选择题
(6分).一根长为1 m的均匀电阻丝需与一“10 V,5 W”的灯同时工作,电源电压恒为100 V。电阻丝阻值R=100 (其阻值不随温度变化)。现利用分压电路从电阻丝上获取电能,使灯正常工作。(1)在右面方框中完成所需电路;(2)电路中电流表的量程应选择_________(选填:“0—0.6 A”或“0—3 A”);(3)灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为_________m(保留两位有效数字)。
R
L
E
A
(2).电流表的量程应选择___0-3A _,
灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为_ 0.17___m
11.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压):
I(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.45 0.47 0.49 0.50
U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
(1)该同学漏填了U=1.20V时对应的电流I,请根据如图所示的当时电流表,在上表空格中填上相应的读数;
(2)在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干;
(3)在右图中画出小灯泡的U—I曲线;
(4)将与本题研究中的一样的两个小灯泡接在电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的某一电池两端,则每个小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(3)小题的方格图中)
11.(1)0.42(2分)
(2)见左下图(3分) (3)见右下图(3分)
8.有一个教学用的可拆变压器,如图甲所示,它有两个外观基本相同的线圈A和B,线圈外部还可以绕线。
(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值,指针分别对应图乙中的a、b位置,则A线圈的电阻为 Ω,由此可推断 线圈的匝数多(选填“A”或“B”)。
(2)如果把它看作理想电压表,现要测量A线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源,请简要叙述实验的基本步骤(写出要测的物理量,并用字母表示)。
A线圈的匝数nA= .
8、(1)24 A
(2)①用绝缘导线在变压器的铁心上绕制一n匝数线圈。
②将A线圈与低压交流电源相连接。
③用多用电表的交流电压挡先后测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压U.
其它方法,只要合理同样给分
(4)将原图像横向拉伸2倍,再作出U=图线,可得每个小灯泡工作电流为0.25A,工作电压为0.50V,因此小灯泡实际功率为0.125W(5分)
12、有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示。此金属材料重约1~2N,长约为30㎝,电阻约为10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ,密度为ρo。因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积So。现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,1.0Ω)
D.电流表(3A,0.1Ω)
E.电压表(3V,6kΩ)
F.滑动变阻器(2kΩ,0.5A)
G.滑动变阻器(10kΩ,2A)
H.蓄电池(6V,0.05Ω)
I.开关一个,带夹子的导线若干。
(1)除待测金属管线外,还应选用的器材有 ;(只填代号字母)
(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成电路。
(3)实验中要测量的物理量有 ,计算金属管线内部空间截面积So的表达式为So= 。
12、(2)①ABCEGHI (3分) ②如图所示,实物连图不给分 (4分) ③横截面边长a、管线长度L、电压表示数U、电流表示数I (5分)
13、用下面的方法可以测量物体的带电量.图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可视为匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。简要的实验步骤如下:(请按要求完成相应的解答)
①用天平测出小球的质量m,按图所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量;
②连接电路(请在图中的虚线框内画出实验所用的电路图,电源、开关已画出);
③闭合开关,调节滑动变阻器滑动片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ;
④以电压U为纵坐标,以 为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k;
⑤小球的带电量q = 。(用m、d、k等物理量表示)
13、⑴如右图(a)所示:(4分)
(2) tanθ,(2分)
⑶(4分)
18、某电流表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,有下列器材:
A.待测电流表 B.6 V直流电源E
C.“0~10Ω,1A”滑动变阻器R1 D.“0~100Ω,50mA”滑动变阻器R2
E.“0.6 A,0.5Ω” 标准电流表 F.“3A,0.01Ω”标准电流表
G.5Ω定值电阻R3 H.20Ω定值电阻R4
Ⅰ.开关及导线若干
(1)应选用的器材有___________(只需填写所选器材序号).
(2)在虚线框内画出实验电路图.
(3)待测电流表的电流刻度值的表达式I=_____________,
式中各物理量所表示的意义分别为_________________________________.
