1、1恒定电流专题一、单选题1.(2018 卷 )如图,导体 OPQS 固定,其中 PQS 是半圆弧,Q 为半圆弧的中心,O 为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM 是有一定电阻。可绕 O 转动的金属杆。M 端位于 PQS 上,OM 与轨道接触良好。空间存与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B,现使 OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到 OS 位置并固定(过程 1):再使磁感应强度的大小以一定的变化率从 B 增加到 B(过程 II)。在过程 I、II 中,流过 OM 的电荷量相等,则B/B 等于。( )A. B. C. D. 2【答案】B 【解析】【解答】过程 I 回路中磁通量变化 1= B
2、R2 , 设 OM 的电阻为 R , 流过 OM 的电荷量 Q1=1/R。过程 II 回路中磁通量变化 2= (B-B) R2 , 流过 OM 的电荷量 Q2=2/R。Q 2= Q1 , 联立解得:B/B=3/2,B 符合题意。故答案为: B【分析】该题可两个过程来讨论。第一个过程:金属杆由 OQ 转到 OS 位置,此过程,可根据法拉第电磁感应定律E=/t 、 =BS 求出感应电动势,然后根据电量与电流关系式 Q=It 以及欧姆定律 I=E/R 求出 Q1=1/R; 第二个过程:由 2=SB 求出 Q2=2/R。 然后根据 Q1=Q2 即可得出答案 。 该题需要熟练应用公式,作为选择题,可直接
3、应用 Q=/R。2.(2018 卷 )一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为 Q 方 ;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为 Q 正 。该电阻上电压的峰值为 u0 , 周期为 T,如图所示。则 Q 方 : Q 正 等于( )A. B. C. 1:2 D. 2:1【答案】D 【解析】【解答】根据题述,正弦交变电流的电压有效值为 ,而方波交流电的有效值为 u0 , 根据焦耳定律和欧姆定律,Q =I2RT= T , 可知在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值的二次方成正比,Q方 Q 正 = u02 ( ) 2=2 1, D 符合题意。故答案为:D【分析】根据题意分别求出
4、正弦式交流电和方波交流电的有效值,再根据焦耳定律和欧姆定律分别求出热量,从而得出 Q 方 : Q 正 。本题要明确求焦耳热应该利用“四值”中的有效值,能够熟记正(余)弦式交流电的有效值,并能利用热效应的含义求解方波交流电的有效值为解题的关键。3.某市正将主干道上的部分高压钠灯换成 LED 灯,已知高压钠灯功率为 400w,LED 灯功率为 180W,若更换 4000盏,则一个月可节约的电能约为( ) A. 9102 kW.h B. 3105kW.h C. 6105 kW.h D. 11012 kW.h【答案】B 【解析】【解答】每一盏灯可以减少功率 220W,所有的灯可以节约的能源W= =40
5、000.22kW36524h=3105kW.h【分析】根据 i 功率可以求出一段时间消耗的能量,W=Pt,本题就是应用该公式解题。4.传感器在各种领域中有着广泛应用,是自动控制设备中不可缺少的元件。如下图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是:( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】【解答】A 图是可变电容器,通过改变电介质,来改变电容器的电容,A 不符合题意;B 图,电容器的一个极板时金属芯线,另一个极板是导电液,故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的,B 不符合题意;C 图是通过改变极板间的距离,改变电容器的电容,C 符合题意D 图,电
6、容器为可变电容器,通过转动动片改变正对面积,改变电容器的电容,D 不符合题意;故答案为:C .【分析】利用题目中“改变电容器两极间距离”的条件,结合图中的电容器进行分析即可。5.额定电压都是 110 V,额定功率 PA100 W、PB 40 W 的电灯两盏,若接入电压是 220 V 的电路中,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗的电功率最小的电路是下图中的( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】【解答】判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定电压,或电流是否是额定电流,对灯泡有PUI ,可知 RAR B。对于 A 电路,由于 RAR B , 所以 UBU A , 且有 UB11
