第三章
恒定电流练习A
一.选择题
1.(2020.山东-改编)关于电流的方向,下列叙述正确的是( )
A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
C.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定
D.电流的方向有时与正电荷定向移动方向相同,有时与负电荷定向移动方向相同
2.(多选)一个直流电动机所加电压为U,电流为
I,线圈内阻为
R,当它工作时,下述说法中正确的是
(
)
A.电动机的输出功率为U2/R
B.电动机的发热功率为I2R
C.电动机的输出功率为IU-I2R
D.电动机的发热功率可写作IU=I2R=U2/R
3.(2017山东模拟卷改编)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束,其电流强度为1.2×10-5
A,则在1
s内发射的重离子个数为(e=1.6×10-19
C)( )
A.3.0×1012
B.1.5×1013
C.7.5×1013
D.1.5×1014
4.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.加5
V电压时,导体的电阻是5
Ω
B.加5
V电压时,导体的电阻小于5
Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
5.(多选)下列说法中正确的是( )
A.据R=可知,导体两端的电压变为原来的一半时,导体的电阻也变为原来的一半
B.据R=可知,导体两端的电压改变时,通过导体的电流也改变,但导体的电阻不变
C.据ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率ρ与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R均无关
6.(多选)关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )
A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.由R=可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象
D.将一根导线等分为二,则导线的电阻率不变,电阻是原来的二分之一
7.(2018年浙江卷4月选考改编)杭州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,则一天可节约的电能约为(
)
A.1.6×104kWh
B.7.2×103kWh
C.8.8×103
kWh
D.
2.3×104
kWh
8.(2020.湖北模拟卷改编)有一个消毒用电器P,电阻为20kΩ,它只有在电压高于24V
时才能工作,今用一个光敏电阻R1
对它进行控制,光敏电阻在光照时为100Ω,黑暗时为1000Ω,电源电动势E
为36V,内阻不计,另有一个定值电阻R2,电阻为1000Ω
。下列电路电键闭合后能使消毒用电器在光照时正常工作,黑暗时停止工作的是(
)
9.(2020甘肃卷改编)(多选)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48
W,额定工作电压为24
V,机器人的锂电池容量为20
A·h。则机器人( )
A.额定工作电流为2
A
B.充满电后最长工作时间为2
h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×104
C
D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20
J
10.(2020.重庆-改编)如图是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出,断开S1,电吹风吹冷风。已知电吹风的额定电压为220
V,吹冷风时的功率为120
W,吹热风时的功率为1000
W,则
( )
A.电热丝的电阻为55
Ω
B.电动机线圈的阻值为Ω
C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒消耗的电能为1000
J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1120
J
11.
(2019.广西-改编)
(多选)在串联、并联电路中( )
A.并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
C.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D.串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大
12.(2020山东高二半期卷改编)
(多选)把“表头”G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是( )
A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B.改装后,“表头”G本身允许通过的最大电流并不改变
C.改装后,“表头”G自身的电阻减小了
D.改装后使用时,“表头”G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了
13.如图所示,两个电阻串联后接在电路中a、b两点,已知a、b两点间电压不变。某同学将一个实验室里的电压表并联在R1两端时,读数为10
V;将该电压表并联在R2两端时,读数为8V,则a、b两点间电压( )
A.大于18
V
B.等于18V
C.小于18
V
D.无法确定
14.(2016年新课标Ⅱ卷)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为
A.
B.
C.
D.
