题目列表(包括答案和解析)
5.(2010·华南师大附中模拟)有一个标有“12 V,24 W”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率,需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
A.直流电源15 V(内阻可不计)
B.直流电流表0-0.6 A-3 A(内阻0.5 Ω、0.1 Ω)
C.直流电流表0-300 mA(内阻约5 Ω)
D.直流电压表0-3 V-15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ)
E.直流电压表0-25 V(内阻约200 kΩ)
F.滑动变阻器10 Ω、5 A
G.滑动变阻器1 kΩ、3 A
(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡,为了完成实验,需要从上述器材中再选用______(用序号字母表示).
(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图.
(3)若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图实-1-10所示,由这条曲线可得出:正常发光条件下,灯丝消耗的电功率是________.
图实-1-10
(4)如果灯丝电阻与(t+273)的大小成正比,其中t为灯丝摄氏温度值,室温t=27℃,则正常发光时灯丝的温度是________℃.
解析:(1)由灯泡的额定电压为12 V、额定电流为0.5 A可知,电压表应选用D,电流表应选B,实验采用分压式电路,滑动变阻器应选阻值小些的,故选F.电源A是必选的.
(2)因>,故应采用外接法.滑动变阻器应用分压式连接,如图所示.
(3)由图可知,U=12 V时,R=6.2 Ω,故灯丝正常发光时的功率为P=≈23.2 W.
(4)设R=k(t+273).由t=27℃,R0=1.0 Ω,k= Ω/K.由R=6.2 Ω得:t=1587℃.
答案:(1)ABDF (2)见解析图 (3)23.2 W (4)1587
4.下表中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:
U(V) |
0.0 |
0.2 |
0.50 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I(A) |
0.000 |
0.050 |
0.100 |
0.150 |
0.180 |
0.195 |
0.205 |
0.215 |
(1)分析上表内的实验数据可知,应选用的实验电路图是图实-1-9中的________(填“甲”或“乙”);
图实-1-9
(2)试分析所选实验电路图存在误差的原因.
解析:(1)从表格中的数据可以看出,小灯泡的电压和电流从零开始逐渐变化.甲图所示电路中滑动变阻器采用分压接法,可以获得从零开始变化的电压,符合图中数据的要求.所以应选用的实验电路图是甲图.
(2)由甲图可知,电流表的分压会造成实验误差,因为小灯泡的电阻较小,和电流表内阻相差不太大.电流表最好用外接方式.
答案:(1)甲 (2)见解析
3.(2008·天津高考)用下列器材组成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将图实-1-8中实物连接成为实验电路.
图实-1-8
微安表μA(量程200 μA,内阻约200 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻约10 kΩ);
电阻R0(阻值约 20 kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω,额定电流1 A);
电池组E(电动势3 V,内阻不计);
开关S及导线若干.
解析:由于=0.5,=100,可以看出R0≫RA,
故采用电流表内接法,画出电路原理图如图所示.
把实物与原理图结合起来完成连线,注意电压表、电流表的正、负接线柱,保证电流从正接线柱进从负接线柱出.连线如图所示.
答案:见解析图
2.在如图实-1-7甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,A1、A2、A3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后
( )
图实-1-7
A.通过A1的电流为通过A2的电流的2倍
B.A1的电阻为7.5 Ω
C.A1消耗的电功率为0.75 W
D.A2消耗的电功率为0.375 W
解析:因电源内阻不计,S闭合后UA1=3 V,UA2=UA3=1.5 V.在I-U图象中,可以读出相应的电流IA1=0.25 A,IA2=IA3=0.2 A,故A不对.由R=知RA1=12 Ω,故B不对,由P=UI知PA1=0.75 W,PA2=0.3 W,故C正确,D错误.
答案:C
1.在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,采用如图实
-1-6所示的电路,实验中发现移动滑动变
阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的
指针不动,下列原因可能的是 ( ) 图实-1-6
A.灯泡中灯丝已烧断
B.滑片接触不良
C.灯泡内部短路
D.滑动变阻器A端接触不良
解析:由图知,若电压表的电阻无穷大,移动滑片时,因电流表示数有变化,故和电流表串联的回路中不存在断点,故A错.若滑片接触不良,电路中不可能有电流,故B错.若滑动变阻器A端接触不良,滑片移动时电流表和电压表读数均变,故D错.若灯泡内短路则灯泡两端电压为零,电压表指针不变,移动滑片时,只有电流表指针变化,故选C.
答案:C
7.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约40 Ω-50 Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻为5 kΩ)、滑动变阻器(0-10 Ω)、开关、导线若干.
(1)图实-5-18中,a、b、c三条图线能反映出热敏电阻的伏安特性的曲线是________.
(2)在虚线框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小.
(3)根据电路图,在图实-5-19中的实物图上连线.