7、0 V ,B 灯被烧毁,UA110 V,A 灯不能正常发光。对于 B 电路,由于 RBR A , A 灯又并联变阻器,并联电阻更小于 RB , 所以 UBU 并 , B 灯烧毁。对于 C 电路,B 灯与变阻器并联电阻可能等于 RA , 所以可能 UAU B110 V,两灯可以正常发光。对于 D 电路,若变阻器的有效电阻等于 A、B 的并联电阻,则 UAU B110 V,两灯可以正常发光。比较 C、D 两个电路,由于 C 电路中变阻器功率为(I AI B)110 V,而 D 电路中变阻器功率为(I AI B)110 V,所以 C 电路消耗电功率最小。故答案为 C。【分析】注意试题两点要求:正常发
8、光,各自到达额定电压;总功率最小,在总电压不变情况下,总电阻最小。两灯额定电压相同,额定功率不同,故电阻不同,不可直接串联,需与负载电阻连接,且需要小电阻灯泡在干路中,大电阻灯泡与变阻器并联。6.如图所示电路中(电源内阻不计),当 S 断开时,理想电压表的示数为 6 V,当 S 闭合后,a、b 两点间的电压可能是( )A. 11 V B. 10 V C. 9 V D. 8 V【答案】D 2【解析】【解答】当 S 断开时,由电阻 R1、R 2 和 R3 组成串联电路,电源的电压为: ;当 S 闭合时,电阻 R1 被短路,R 2、R 3 组成串联电路;电源的电压为: ;由以上两式可得: 。当 R3
9、0 时,U 2=9 V;当 R3时,U 2=6 V,S 闭合后电压表取值范围为 6 VU29 V,故 D 符合题意。故答案为:D。【分析】在串联电路中电流电压的特点是等流分压,各电阻两端的电压之比等于电阻阻值之比。7.下列说法中正确的是( ) A. 导体中电荷运动就形成了电流 B. 在国际单位制中,电流的单位是安培(A )C. 电流有方向,是一个矢量 D. 任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在【答案】B 【解析】【解答】自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流,故选项 A 不符合题意;形成电流的条件是导体两端保持有电压,且必须是导体而非任何物体,故选项 D
10、 不符合题意;电流有方向,但它是标量,故选项 C 不符合题意。故答案为:B。【分析】电荷在导体中的定向运动形成电流,电流具有方向,电流的方向与正电荷运动的方向相同、与负电荷运动的方向相反,但却是标量。8.有一条横截面积为 S 的铜导线,通过的电流为 I。已知铜的密度为 ,摩尔质量为 M,阿伏伽德罗常数为 NA , 电子的电荷量为 e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】【解答】设铜导线中自由电子定向移动的速率为 ,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为 ,则导线的长度为 ,体积为 ,质量为 ,
11、这段导线中自由电子的数目为 ,在 时间内这些电子都能通过下一截面,则电流 ,代入解得, ,解得电子定向移动的速率: ,故 A 符合题意。故答案为:A。【分析】导体的质量等于体积乘以导体的密度,导体中原子的个数利用公式即可得出,电流的定义是单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小,建立方程联立求解,即可得出结论。9.今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的 2 倍,甲、乙两端的电压之比为 1:3,则甲、乙两个电阻阻值的比值为( ) A. 1:6 B. 1:3 C. 1:4 D. 1:8【答案】A 【解析】【解答】 和 联立解得: ,可得 ,故 A 符合题意。故答案为:A。【分析】电流的
12、定义式为 I = ,故在相同时间内流过导体电荷量之比实际就是刘国道题电流之比,欧姆定律变形式 R= ,两式联立求解得出结论。10.使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则造成测量值( ) A. 比真实值大 B. 比真实值小 C. 与真实值相等 D. 可能比真实值大,也可能小【答案】B 【解析】【解答】两手同时接触两表笔的金属杆,相当于被测电阻与人体电阻并联,测出电阻为二者并联阻值,比被测电阻真实值小,故选项 B 符合题意。故答案为:B。【分析】此题比较简单,属于基础题型,人体能导电,当一个定值电阻倍并连一个电阻后,总电阻的值会减小。11.用电动势 E=6 V、内
13、电阻 r=4 的直流电源分别单独对下列四个小灯泡供电,实际消耗电功率最大的小灯泡的额定电压和额定功率是(设灯泡电阻不随电压变化)( ) 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】小灯泡的功率为: ,由数学知识可知:当 时,即 R=r 时电灯功率最大,电灯最亮。根据 可得四个灯泡的电阻分别为 3 ,4 ,9 ,12 ,B 电灯的电阻等于电源内阻,所以 B 电灯功率最大。故答案为:B。【分析】根据电源输出功率随外电路电阻变化图像可知,外电阻越接近电源内阻,电源输出功率最大,小灯泡最亮。12.对于不同的电源,工作时的电流为