18、(1)ABCEGI
(2)电路图如图所示
(3)的读数,RA1为标准电流表的内阻,r0为待测交电流表的内阻,R3为定值电阻阻值
5、虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间。电键S闭合后,实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示。
(1)试根据这些数据在下面的坐标纸上画出U—I图线。
(2)若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源,从图线上求出电源的电动势E=_______V,内电阻r=______Ω。
(3)若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时,电流表示数是_______A。
(4)变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率是_________W。
5、答案:
(1)粗差点2.38要去掉,连接成直线,单位合理,图形布满坐标纸
(2)电动势在2.5—2.7V之间给分, 内电阻在0.9—1.1Ω之间给分,
(3) 电流表示数在2.5—2.8A之间给分
(4)滑动变阻器的最大功率在1.55—1.75W之间给分
(10分)实验室提供的实验器材如下表所示.现要设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度.
器材及符号 规格
电流表A1 量程10mA,内阻r1约40 ,待测
电流表A2 量程50mA,内阻r2约20
电阻箱R1 阻值范围0~9999.9
电阻箱R2 阻值范围0~99.9
滑动变阻器R3 阻值0~20 ,额定电流1.5A
电阻R0 阻值约100 ,作保护电阻用
直流电源E 电动势12V,内阻r约0.5
电键K、导线若干
(1)将该实验方案的电路图在右边的方框中画出,并标明各器材的符号
(2)若选用测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1=____,式中各符号的意义是:________________________________________________________.
12.
1、在一电学黑盒盖上有A、B、C三个端钮,如图所示。盒内有两个元件串联组成不闭合电路,其中一个元件为电阻,另一个元件可能是电阻、二极管、电容或电池。要求:试将低频信号发生器接于A、C两端钮(相当于在A、C两端接一低频交流电源),利用示波器判断另一个元件的性质和所在位置. 利用示波器分别观察AC、BC、AB两点间的电压波形,得到的均为正弦波。改变输入耦合开关,由AC—DC,或由DC—AC,所有正弦波无上下位移。当输入信号频率改变时(输入电压幅度保持不变),频率增加,U增加,U下降。在A、B、C三个端钮间画出电路图。
1、 利用示波器分别观察AC、BC、AB两点间的电压波形,得到的均为正弦波。由上述现象可知,没有出现半个波形被去除现象,即可排除有二极管的可能。由观察波形都为正弦波,无直线波形,且改变输入耦合开,由AC到DC,或由DC到AC,正弦波无上下位移,说明无直流成分叠加,所以排除另一元件为电池。当输入信号频率改变时(输入电压幅度保持不变),频率增加,U增加,U下降,输出波形随频率而改变,排除两个元件都是电阻的可能性。另一元件唯一的可能是电容。频率增加, U下降,说明BC间为电容
2、如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端。
(1)为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为以上测量中不妥的有: (填序号),理由是:
。
(2)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示。请你作进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E= V,内阻r= Ω。
(3)由于电压表和电流表的内阻,会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比 ,测得的内阻与实际值相比
(填“偏大”、“偏小”和“相同”)。
2、(1)①、③
①中不能用电阻档直接测量含源电路的电阻;
③中可能会造成短路
(2)1.45(±0.02) 0.73(±0.02)
(3)偏小 偏小
3.实验室中现有器材有:电池E(电动势约10V、内阻约1Ω);电流表A1(量程约10A、内阻r1约0.2Ω);电流表A2(量程300mA、内阻r2约5Ω);电流表A3(量程250mA、内阻r3约5Ω);电阻箱R1(最大阻值999.9Ω、最小阻值改变量为0.1Ω);滑线变阻器R2最大值100Ω;开关S;导线若干,实物图如图b所示。要求用图a所示的电路图测量图中的电流表A的内阻(即能测量所提供的三只电流表中任一只的电阻)。
①在所给的三个电流表中,哪几个电流表可以用此电路精确测出其内阻?答: 。
②在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。
= 3 \* GB3 ③需要读出的物理量是 。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 。
3.解: ①A2、A3;(2分)(电流表A1不能精确测出其内阻,因这时图中的电流表Aˊ应为A2、A3中的一只,这使得电流表A1中的电流不能超过300mA,其指针的偏转极其微小,误差很大。而A2、A3可用此电路精确测出其内阻。)
②若测3,实物连线如图所示。(3分)
③根据前面的分析,要读出的物理量是A、Aˊ两电流表的示数I、Iˊ和电阻箱的阻值R1,待测内阻的计算公式是
6.在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实验,下面就举两例:
Ⅰ.某组设计了如图所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻,′是辅助电源. A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)补充下列实验步骤:①闭合开关S1、S2, 使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点UA、UB 的关系是
UA UB,即A、B相当于同一点,读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得________________,读出_______________.