图实-5-18
图实-5-19
解析:(1)热敏电阻随温度的升高,阻值减小,在IU图线中,任一点的,可见c正确.
(2)热敏电阻约40 Ω-50 Ω.由电压表、电流表内阻知临界阻值R0= Ω=50 Ω.即热敏电阻属小电阻,应用“外接法”,因要描绘伏安特性曲线,电压从0开始连续变化.因此用滑动变阻器的“分压式”接法,电路图如图所示.
(3)实物连线如图:
答案:(1)c (2)见解析 (3)见解析
6.(2010·武汉联考)某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量,实验室里准备了以下器材:
A.多用电表
B.电压表V1,量程6 V,内阻约10 kΩ
C.电压表V2,量程15 V,内阻约20 kΩ
D.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.2 Ω
E.电流表A2,量程3 A,内阻约0.02 Ω
F.电源:电动势E=9 V
G.滑动变阻器R1,最大阻值10 Ω,最大电流2 A
H.导线、电键若干
(1)①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图实-5-17甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用________欧姆挡;②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是________Ω.
图实-5-17
(2)①在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,则在上述器材中应选出的器材是________(填器材前面的字母代号).
②在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.
解析:(1)①选用“×10”欧姆挡时指针偏转角度太小,说明挡位选大了,应选用较小的挡位即“×1”欧姆挡,②欧姆表读数为表盘读数与挡位的乘积.
(2)①选择电表的依据是安全、准确.因为电源的电动势E=9 V,所以电压表选B,电流表选D.②要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,所以滑动变阻器采用分压式接法;比较电流表内阻、电压表内阻和待测电阻的大小判定采用电流表外接法.
答案:(1)①“×1” ②9 (2)①BDFGH ②如图所示
5.(2010·南宁月考)如图实-5-16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:
A.用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻;
B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
C.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).
(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,该同学设计了如图实-5-16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,如图实-5-16丙所示.请你做进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E=________________V,内阻r=________Ω.
图实-5-16
(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______(选填“偏大”、“偏小”或“相同”).
解析:(1)A中不能用欧姆挡直接测量含电源电路的电阻;C中可能会造成短路,不能用多用电表的电流挡直接测量a、b间的输出电流.
(2)作出等效电源的U-I图线,如图所示,把图线延长得出在U轴上的截距为1.45,即等效电源的电动势为1.45 V,求出图线斜率的绝对值为0.75,即等效电源的内阻为0.75 Ω.
(3)考虑电压表内阻的影响,采用此测量电路所测得的电动势与内阻都偏小.
答案:(1)AC (2)1.45 0.75 (3)偏小 偏小
4.(2009·全国卷Ⅱ)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点.
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.
(3)将红、黑表笔________,进行欧姆调零.
(4)测反向电阻时,将________表笔接二极管正极,将
________________________________________________________________________
表笔接二极管负极,读出电表示数.
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4).
(6)测量完成后,将选择开关拨向__________________________________位置.
解析:(3)将红、黑表笔短接,使指针指在欧姆表盘的零刻度线处,表示外测电阻为零,称为欧姆调零.
(4)将选择开关拨向欧姆挡,即接通表内电源,此时,红表笔接内电源的负极,黑表笔接内电源的正极,因此,测二极管反向电阻时,应将红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极.
(5)使用欧姆表测电阻时,指针指在“中央”附近较精确.
(6)测量完毕,应将选择开关拨离欧姆挡,以切断内电源.为了保护多用电表,应将选择开关拨到OFF位置或交流电压最高挡.
答案:(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF(或交流电压最高挡)
3.某课外小组练习使用多用电表测量电阻.他们的操作过程如下:
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择开关旋钮转至电阻“×10”挡;
(2)将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指零;
(3)红、黑表笔分别与电阻的两端相连,此时多用电表的示数如图实-5-15甲所示;接下来他们的操作步骤应为____________.
A.将选择开关旋钮转至电阻“×1”挡,红、黑表笔分别与电阻的两端相连,读出电阻的阻值
B.将选择开关旋钮转至电阻“×100”挡,红、黑表笔分别与电阻的两端相连,读出电阻的阻值
C.将选择开关旋钮转至电阻“×100”挡,红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指零,然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连,读出电阻的阻值
D.将选择开关旋钮转至电阻“×1”挡,红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指零,然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连,读出电阻的阻值
(4)换挡后多用电表的示数如图实-5-15乙所示,该电阻的阻值为________Ω.
(5)将选择开关旋至“OFF”挡,取出红、黑表笔.
图实-5-15
解析:当选用“×10”挡,读数如图甲所示,说明读数太小,所选挡位太大,应换用小倍率挡位,即“×1”挡,而且换挡后必须重新进行欧姆调零,故应选D.图乙的读数为18 Ω.
答案:(3)D (4)18
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