二.实验科学探究
1.一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1
A,而改装电流表的读数为1.1
A,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应( )
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
2.用游标卡尺、螺旋测微器可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为________mm,
________cm,
________mm
3.(8分2017年海南卷改编)某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径,游标卡尺的示数分别如图(a)和图(b)所示。由图可读出,圆管内壁的直径为_______cm,圆管外壁的直径为_______cm;由此可计算出金属圆管横截面的面积。
4.“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜丝
0.3
0.5
F
康铜丝
0.8
0.8
(1)实验时某同学选择了表中的编号C与其他三种规格进行研究,电路图1中四条金属丝中的其他三种规格,应选表格中应的______(用编号表示);
(2)在相互交流时,有位同学提出用如图2所示的电路,只要将图中P端分别和触点1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系,你认为上述方法是否正确
(选填“是”或“否”),原因
5.(
2020.江西南昌期中改编)
在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次,求出其平均值l。其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻度线对齐,图中读数为________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为________mm。
(2)采用如图所示的电路测量金属丝AB的电阻。调节滑动变阻器,若其中一次测量两表读数分别如图中(a)、(b)所示,则电压表读数为________V,电流表读数为________A,AB电阻的测量值大小为________Ω(保留1位小数),根据所连接的电路可知,该电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)根据以上测量值,求出电阻率ρ=________Ω·m。(答案保留两位有效数字)
6.(2014年理综新课标卷Ⅱ改编)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,计算结果由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数;若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则
①
(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1
②
(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2
③
(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
7.(2013安徽卷改编)
(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________
mm,合金丝的直径为_______mm。
(2)为了精确测量合金丝的电阻R???x,设计出如图1所示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接。
三.计算题
1.如图所示的电路中,R1=8
Ω,R2=4
Ω,R3=6
Ω,R4=3
Ω。
(1)求电路中的总电阻。
(2)当加在电路两端的电压U=42
V时,通过每个电阻的电流是多少?
2.(2018湖北卷改编)一台小型电动机在3
V电压下工作,用此电动机提升重力为4
N的物体时,通过它的电流是0.2
A,在30
s内将该物体匀速提升3
m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)在提升物体的30
s内,电动机线圈产生的热量;
(3)线圈的电阻。
3.(2018山东试题改编)如图电路中,小量程电流表的内阻Rg=100
Ω,满偏电流Ig=1
mA,R1=900
Ω,R2=
Ω.
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是什么表?量程多大?
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是什么表?量程多大?
4.
(2019.河北改编)盛夏的入夜,正当大地由喧闹归于沉睡之际,天空却不甘寂寞地施放着大自然的烟火,上演着一场精彩的闪电交响曲。某摄影爱好者拍摄到的闪电如图,闪电产生的电压、电流是不稳定的,假设这次闪电产生的电压可等效为2.5×107
V,电流可等效为2×105
A,历时1×10-3
s,则:
(1)若闪电定向移动的是电子,这次闪电产生的电荷量以0.5
A的电流给小灯泡提供,能维持多长时间?
(2)这次闪电释放的电能是多少?
S
C
E
2
3
0
5
10
图(a)
主尺
游标
cm
3
4
0
5
10
主尺
游标
cm
图(b)
Rx
图a
V
A
Rx
图b
V
A
图1
图2
V
A
0
15
10
20
0
45
0
5第三章
恒定电流练习A
一.选择题
1.(2020.山东-改编)关于电流的方向,下列叙述正确的是( )
A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
C.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定
D.电流的方向有时与正电荷定向移动方向相同,有时与负电荷定向移动方向相同
【答案】B
【解析】电流是有方向的,电流的方向是人为规定的。物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
2.(多选)一个直流电动机所加电压为U,电流为
I,线圈内阻为
R,当它工作时,下述说法中正确的是
(
)
A.电动机的输出功率为U2/R
B.电动机的发热功率为I2R
C.电动机的输出功率为IU-I2R
D.电动机的发热功率可写作IU=I2R=U2/R
【答案】BC
3.(2017山东模拟卷改编)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束,其电流强度为1.2×10-5
A,则在1
s内发射的重离子个数为(e=1.6×10-19
C)( )
A.3.0×1012
B.1.5×1013
C.7.5×1013
D.1.5×1014
【答案】B
【解析】1
s内发射的重离子的电荷量为Q=It=1.2×10-5
C,每个重离子的电荷量为5e,则通过的重离子数为n===1.5×1013(个),选项B正确。
4.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.加5
V电压时,导体的电阻是5
Ω
B.加5
V电压时,导体的电阻小于5
Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
【答案】AD
【解析】对某些导电器材,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体在加5
V电压时,值为5
Ω,所以此时电阻为5
Ω;当电压增大时,值增大,即电阻增大,综合判断可知选项B、C错误,A、D正确。
5.(多选)下列说法中正确的是( )
A.据R=可知,导体两端的电压变为原来的一半时,导体的电阻也变为原来的一半
B.据R=可知,导体两端的电压改变时,通过导体的电流也改变,但导体的电阻不变
C.据ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率ρ与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R均无关
【答案】BD
【解析】本题主要考查了电阻的决定因素和电阻率的决定因素。导体的电阻是由导体本身的性质决定的,其决定式为R=,而R=为电阻的定义式,电阻率是导体材料本身的属性,与导体的形状、长短无关。
6.(多选)关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )
A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.由R=可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象
D.将一根导线等分为二,则导线的电阻率不变,电阻是原来的二分之一
【答案】CD
【解析】无论导体是否接入电路中,其电阻不会发生变化,所以不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比,所以A、B错;由电阻定律R=ρ可知,将导线等分为二时,电阻减为原来的二分之一,但电阻率不变,所以D正确。
7.(2018年浙江卷4月选考改编)杭州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,则一天可节约的电能约为(
)
A.1.6×104kWh
B.7.2×103kWh
C.8.8×103
kWh
D.