(2)写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式____________________________ _______________________________:.
Ⅱ.某组利用如图所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度,用螺旋测微器测出金属丝的直径,用电流表和电压表测出金属丝的电阻.
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=___________.
(2)利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1;
请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:_________________________.
由以上记录的数据计算出被测电阻的表达式为=_______________________.
活动总结:经过分析就可以看出该活动是十分有成效的,它们都可以消除系统误差,测量的是真实值.
6、本题是比较创新的实验,是属于研究性学习实验,是在常规实验基础上的改进,主要考查的是测量电源电动势和内阻、测金属电阻率的实验原理及误差的消除方法.本题都是两次测量,利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差,提高了实验的准确度.
【解】Ⅰ.①调整滑动变阻器R、R′(2分)= (1分)②灵敏电流计的示数为零
电流表和电压表的示数I2和U2(1分)(2)E=I1r+U1,E=I2r+U2,解得
E=U1+I1(U2-U1)/(I1-I2),r=(U2-U1)/(I1-I2)(2分)
Ⅱ.(1)πd2Rx/4l(2分)
(2)将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2 (2分) U1/I1-U2/I2(2分)
提示:由欧姆定律得U1=I1(RA+RP+Rx),U2=I2(RA+RP),故Rx=U1/I1-U2/I2.
12.(10分)在做《测定金属的电阻率》的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5 Ω,要求测量结果尽量准确,备有以下器材:
A.电池组(3 V、内阻l Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻0.0125 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻4 kΩ)
E.电压表(0-15 V,内阻15 kΩ)
F.滑动变阻器(0-20 Ω,允许最大电流l A)
G.滑动变阻器(0~2000 Ω,允许最大电流0.3 A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是____________ .(只填写字母代号)
(2)某同学采用了右图所示的部分电路测量电阻,则测量值比真实值偏____________ (选填“大”或“小”).根据测量数据得到的伏安特性曲线如图所示,图中MN段向上弯曲的主要原因是___________________.
12 (1) ACDFH(4分)
(2)小(3分)
随着电阻丝中的电流增大,温度升高,电阻率增大,电阻增大(3分)
12. (10分)两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.
(1)滑动变阻器发生断路的是第___实验组;断路发生在滑动变阻器__段.
表一(第一实验组)
P的位置 a b c d e
的示数(A) 0.84 0.48 0.42 0.48 0.84
表二(第二实验组)
P的位置 a b c d X e
的示数(A) 0.84 0.42 0.28 0.21 0.84
(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之间的某一点) 处的电流表示数的可能值为:( )
(A)0.16A (B)0.26A
(C)0.36A (D)0.46A
12. 答案: (1) 滑动变阻器被分成两部分并联具有对称性,而表一有对称性,表二没有对称性,所以第二组发生滑动变阻器发生断路.用排除法结合对称性可知是de段断路.
(2)仔细分析表二数据变化规律,可发现滑到b是a处1/2滑到c是a处1/3滑到d是a处1/4,如果恰好是e处断路,则刚要滑到e处时电流应是a处的1/5为0.168A, 如果恰好是d处断路,则刚好滑过d处时电流应是a处的1/2为0.42A 所以选D
12、要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Rx,现提供了以下器材:
?A.量程分别是0.6A、3A,内阻分别为几欧、十分之几欧的电流表1只;
?B.量程分别是3V、15V,内阻分别为1kΩ、几千欧的电压表1只;
?C.总阻值为20Ω的滑动变阻器1只;
?D.6V的蓄电池1只;
?E.开关1只和导线若干.