14、I,下列说法正确的是( ) A. I 越大的电源做功越快 B. I 越大的电源输出的电能越多C. 电动势越大的电源做功越快 D. 电动势 E 与电流 I 的乘积体现了电源做功的快慢【答案】D 【解析】【解答】功率是表示做功快慢的物理量,根据公式 可得电动势 E 与电流 I 的乘积体现了电源做功的快慢,D 正确,AB 错误;电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的强弱,与外电路的结构无关,电源的电动势与电源的功率无关,故 C 错误。故答案为:D【分析】电源电功率反映了电流做功的快慢,仅与电源电动势和电流有关,与其他因素无关。13.如图 3 所示,当 ab 端接入 100V 电压时
15、,cd 两端为 20V;当 cd 两端接入 100V 时,ab 两端电压为 50V,则R1:R 2:R 3 之比是( )A. 4:2:1 B. 2:1:1 C. 3:2:1 D. 以上都不对【答案】A 【解析】【解答】ab 接 100 V 电压时,由于 cd 开路,R 3 两端无电压,U cdU R2 U,所以 20 100,R 1:R 22:1 ,同理 cd 接 100 V 电压时,R 1 两端无电压,U ab U,所以 50 100,R 2:R 32:1 由以上两式,得 R1:R 2:R 34:2:1,A 选项符合题意。故答案为:A。【分析】当只在 ab 两端接入电压或只在 cd 两端接入
16、电压,此时的电路只是串联电路,此时利用串联电路的分压特点即可得出电阻之间的大小比值。14.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此( ) A. 电动势是一种非静电力 B. 电动势越大,表明电源储存的电能越多C. 电动势的大小是非静电力做功能力的反映 D. 电动势就是闭合电路中电源两端的电压【答案】C 【解析】【解答】电动势是反映电源通过非静电力做功将其它形式的能转化为电势能本领的物理量,电动势越大说明这种转化本领越强,但不能说明储存的电能越多,故选项 A、B 错误而选项 C 正确;闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小,故选项 D 错误。【分析】电动势等于非静电力把 1C
17、的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功,描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量15.某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( ) A. 一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B. 一个伏特表和多个定值电阻C. 一个安排表和一个电阻箱 D. 两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D 【解析】【解答】A 中根据闭合回路欧姆定律可得 ,可测量多组数据列式求解,A 正确;B 中根据欧姆定律可得 ,测量多组数据可求解,B 正确; C 中根据欧姆定律可得 ,可测量多组3数据列式求解,C 正确;D 中两
18、个安培表和一个滑动变阻器,由于不知道滑动变阻器电阻,故无法测量,D 错误;【分析】根据 U-I 图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻16.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为 v 的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为 M0 的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为 t0 , 输出电压为 U0 , 某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为 t,输出电压为 U,则该同学的身高和质量分别为()A. v(t 0-t), B. v(t 0-t), C. v(t 0-t)
19、, D. v(t 0-t), 【答案】D 【解析】【解答】当测重台没有站人时,则 2x=vt0;站人时:2(x-h)=vt;解得 h= v(t 0-t);无人站立时:U0=KM0g;有人时: U=k(M0g+mg);解得: ;故选 D【分析】由速度与时间可确定出距离,距离之差为人的高度;由输出电压与作用在其上的压力成正比知 U=KG 总 , 确定出 K 即可确定重力 G,从而确定质量17.如图所示,其中电流表 A 的量程为 0.6A,表盘均匀划分为 30 个小格,每一小格表示 0.02A; 的阻值等于电流表内阻的 ; 的阻值等于电流表内阻的 2 倍。若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1
