题目列表(包括答案和解析)
7.有一规格为1μA/格的电流表,共有N=100格,内阻rg=50Ω.若将其改为最大测量电压为U=1V的电压表,则应________联一个阻值为________的电阻,电压表每格对应________V.
[答案] 串 9950Ω 0.01
[解析] Ig=100×1μA=100μA=1×10-4A,rg=50Ω
设需串联电阻为R0,则Ig(R0+rg)=1V
∴R0=-rg=104Ω-50Ω=9950Ω
每一格对应电压为V=0.01V.
6.一个量程为0-100μA的电流表,内阻为100Ω,再给它串联一个9900Ω的电阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为________V,用它来测量一段电路两端的电压时,表盘指针如右图所示,这段电路两端的电压是________.
[答案] 0-1 0.83
[解析] (1)电流表的量程Ig=100μA,内阻Rg=100Ω,改装时串联的分压电阻R=9900Ω,由串联电路的分压原理可得:==Ig,
所以改装后电压表的两端能承受的最大电压为:
U=Ig(Rg+R)=100×10-6×(100+9900)V=1.00V,
也即改装后电压表的量程是0-1V.
(2)改装后电压表的量程是0-1V,原电流表的表盘上的100μA刻线应改为1V,50μA的刻度线应改为0.5V,表盘上每个分度表示0.1V,所以用它测电压时,表针指示的电压是0.83V.
5.如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大,如表头G的Ig是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的 ( )
A.Rg的测量值比真实值偏大
B.Rg的测量值比真实值偏小
C.所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′偏小
D.所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′偏大
[答案] AD
[解析] 待测表的读数偏大,表明通过待测表G的电流比标准表A的电流大,使G的指针偏转较大,反映了R并支路分去的电流太小,即R并太大.由并联电路Ug=U并,有IgRg=(I-Ig)·R并,所以R并=,在Ig与I准确时,R并的阻值偏大,直接反映了Rg的测量值比真实值偏大,所以选项A、D正确,B、C错误.
4.如右图所示电路,用伏安法测量电阻的大小.电阻R=320Ω时,电流表的示数是15mA,电压表的示数是4.5V.如果用这个电路测量未知电阻R′,电流表的示数是13mA,电压表的示数是5.2V,则电阻R′的大小是 ( )
A.R>420Ω B.400Ω<R′<420Ω
C.R′=420Ω D.无法确定
[答案] A
[解析] R=320Ω时,两端电压U=4.5V,则通过R的电流IR==A=0.014A=14mA
通过电压表的电流IV=I-IR=(15-14)mA=1mA
电压表内阻RV==Ω=4500Ω
当电阻为R′时,电压U′=5.2V
通过电压表的电流IV′==A=1.15mA
通过R′的电流IR′=I′-IV′=(13-1.15)mA=11.85mA
电阻R′==Ω=439Ω.
3.分别用图(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值.图(a)中两表的示数分别为3V、4mA,图(b)中两表的示数分别为4V、3.9mA,则待测电阻Rx的真实值为 ( )
A.略小于1kΩ B.略小于750Ω
C.略大于1kΩ D.略大于750Ω
[答案] D
[解析] 先判断采用的测量方法,由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大,说明测量的是小电阻,这样电流表分压较大,应该采用(a)图进行测量比较准确.(a)图中测量值较真实值偏小.
2.如下图所示,用伏安法测电阻,若电流表内阻1Ω,电压表内阻5000Ω,Rx约为10Ω,则下图中哪个测量结果较为准确?测量值比真实值偏大还是偏小 ( )
A.甲电路,偏大 B.甲电路,偏小
C.乙电路,偏大 D.乙电路,偏小
[答案] B
[解析] =500,=10,∴>,应采用电流表外接法,由于电压表分流,使IA>Ix,Rx的测量值比真实值偏小.