为使电阻的测量较为准确,并使电表能从零值开始读数,根据提供的实验器材
(1)在甲图的方框内,画出符合要求的实验电路图.
(2)电流表选用 量程;电压表选用 量程。
(3)用笔画线代替导线,将如图乙所示的实物图连成实验电路.
?(4)如果其中一次测量电表的读数如图丙所示,则由这个测量算得电阻值
Rx= .
12、(1)实验电路图如图(甲)所示(2分)(2)0.6A 3V (2分)
(3)实物电路图如图所示(3分) (4)Rx=4.58Ω(3分)
12.(12分)实验桌上有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只,它们的性能均正常。
⑴现在用多用电表的欧姆挡,分别测量它们的正反向电阻。测量结果如下:测甲元件时,R正= 0.5kΩ, R反=100kΩ;测乙元件时,开始时指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在“∞”上。则甲、乙二个元件分别是 ▲ 、 ▲ 。
⑵若想测量上述发光二极管的发光效率,某同学设计了如图甲所示的实验:将一个标有“0.5V 1W”的发光二极管接入电路,使之正常发光,在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I(单位面积上光的照射功率)。实验测得数据如下表,并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d-1、I-d-2坐标平面内标得如下数据点,如图乙所示。
d/×10-2m 2.50 3.50 4.50 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50
I/W·m-2 32.00 16.33 9.97 6.61 4.73 3.56 2.77 2.22
①根据图中三个数据点图,可以将I与d之间的数学关系式写为 ▲ ,其中的常量为 ▲ 。
②若把发光二极管看成点光源,在与点光源等距离的各点,可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等。此时,我们可以建立一个点光源散射光的模型,从而求出光源的发光功率P0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式:P0= ▲ 。
③根据以上条件和有关数据,可以算出这个发光二极管的电——光转换效率约为
η= ▲ 。(不考虑光传播过程中的能量损失)
12.⑴发光二极管 电容器 ⑵① 0.02W(±0.002W) ②P0=4πd2I ③25.12%
(每空2分,共12分)
11.(10分)下图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图。试回答下列问题:
(1)在该实验中电流计G的作用是
__________________________________
(2)按实验要求在右图实物上连线。
11.(1)检测副线圈中有无感应电流并确定感应电流的方向。
(2)见右图。
1 2.(9分)一台臭氧发生器P的电阻为10k,当供电电压等于24V时能正常工作,否则不产生臭氧.现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置,要求它在有光照时能产生臭氧,在黑暗时不产生臭氧,拟用一个光敏电阻只R它进行控制,的阻值在有光照射时为1 00、黑暗时为1 000、允许通过的最大电流为3mA 电源E的电压为36V、内阻不计;另有一个滑动变阻器R2,阻值为O~l qon、允许通过的最大电流为O.4A;一个开关S和导线若干.(臭氧发生器P和光
敏电阻Rl的符号如图8所示.)
(1)设计一个满足上述要求的电路图,图中.
各元件要标上字母代号,其中滑动变阻
器两固定接线柱端分别标上字母A、B
(电路图画在答卷的方框内).
(2)滑动变阻器R2两固定接线柱相距1 2cm,
滑片与某固定接线柱之间的阻值跟滑片与该接
线柱的距离成正比,滑片应调到离图中A接线
柱约 cm处(对应电路图,保留一位有效数字).
1 2.(1)电路如图所示(6分)
(2) 8 (对应电路图)(3分)
12.如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端。
(1)为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为以上测量中不妥的有: (填序号),理由是:
。
(2)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示。请你作进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E= V,内阻r= Ω。
(3)由于电压表和电流表的内阻,会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比 ,测得的内阻与实际值相比 (填“偏大”、“偏小”和“相同”)。
参考答案:
(1)①、③
①中不能用电阻档直接测量含源电路的电阻;
③中可能会造成短路
(2)1.45(±0.02) 0.73(±0.02)
(3)偏小 偏小
12.(12分)有一内阻未知(约25kΩ ~ 35kΩ)、量程未知(约25V ~ 35V),共有30个均匀小格的直流电压表V.