20、 的电流值,则下列分析正确的是( )A. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04AB. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02AC. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06AD. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01A【答案】C 【解析】【解答】A、B、当接线柱 1、2 接入电路时,电阻 与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的 ,由于电流表的满偏电压为定值,故量程扩大为原来的 3 倍,则每小格变为 0.023=0.06A,选项 A、B 均错误。C、D、当接线柱 1、3 接入电路时,电阻 与电流表内阻并联后再和电阻 串联,但串联的电阻
21、对于电流表量程无影响,故每一小格仍为 0.06A,选项 C 正确,选项 D 错误。故选 C。【分析】电压表的改装:串联大电阻分压, 。电流表的改装:并联小电阻分流,18.一根长为 L,横截面积为 S 的金属棒,其材料的电阻率为 。棒内单位体积自由电子数为 n,电子的质量为 m,电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为 v。则金属棒内的电场强度大小为( )A. B. C. D. 【答案】C 【解析】【解答】 ,I=neSv, , ,联立得 E= nev,故选 C。【分析】本题考查电阻定律、欧姆定律和电流的微观表达式等,意在考查考生的综合分析能力和建模能力
22、。考查公式组合,公式组合在高中物理的考查是很多的,哪几个容易组合出题,要总结出来,记在心里,当看到类似的的题时,就联想它们。二、多选题19.关于欧姆表,下列说法正确的是( ) A. 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的 B. 由于电流和电阻成反比,所以刻度盘上的刻度是均匀的C. 使用欧姆表时,选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接,进行欧姆调零 D. 当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时,可不进行欧姆调零【答案】A,C 【解析】【解答】欧姆表原理为闭合电路欧姆定律,由 I 可知,欧姆表刻度不均匀,故选项 A 符合题意,B 不符合题意;当换不同挡位测电阻时,需重新欧姆调零,将表笔短接,使指针指
23、在电阻挡零刻度线处,故C 符合题意,D 不符合题意。故答案为:A、C。【分析】此题比较简单,属于常识性问题,考查多用电表欧姆表的原理和常见问题,对于欧姆表当换不同档位时都需要重新进行调零。20.使用多用电表测电阻时,下列说法中符合实际的有( ) A. 测量电阻时,两手碰着表笔的金属杆,测量值会偏小 B. 测量电路的电阻时,如果该电路不和电源断开,可能烧坏表头C. 使用其他的欧姆挡时,不论电阻值多大,均不需拨动转换开关,都可测得较准确的电阻值 D. 测量电阻时要使两表笔短接,调节欧姆调零电阻,使表头的指示电流为零【答案】A,B 【解析】【解答】测量电阻时,两手碰着表笔的金属杆,这样会并联了人体电
24、阻,使测量值偏小,故选项 A 符合题意;测量电路的电阻一定要把电源和电路断开,否则可能烧坏电表,故选项 B 符合题意;测电阻时要选择合适的挡位进行测量,才能测得较准确的阻值,故选项 C 不符合题意;测量电阻时,要使两表笔短接,调节欧姆调零电阻,使表头的指示电流达到满偏电流,选项 D 不符合题意。故答案为:A、B。【分析】此题属于常识性问题,比较简单,人体也属于导体,具有电阻,所以在使用欧姆表时要避免人体与表头接触,欧姆表实际上是通过测量电路中的电流来反映所测电阻阻值,表内已有电源,若所测电路存在电源,致使电流过大容易损坏。21.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,如图所示图线分别为
25、某金属导体和某半导体的电阻随温度4变化的关系曲线,则( )A. 图线 1 反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 B. 图线 2 反映金属导体的电阻随温度的变化关系C. 图线 1 反映金属导体的电阻随温度的变化关系 D. 图线 2 反映半导体材料的电阻随温度的变化关系【答案】C,D 【解析】【解答】金属导体的电阻随温度的升高而增大,半导体材料的电阻随温度的升高而减小,故选项 C、D 符合题意。故答案为:C、D。【分析】普通金属材料导体当温度升高时,导体的电阻变大,其实是由于金属的电阻率随温度增大而增大;对于半导体材料随着温度升高,反方向电阻逐渐减小而失去半导体特性,是由于半导体材料电阻率随温度升