2.3×104
kWh
【答案】C
【解析】每天亮灯按10h计,LED灯比高压钠灯每盏功率小220W,使用4000盏可节电4000×0.22kW×10h=8.8×103kWh?,
即可节电8.8×103kWh,最接近为C。
8.(2020.湖北模拟卷改编)有一个消毒用电器P,电阻为20kΩ,它只有在电压高于24V
时才能工作,今用一个光敏电阻R1
对它进行控制,光敏电阻在光照时为100Ω,黑暗时为1000Ω,电源电动势E
为36V,内阻不计,另有一个定值电阻R2,电阻为1000Ω
。下列电路电键闭合后能使消毒用电器在光照时正常工作,黑暗时停止工作的是(
)
【答案】C
【解析】对A电路,在光照时,光敏电阻为100Ω,P电阻为20kΩ,R2电阻为1000Ω,P分得电压超过24V,正常工作,黑暗时,光敏电阻1000Ω,P分得电压超过24V,正常工作,未停止工作,A错误;同理可以求得B电路在光照和黑暗时,P分得电压均超过24V,都可以正常工作,B错误;C电路中P与R2并联,并联总电阻略小于1000Ω,能使消毒用电器在光照时正常工作,黑暗时停止工作,C正确;D电路中P与R1并联,光照时并联部分总电阻小于100Ω,此时P分得的电压远小于24V,不能正常工作,黑暗时并联部分总电阻小于1000Ω,P分得的电压同样小于24V,也不能正常工作,D错误。
9.(2020甘肃卷改编)(多选)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48
W,额定工作电压为24
V,机器人的锂电池容量为20
A·h。则机器人( )
A.额定工作电流为2
A
B.充满电后最长工作时间为2
h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×104
C
D.以额定电流工作时每秒消耗能量为20
J
【答案】AC
【解析】由P=IU知额定电流I==2
A,选项A正确;充满电后,锂电池容量为20
A·h,最长工作时间t1==10
h,选项B错误;电池充满电后总电荷量Q=It2=20×3
600
C=7.2×104
C,选项C正确;以额定电流工作时每秒消耗能量W=IUt3=48
J,选项D错误。
10.(2020.重庆-改编)如图是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出,断开S1,电吹风吹冷风。已知电吹风的额定电压为220
V,吹冷风时的功率为120
W,吹热风时的功率为1000
W,则
( )
A.电热丝的电阻为55
Ω
B.电动机线圈的阻值为Ω
C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒消耗的电能为1000
J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1120
J
【答案】A
【解析】电动机和电阻并联,当吹热风时,电阻消耗的功率为P=P热-P冷=(1
000-120)
W=880
W,由P=可知R=55
Ω,故A正确;电动机是非纯电阻用电器,不能根据P=求解线圈电阻,选项B错误;当电吹风吹冷风时,电热丝处于断路状态,没有电流通过,电热丝每秒钟消耗的电能为0,故C错误;当电吹风吹热风时,电动机M和电热丝R并联,电动机的功率为120
W,所以每秒钟消耗的电能Q=P冷t=120×1
J=120
J,故D错误。
11.