(1)用多用表的欧姆档测量其内阻,多用表刻度盘上电阻刻度中间值为20.实验时应将选择开关拨至倍率“×_______”,多用表的红表笔与电压表V的 (“正”或“负”)的接线柱相连。
(2)若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ,为了测出电压表的量程,现有下列器材可供选用,要求测量多组数据,并有尽可能高的精确度.
标准电压表V1 (量程3V,内阻3KΩ)
电流表A (量程0~3A,内阻未知)
滑动变阻器R (总阻值1kΩ)
稳压电源E (30V,内阻不能忽略)
电键、导线若干
①在右边方框中画出实验电路图
②选用记录数据中任一组,写出计算量程的
表达式Um = ______________.
式中各字母的意义是:___________ ________________________________.
12.(1) 1k.负(4分)
(2)①如右图 (4分)
②Um = ,其中N1:表指针所指格数,U1:表读数.(4分)
12.某同学设计了一个电路测量“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中导
电膜的厚度.现使用了中间带孔的两个矩形窄条金属铜板作为电极,此金属板长等于
导电纸宽度.已知此导电膜电阻率为ρ,另提供器材如下:
①电源E(具有一定电阻,电动势约为9 V);②电流表?(量程为15 mA,内阻较小);③电压表?(量程为10V,内阻约为25kΩ):④滑动变阻器(阻值0~100Ω,额定电流1 A);⑤开关S,直尺,导线若干.
请你按该同学的思路,利用所给仪器回答如下问题:
(1)图甲中已装好了导电纸,你以粗线段代表金属铜极板,在甲图中作出安装两金属铜极板的示意图.
(2)安装好金属极板后,该同学先用多用电表估测两金属极板之间的电阻(如图乙所示),阻值为____·
(3)以“ ”表示导电膜的电阻,
在下面的方框内作出伏安法测导电膜
电阻的电路 原理图.
(4)导电膜厚度的表达式为d= 。
上式中各物理量的意义分别为:
________________________________________。
12.(1)示意图如图所示 (2分)
(2)1100Ω (2分)
(3)电路原理图如图所示 (3分)
(4)。l1为两金属极板间的距离,l2为导电膜的宽度,U为电压表的读数,I为电流表的读数。(5分)
12.如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端。
(1)为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为以上测量中不妥的有: (填序号),理由是:
▲ 。
(2)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示。请你作进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E= ▲ V,内阻r= ▲ Ω。
(3)由于电压表和电流表的内阻,会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比 ▲ ,测得的内阻与实际值相比 ▲ (填“偏大”、“偏小”和“相同”)。
12.(1)①、③
①中不能用电阻档直接测量含源电路的电阻;
③中可能会造成短路
(2)1.45(±0.02) 0.73(±0.02)
(3)偏小 偏小
9.在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度,为此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘,在圆盘的边缘标有刻线(称为主尺),圆盘外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺,如图所示(图中画出了圆盘的一部分和游标尺).圆盘上刻出对应的圆心角,游标尺上把与主尺上19°对应的圆心角等分为10个格.试根据图中所示的情况读出此时游标上的0刻度线与圆盘的0刻度线之间所夹的角度为________.
答案:16.0°
12.如图所示,在测电池的电动势和内电阻的实验中,接通开关,电压表有读数,电流表示数为零。改变变阻器滑片的位置,电流表也没有反应。用多用表电压档检查电路,把红表笔接到电池的正极,黑表笔分别接触电流表的正极(b点)和负极(c点),多用表电压档的示数均零;用黑表笔分别接触d点、e点,多用表电压档的示数均和电压表示数相等。检查各接线柱选择均正确且接触良好,则电路中发生故障的原因是 。故障排除后,根据得出的数据作出的U—I图象,如图所示,由图象得出电池的电动势E= V,内电阻r= Ω
12.Cd断路 3 , 2
12. 为验证小灯泡(电点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率,有同学设计并进行了如图9所示的实验:将一个“6V 8.0W”的小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I,共测得以下9组数据(下表);并用一数字图像处理器将表内数据分别在I—d,I—1/d和I—1/d2坐标平面内标得如下数据点,如图所示.