26、高而减小。22.如图所示的是分压器电路,A 、B 为分压器的输出端,若把滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器中央,下列判断正确的是( )A. 空载时输出电压 B. 当接上负载 R 时,输出电压 C. 负载 R 越大,U AB 越接近 D. 负载 R 越小,U AB 越接近 【答案】A,B,C 【解析】【解答】因为滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器中央,则空载时输出电压 ,选项 A 符合题意;当接上负载 R 时,R 与 PD 之间的电阻并联后小于 CP 之间的电阻,故输出电压 ,选项 B 符合题意;且负载 R 越大,则 R 与 PD 之间的电阻并联后的阻值越接近于 CP 之间的电阻,则 UAB 越接近
27、 ,选项 C 符合题意,D 不符合题意。故答案为:A、B、C。【分析 】在并联电路中有等压分流的特点,而分压式接法中可等效为串并结合,当再并联上一个电阻时总电阻减小,所分电压变小;当负载 R 越大时,总阻值也将变大。23.(2018 江苏)如图所示,电源 E 对电容器 C 充电,当 C 两端电压达到 80 V 时,闪光灯瞬间导通并发光,C 放电放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对 C 充电这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光该电路( )A. 充电时,通过 R 的电流不变 B. 若 R 增大,则充电时间变长C. 若 C 增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 D. 若 E 减小为 85 V
28、,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【答案】B,C,D 【解析】【解答】电容器充电时两端电压不断增大,所以电源与电容器极板间的电势差不断减小,因此充电电流变小, A 不符合题意;当电阻 R 增大时,充电电流变小,电容器所充电荷量不变的情况下,充电时间变长, B 符合题意;若 C 增大,根据 Q=CU , 电容器的带电荷量增大, C 符合题意;当电源电动势为 85V 时,电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压 80V 时,所以闪光灯仍然发光,闪光一次通过的电荷量不变, D 符合题意。故答案为:BCD【分析】熟练掌握形成电流的条件,电流的定义式以及电容器充放电的原理、知道 Q=CU 即可解决此题。24
29、.如图所示电路中,电源内阻忽略不计。闭合电建,电压表示数为 U,电流表示数为 I;在滑动变阻器 R1 的滑片P 由 a 端滑到 b 端的过程中( ) A. U 先变大后变小 B. I 先变小后变大C. U 与 I 比值先变大后变小 D. U 变化量与 I 变化量比值等于 R3【答案】B,C 【解析】【解答】据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项 A 错误;滑片滑动过程中,电阻R1 的阻值先增大后减小,电压不变,所以电流表示数先减小后增加,故选项 B、C 正确;由于电压表示数没有变化,故选项 D 错误。【分析】电源内阻忽略不计,电压表测量电源电压,所以无论外电阻如何变化,电压表示
30、数不变滑动变阻器 R1的滑片 P 由 a 端滑到 b 端的过程中,电阻先曾大后减小,由欧姆定律可判断电流表示数的变化和和 U 与 I 比值的变化25.(如图所示的电路中,电源电动势为 12 V,内阻为 2 ,四个电阻的阻值已在图中标出闭合开关 S,下列说法正确的有( )A. 路端电压为 10 V B. 电源的总功率为 10 WC. a、b 间电压的大小为 5 V D. a、b 间用导线连接后,电路的总电流为 1 A【答案】A,C 【解析】【解答】由图知外电路的总电阻为 10,回路总电阻为 12 ,根据欧姆定律可求干路电流 ,所以路端电压为 ,所以 A 正确;电源的总功率 ,故 B 错误;根据并
31、联电路的特点可求流过 a、b 电流均为 0.5A,所以 ,故 C 正确;a、b 间用导线连接后,根据电路的连接可求外电路电阻为 7.5,回路总电阻为 9.5,所 D 错误。【分析】由串并联电路分别出初态的外接电阻阻由欧姆定律确定外压,求电流定功率;确定出 a,b 间的电势求其电压;a、b 间用导线连接后电路结构变化,重新求电阻求电流三、实验探究题26.(2018 卷 )某同学组装一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程 100 ,内阻 );电阻箱 (阻值范围 );电阻箱 (阻值范围 );导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为 的直流电流表。在此基础上再将它改装成量程为 的直流电压表。组