(2019.广西-改编)
(多选)在串联、并联电路中( )
A.并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
C.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D.串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大
【答案】BD
【解析】由并联电路的特点知,并联电路的总电阻比任一支路的阻值都要小,且任一支路电阻增大(其他支路不变),总电阻增大,各电阻两端的电压相等,所以A、C错误;用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大,故B正确;串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大,故D正确。
12.(2020山东高二半期卷改编)
(多选)把“表头”G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是( )
A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B.改装后,“表头”G本身允许通过的最大电流并不改变
C.改装后,“表头”G自身的电阻减小了
D.改装后使用时,“表头”G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了
【答案】BD
【解析】把“表头”G改装成大量程的电流表时,只是并联了一个分流电阻,使整体并联电路允许通过的最大电流增大,但“表头”的各特征量都不变,故B、D正确,A、C错误。
13.如图所示,两个电阻串联后接在电路中a、b两点,已知a、b两点间电压不变。某同学将一个实验室里的电压表并联在R1两端时,读数为10
V;将该电压表并联在R2两端时,读数为8V,则a、b两点间电压( )
A.大于18
V
B.等于18V
C.小于18
V
D.无法确定
【答案】A
【解析】将电压表并联在R1两端时,并联电阻小于R1,R1两端的电压小于不接电压表时的电压,即R1两端的实际电压大于10
V,同理,R2两端的实际电压大于8
V,所以a、b两点间的电压大于18
V,选项A正确。
14.(2016年新课标Ⅱ卷)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据等效电路,开关S断开时,电容器的电压;
开关S闭合时,电容器的电压;
,故,故选C.
二.实验科学探究
1.一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1
A,而改装电流表的读数为1.1
A,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应( )
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
【答案】A
【解析】改装表示数偏大,说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大。故要使内阻稍微变小一些,需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻,故A正确。
2.用游标卡尺、螺旋测微器可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为________mm,
________cm,
________mm
【答案】29.8
mm
5.015
mm
4.078
mm
【解析】游标卡尺读数为29
mm+8×0.1
mm=29.8
mm,
游标卡尺的固定刻度读数为5.0
cm,游标尺上第3个刻度游标读数为3×0.05
mm=0.15
mm=0.015
cm,所以最终读数为:5.0
cm+0.015
cm=5.015
cm。
3.(8分2017年海南卷改编)某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径,游标卡尺的示数分别如图(a)和图(b)所示。由图可读出,圆管内壁的直径为_______cm,圆管外壁的直径为_______cm;由此可计算出金属圆管横截面的面积。
【答案】2.23
2.99
4.“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜丝
0.3
0.5
F
康铜丝
0.8
0.8
(1)实验时某同学选择了表中的编号C与其他三种规格进行研究,电路图1中四条金属丝中的其他三种规格,应选表格中应的______(用编号表示);
(2)在相互交流时,有位同学提出用如图2所示的电路,只要将图中P端分别和触点1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系,你认为上述方法是否正确
(选填“是”或“否”),原因
【解析】
(1)从上述材料可以看出,BCE截面积相同,BCD材料相同,CDE长度相同;
故选:BCDE.
(2)电阻不同,分得的电压不同;
故答案为:不正确,因为P端分别和触点1、2、3、4相接时,电阻两端的电压不一定相同,只有电压不变时,利用电流跟电阻成反比的关系,才能探究出导体的电阻与其影响因素定量关系.
5.(
2020.江西南昌期中改编)
在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次,求出其平均值l。其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻度线对齐,图中读数为________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为________mm。
(2)采用如图所示的电路测量金属丝AB的电阻。调节滑动变阻器,若其中一次测量两表读数分别如图中(a)、(b)所示,则电压表读数为________V,电流表读数为________A,AB电阻的测量值大小为________Ω(保留1位小数),根据所连接的电路可知,该电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)根据以上测量值,求出电阻率ρ=________Ω·m。(答案保留两位有效数字)
【答案】(1)24.13(24.11~24.15
cm之间均对)
0.518(0.515~0.519
mm之间均对)
(2)2.17(2.15~2.19
V之间均对) 0.16 13.6(13.4~13.7
Ω之间均对) 偏小
(3)1.2×10-5
【解析】(1)刻度尺的最小分度是1
mm,故金属丝的测量长度为24.13
cm。螺旋测微器中主尺半毫米刻度线已露出,故金属丝的直径为0.518
mm。
(2)从电路实物图可知,电压表量程为0~3
V,读数为2.17
V。电流表量程为0~0.6
A,故读数为0.16
A。故R==
Ω≈13.6
Ω。由于电流表采用外接法,电压表的内阻不是无穷大,电压表分流,故电流表的测量值大于真实值,由R=可知,电阻的测量值偏小。
(3)由R=ρ,R=,S=πd2,可得
ρ=≈1.2×10-5
Ω·m。
6.(2014年理综新课标卷Ⅱ改编)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,计算结果由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数;若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则
①
(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1
②
(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2
③
(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。【答案】①Rx1
②大于
③小于
【解析】Rx约为200Ω,,,Rx可认为是大电阻,采取电流表内接法测量更准确,即用图a电路测量,Rx1更接近待测电阻真实值;因为U>UR,I=IR,则Rx1>I真,图a电路由于电流表的分压使测量值大于真实值;因为I>IR,U=UR,则Rx27.(2013安徽卷改编)
(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________
mm,合金丝的直径为_______mm。
(2)为了精确测量合金丝的电阻R???x,设计出如图1所示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接。
【答案】(1)0.