d / ×10-2m 6.50 7.50 8.50 9.50 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5
I / Wm-2 8.29 6.66 4.96 3.92 3.37 2.61 2.30 1.97 1.70
(1)据下列三个数据点图,可看出I与哪个量存在线性关系,因此可将I与d之间的数学关系式表达为 ,其中的常数k为 。
(2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等.依点光源光能向周围空间360°球面均匀散射的物理模型,写出光源的发光功率Po,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式 。
(3)根据以上条件,算出小电珠的电—光转换效率η= 。
12.(1)I= 3.4W (2)P0=4 (3)5.2%
14 . ( 12 分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0一 10Ω )、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据( I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压) .
I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
( 1 )请在上面的方框中画出实验电路图.
( 2 )在上图中画出小灯泡的 I 一 U 曲线.
( 3 )把本题中的小灯泡接到图示电路中,若
电源电动势 E= 2 . 0V , 内阻不计,定值电阻
R=5Ω ,则此时小灯泡的功率是________ W .
14、(1) (2)略 (3)0。174
从下表中选取出适当的实验器材,设计一电路来测量“金属丝的电阻率”。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据。
金属丝(L) 长度为L0 直径为D
电流表(A1), 量程10mA 内阻r1=40
电流表(A2), 量程500A 内阻r2=750
电压表(V) 量程10V 内阻10K
电阻(R1) 阻值为100 起保护作用
滑动变阻器(R2)总阻值约为20
电池(E) 电动势1.5V 内阻很小
电键(K)
导线若干
在下列方框中画出电路图,并标明所用器材的代号
②若选测量数据中的一组数据计算电阻班率,则所用的表达式= __________ ,式中各符号的意义
已知电源电动势E=,而电压表量程为10V,读数不明显,所以不选电压表.已知内阻的电流表可测电压,所以选用A1或A2测电压,的电阻只有20,若采用限流接法,则的调节对多组测量影响不大,故采用分压接法,电路图如右所示:
因为 ,
所以,得
式中:为A1的读数,为A2的读数,为A1的内阻,为A2的内阻,金属丝的长度,D金属丝的直径。
5、虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间。电键S闭合后,实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示。
(1)试根据这些数据在下面的坐标纸上画出U—I图线。
(2)若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源,从图线上求出电源的电动势E=_______V,内电阻r=______Ω。
(3)若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时,电流表示数是_______A。
(4)变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率是_________W。
5、答案:
(1)粗差点2.38要去掉,连接成直线,单位合理,图形布满坐标纸
(2)电动势在2.5—2.7V之间给分, 内电阻在0.9—1.1Ω之间给分,
(3) 电流表示数在2.5—2.8A之间给分
(4)滑动变阻器的最大功率在1.55—1.75W之间给分
12. (12分) 某同学准备测定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)
B.电流表 (量程3A,内阻约为0.01Ω)
C.定值电阻R0(阻值2KΩ,额定电流50mA)
D.多用电表
E.直流电源E(电动势小于3V,内阻不计)
F.单刀双掷开关S
G.导线若干
该同学利用上述所给的器材,进行如下操作:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表电阻档有三种倍率,分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×100Ω倍率,用正确的操作方法测量,刻度盘上的指针如图所示,那么测量结果是 Ω.
(2)为了更准确地测量这只电压表的阻值,请你在方框中帮该同学设计一个实验电路.
(3)假设你已经连接好实验电路,请你简要写出你的测量步骤:
① ;
② .
(4)利用已知和所测的物理量表示电压表的内阻,其表达式为 .