32、装好的多用电表有电流 和电压 两档。回答下列问题: 5(1)在虚线框内画出电路图并标出 和 。其中*为公共接线柱。 和 分别是电流档和电压档的接线柱。(2)电阻箱的阻值应取 _ , _ .(保留到个位)【答案】(1)(2)100;2910 【解析】【解答】R 1 的电阻比较小,所以 R1 与表头并联构成大量程的的电流表, R2 的阻值比较大,与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表,设计电路图如图所示;改装电流表需要并联一个电阻,要改装 1mA 的电流表需要并联的电阻R 并 = ,所以选用与变阻箱 R1 并联,并联后的总电阻为 R=90要改装 3V 电压表需要串联电阻,串联电阻的阻值为 R 串
33、 = 【分析】搞清电流表和电压表的改装原理,根据串并联电路的特点结合欧姆定律解决此题。并注意结果保留到各位。27.(2018 江苏)一同学测量某干电池的电动势和内阻 (1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_;_(2)实验测得的电阻箱阻值 R 和电流表示数 I , 以及计算的 数据见下表:根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出 关系图像_由图像可计算出该干电池的电动势为_V;内阻为_ R/ 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26/A16.7 6.0 5.3 4.5 3.
34、8(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为 100 mV 的电压表并联在电流表的两端调节电阻箱,当电流表的示数为 0.33 A 时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_V;内阻应为_ 【答案】(1)开关未断开;电阻箱阻值为零(2) ;1.4(1.301.44 都算对);1.2(1.01.4 都算对)(3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致);1.0(结果比(2)问第二个空格小 0.2) 【解析】【解答】(1)连接电路时电源应与电路断开,所以开关要断开;另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零,这样容易烧坏电流表和电源。(2)将数据描点连线,做出一条倾斜的直
35、线。根据闭合电路欧姆定律 E=I(R+r)得 ,所以图线的斜率表示电源电动势 V=1.37V,截距绝对值表示 r=0.43.0=1.20;用电压表与电流表并联,可测得电流表的内阻 ,考虑电表内阻对实验的影响,则E=I(R+RA+r),得 ,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为 1.37V,图线的截距表示(R A+r),所以内阻精确值为 r=(1.20-0.20) =1.00。【分析】(1)做电学实验时,需注意几项原则,其中一项即为安全性。(注意正负极的接法、各种仪器的量程等)(2)由闭合电路的欧姆定律得出 R 与 的关系,结合数学知识即可得出电源电动势和内阻。(3)若用电压表与电流表并
36、联,可用伏安法得出电流表内阻,此方法考虑到电表内阻对实验的影响,类似(2)中的分析方法可得出电动势及内阻的准确值。28.(2018 卷 )一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻 Rx 的阻值,图中 R0 为标准定值电阻(R 0=20.0 ); 可视为理想电压表。S 1 为单刀开关,S 2 位单刀双掷开关,E 为电源,R 为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线_;6将滑动变阻器滑动端置于适当位置,闭合 S1;将开关 S2 掷于 1 端,改变滑动变阻器动端的位置,记下此时电压表 的示数 U1;然后将 S2 掷于 2 端,记下此时电压表 的示数 U2
37、;待测电阻阻值的表达式 Rx=_(用 R0、U 1、U 2 表示);重复步骤(3),得到如下数据:1 2 3 4 5U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.493.44 3.43 3.39 3.40 3.39利用上述 5 次测量所得 的平均值,求得 Rx=_。(保留 1 位小数) 【答案】 ; ;48.2 【解析】【解答】开关 S2 掷于 1 端,由欧姆定律可得通过 Rx 的电流 I=U1/R0 , 将开关 S2 掷于 2 端,R 0 和 Rx 串联电路电压为 U2 , Rx 两端电压为 U=U2-U1 , 由欧姆定律可得