007
0.638
(2)如图示
【解析】(1)校零时的读数为0.007mm,合金丝的直径为测量时的读数减去校零时的读数,为0.638mm。
(2)电池要通过开关接在滑动变阻器的下面两个接线柱上,合金丝的电阻R???x接在滑动变阻器的一上一下两个接线柱上。
三.计算题
1.如图所示的电路中,R1=8
Ω,R2=4
Ω,R3=6
Ω,R4=3
Ω。
(1)求电路中的总电阻。
(2)当加在电路两端的电压U=42
V时,通过每个电阻的电流是多少?
【解析】(1)R3、R4并联后电阻为R34,则
R34==
Ω=2
Ω
R1、R2和R34串联,总电阻R=R1+R2+R34=14
Ω。
(2)根据欧姆定律I=,I=
A=3
A
由于R1、R2串联在干路上,故通过R1、R2的电流都是3
A。
设通过R3、R4的电流分别为I3、I4,根据并联电路的特点有I3+I4=3
A,=,
解得I3=1
A,I4=2
A。
【答案】(1)14
Ω (2)通过R1、R2、R3、R4的电流分别为3
A、3A、1
A、2
A
2.(2018湖北卷改编)一台小型电动机在3
V电压下工作,用此电动机提升重力为4
N的物体时,通过它的电流是0.2
A,在30
s内将该物体匀速提升3
m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)在提升物体的30
s内,电动机线圈产生的热量;
(3)线圈的电阻。
【解析】(1)电动机的输入功率
P入=IU=0.2×3
W=0.6
W。
(2)电动机提升物体的机械功率
P机=Fv=G·=0.4
W
由能量守恒定律得P入=P机+P热
得P热=P入-P机=(0.6-0.4)W=0.2
W
30
s内线圈产生的热量Q=P热t=0.2×30
J=6
J。
(3)根据焦耳定律Q=I2Rt,
得线圈电阻R==
Ω=5
Ω。
【答案】(1)0.6
W (2)6
J (3)5
Ω
3.(2018山东试题改编)如图电路中,小量程电流表的内阻Rg=100
Ω,满偏电流Ig=1
mA,R1=900
Ω,R2=
Ω.
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是什么表?量程多大?
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是什么表?量程多大?
【解析】(1)当S1、S2均断开时,Rg与R1串联,改装为电压表,其量程为
U=Ig(Rg+R1)=1
V.
(2)当S1、S2均闭合时,Rg与R2并联,改装为电流表,其量程为
I=Ig+=1
A.
4.
(2019.河北改编)盛夏的入夜,正当大地由喧闹归于沉睡之际,天空却不甘寂寞地施放着大自然的烟火,上演着一场精彩的闪电交响曲。某摄影爱好者拍摄到的闪电如图,闪电产生的电压、电流是不稳定的,假设这次闪电产生的电压可等效为2.5×107
V,电流可等效为2×105
A,历时1×10-3
s,则:
(1)若闪电定向移动的是电子,这次闪电产生的电荷量以0.5
A的电流给小灯泡提供,能维持多长时间?
(2)这次闪电释放的电能是多少?
【解析】(1)根据电流的定义式I=
可得q=It=2×105×1×10-3
C=200
C
供电时间t′==
s=400
s。
(2)这次闪电释放的电能为
E=qU=200×2.5×107
J=5×109
J。
【答案】 (1)400
s (2)5×109
J
S
C
E
2
3
0
5
10
图(a)
主尺
游标
cm
3
4
0
5
10
主尺
游标
cm
图(b)
Rx
图a
V
A
Rx
图b
V
A
V
A
图1
图2
V
A
0
15
10
20
0
45
0
5