12、(1)3000
(2)电路图如图所示
(3)①将开关S置于1,读出电压表的示数U1
②将开关S置于2,读出电压表的示数U2
(4)
12.要将量程10mA的电流表改装为量程为10V电压表(电流表内阻RA约为200Ω).除此电流表外,还有下列器材:
A.电动势E约为1.5V,内阻可忽略不计的干电池一节
B.量程为15 V的标准电压表
C.学生电源
D.标准电阻150Ω
E.电阻箱 0-9999.9Ω
F.滑动变阻器 0-100Ω 1A
G.电键、导线若干
(1)在下列方框中画出实验电路图
(2)写出改装和校对电表的主要步骤
(3)计算电流表内阻的表达式为 ;将电流表改装成电压表串联电阻箱所取阻值的计算式
12.(1)
(2) a) 按照左图连电路,闭合K1和K2读出电流表读数I1,断开K2读出电流表读数I2,计算出电流表电阻RG
b) 根据改装电压表的量程计算串联电阻大小R/
c) 在电阻箱上取R/大小的阻值,将电阻箱与电流表串联得到改装电压表
d) 按照右图连好电路,通过移动滑动变阻器滑动头改变电压,将改装表逐格与标准表比较校对。
(3)
12、试设计一个测量一节干电池的短路电流Im的实验。要求:
(1)列出所需器材(只要选用实验中的常用器材):____________________________________________________________。
(2)在方框内画出实验电路图。
(3)简述实验方法或列出主要实验步骤:______________________________________________________________________________________________。
12、(1)待测干电池,电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干,坐标纸一张
(2)电路图如右图所示
(3)A、把滑动变阻器R电阻调节到最大值,闭合电键S
B、调节R,记录6组电压表、电流表的读数
C、用6组电压表、电流表的读数作U―I图像
D、从图像中求出电源的短路电流
12.(12分)在“把电流表改装为电压表的实验”中,需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:
①接通S2,调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;
②再接通S1,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
③读出的阻值R2 ,即认为 rg = R2 .
已知电流表满偏电流为500μA,其内阻约在100Ω左右.实验室配有的可变电阻有:
A.电阻箱(0~10Ω) B.电阻箱(0~9999Ω)
C.滑动变阻器(0~200Ω) D.滑动变阻器(0~20 kΩ)
(1)电路图中R1应选______,R2应选_______.
(2)若上述实验中,读得R2阻值为100 Ω,则电流表内阻的测量值和真实值相比_______(填“偏大”或“偏小”).
(3)若将此电流表改装成量程为2 V的电压表,应 ______联一个阻值为______Ω的电阻.
12. (1) D B (2)偏小 (3) 串 3900
11.(10分)某同学欲测一个电阻的阻值,可供选择的仪器有:电流表A,量程有10mA和0.6A两种,电压表V,量程有3V和15V两种,电源电压为4.5V,该同学先按图接好电路,闭合S1后,把开关S2拨至a时发现,两电表的指针偏转都在滿偏的4/5处,再把S2拨至b发现电压表的指针偏角几乎不变,电流表的指针偏转到滿偏的3/4处,则该同学在实验中①所选电压表的量程为_____;②所选电流表的量程为________,③被测电阻RX=_________。
11.3V;10mA;320Ω
填空题
三、计算题
100
50
40
30
20
10
15
5
O
M
N
V
(a)
R1
a
b
甲
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
I/A
0
U/V
丙
a
b
V
A
乙
甲
d /×10-2m
I /W·m-2
0
2
6
4
10
8
40
30
20
10
50
d-2 /×103m-2
I /W·m-2
0
0.4
0.8
1.2
2.0
1.6
40
30
20
10
50
光强探头
光强记录仪
标尺
d
(甲)
d -1 /×102m-1
I /W·m-2
0
0.2
0.4
0.8
1.0
40
30
20
10
50
(乙)
a
b
甲
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
I/A
0
U/V
丙
a
b
V
A
乙
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
I/A
0
U/V
丙
A
B
长
宽
甲
A
V
S
E r
A
B
a
b
甲
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
I/A
0
U/V
丙
a
b
V
A
乙
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
I/A
0
U/V
丙
图9
V
100
5000
50
5
0
10
20
Ω
1K
∞
A
S
R0
E
V
2
1
v
G
R/
G
K1
K2
R
A
V
R
E
r
S