38、待测电阻阻值 Rx=U/I= R0=( -1)R0。5 次测量所得 的平均值, (3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41,代入 Rx=( -1)R 0=(3.41-1 )20.0=48.2。【分析】(1)连接实物图时依据原理图依次连接(注意线不要交叉,正负极不要接反,滑动变阻器是分压还是限流)(2)开关 S2 掷于 1 端,根据欧姆定律可通过 Rx 的电流为 , 将开关 S2 掷于 2 端,可得 Rx 两端电压为 U2-U1 , 再由欧姆定律得出 Rx。(3)根据表格求出 RX 的平均值。29. (1)小明用多用电表测量一小段 2B 铅笔芯的电阻 R,正确的操作顺序是_(
39、填字母); A.把选择开关旋转到交流电压最高档B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C.把红、黑表笔分别接在 Rx 两端,然后读数D.把选择开关旋转到合适的档位,将红、黑表笔接触E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+” 、“-” 插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指 0 (2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,则 Rx=_ (3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大,采用伏安法测量。现有实验器材如下:电源(电动势 3V,内阻可忽略),电压表(量程 3V,内阻约为 3 ),多用电表(2.5mA 挡、25mA 挡和 250mA 挡,对应的内电阻约为40 ,4 和 0.4 ),滑动变阻器
40、 Rp(010 ),定值电阻 Ro(阻值 10 ),开关及导线若干。测量铅笔芯的电阻 Rx,下列电路图中最合适的是 _(填字母),多用电表选择开关应置于_挡。A B. C. D. 【答案】(1)EDBCA(2)2.83.0(3)B;250mA 【解析】【解答】(1)多用电表应先进行机械调零,再进行欧姆调零,用完后再把电表档位调整到交流电压最高档或 OFF 档;E 项是机械调零,DB 是欧姆调零,C 是测电阻,最后关闭是 A,故答案为 EDBCA。(2)由图可知,档位为1,读数为 2.9。(3)AB、 由于待测电阻较小,电流表电阻引起的误差较大,所以采用外接法,故 A 错误,B 正确;C. 电压
41、表量程为 3V,电源电动势为 3V,C 图接法致使电压表偏转不明显,故 C 错误;D. 图中电路图电压表测量的是电源的电压,不会随着滑动变阻器变化而变化,故 D 错误;故选 B。用电源电动势除以总电阻,最大电流约为 I= 230mA ,所以选择 250mA 的量程。【分析】(1)多用电表测量电阻,应先对多用电表机械调零,然后把选择开关置于合适的欧姆档,再进行欧姆调零,欧姆调零后测电阻,多用电表使用完毕应将选择开关至于 OFF 档或者交流电压最高档.(2)根据图示表盘确定欧姆表的倍率,然后读数.(3)根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法,然后选择实验电路.30.某同学用伏安法测量待测电阻的阻值现
42、有器材为:待测电阻 R(阻值约为 5)电源(电动势 3V)滑动变阻器(阻值范围 010)电流表(量程 0.6A,3A电压表(量程 3V,15V)开关,导线若干实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用回答下列问题: 7(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为 3V,电流表的示数始终接近 0写出产生这种现象的一个原因:_ (3)在连线正确后,闭合开关电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示由图可知,电压表读数为_V,电流表读数为_A由此可得待测电阻的阻值为 _(结果保留 3 位有效数字)【答案】(1)(2)待测电阻 R 断路(3)2.20;0.48;4.58 【解析】【解答】解:(1)因为电源电动势为 3V,则电压表的量程选用 3V,根据欧姆定律知,电流的最大值大约 0.6A,则电流表量程选择 0.6A,根据实物图进行连线(2)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为 3V,电流表的示数始终接近 0,产生这种现象的原因是待测电阻 R 断路,由于电压表内阻非常大,导致电流表电流接近 0,外电路断路时电压表示数等于电源电动势(3)由图
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