D.?1mA
【答案】(1)R1
(2)
(3)2520
(4)D
【解析】【解答】解:(1)調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)需要滑動(dòng)變阻器上的分壓保持不變,需要電壓表的電阻遠(yuǎn)大于變阻器的電阻,故變阻器選阻值小的,故選滑動(dòng)變阻器R1;(2)實(shí)物圖連接如圖所示:
3)電壓表和電阻箱整體分壓不變,故:
U=U′+
代入數(shù)據(jù),有:
2.5=2+
解得:
RV=2520Ω(4)該表頭的滿刻度電流為:I= =1.0×10﹣3A=1mA
故選D
故答案為:(1)R1;(2)如圖所示;(3)2520;(4)D.
【分析】(1)調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓要幾乎不變,故需要選擇較小的變阻器;(2)對照電路圖連線,可以先連接電源、電鍵和變阻器,最后將電壓表
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