1.以下说法中,正确的是 ( )
A.采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差
B.用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差
C.用欧姆表测电阻,既准确又方便
D.伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压
[答案] B
[解析] 对A、B选项,伏安法测电阻不可能没有系统误差,只能减小,故B选项正确,A选项错误.对C选项,欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大,电池用久了误差更大.因而C选项错误.对D选项,不同的测量电路引起误差的原因不同,故D选项错误.
10.(2009·盐城市高三)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图甲所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某学生测出电源和小电珠的U-I图线如图乙所示,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图丙中的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是________.
A.a可以作为标准电阻使用
B.b能作为标准电阻使用
C.b的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大
[答案] (1)g (2)0.8 (3)AC
[解析] (1)g
(2)从题图乙中可得电源的电动势为:E=3.0V,内阻为:r==Ω=1.0Ω.还可看出,电流表示数为1.0A时,电压表示数为1.2V,由欧姆定律解得小电珠的电阻为:R电==Ω=1.2Ω,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,由闭合电路的欧姆定律得:I=,代入数据解得:R=0.8Ω.
(3)由题图丙可知,(a)图的电阻不变,可以作为标准电阻,A正确;(b)图的电阻变化,不能作为标准电阻,B错误;(b)图的电阻随电压的增大而增大,(c)图的电阻随电压的增大而减小,C正确,D错误.
9.图(甲)为某同学测定额定电压为2.5V的小灯泡的I-U图线的实验电路图.
(1)根据电路图,将图(乙)中的实物连接成完整的实验电路.
(2)开关S闭合之前,图(乙)中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比(热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=273K+t),根据图(丙)画出的小灯泡I-U特性曲线,估算该小灯泡以额定电压工作时的温度约为________℃(保留两位有效数字).
[答案] (1)见解析 (2)A端 (3)1.5×103
[解析] (1)如图
(2)S闭合之前,滑片应置于A端.
(3)由图象知,当U=2.5V时,电流I≈0.28A.
电阻 R=≈9Ω,由题知,电阻值与灯丝的热力学温度成正比,故有:=
解得T=1800K.∴t≈1.5×103℃.
8.(2010·江苏省名校联考)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,用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线.
实验可供选择的器材有:
A.小灯泡 (规格为“2.5V 1.2W”)
B.电流表 (量程为0-0.6A,内阻为1Ω)
C.电压表 (量程为0-3V,内阻未知)
D.滑动变阻器 (0-10Ω,额定电流为1A)
E.滑动变阻器 (0-5Ω,额定电流为0.5A)
F.电源 (E=3V,内阻不计)
G.定值定阻R0 (阻值R0=6Ω)
H.开关一个和导线若干
(1)要求小灯泡两端的电压从零开始变化,且能尽量消除系统误差,在方框内画出实验电路图.
(2)实验中,应该选用的滑动变阻器是________(填写器材前字母代号).
(3)按照正确的电路图,该同学测得实验数据如下:(I是的示数,U是的示数,U灯是小灯泡两端的实际电压).请通过计算补全表格中的空格,然后在方格图中画出小灯泡的伏安特性曲线.
I/A |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
0.48 |
U/V |
0.08 |
0.15 |
0.25 |
0.40 |
0.60 |
0.90 |
1.30 |
1.85 |
2.50 |
3.00 |
U灯/V |
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(4)该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻R0三者一起串联接在本实验中提供的电源两端,则每个灯泡的实际功率是________W.
[答案] (1)如图所示
(2)D
(3)
I/A |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
0.48 |
U/V |
0.08 |
0.15 |
0.25 |
0.40 |
0.60 |
0.90 |
1.30 |
1.85 |
2.50 |
3.00 |
U灯/V |
0.03 |
0.05 |
0.10 |
0.20 |
0.35 |
0.60 |
0.95 |
1.45 |
2.05 |
2.52 |
(4)0.18
[解析] (1)要使小灯泡两端电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,为测量更准确,应采用电流表内接法,实验电路图如图所示.
(3)由第(1)问中所画电路图分析可得:U灯=U-IRA,则可根据表中数据求出U灯,并画出U灯-I图线如图所示.
(4)在同一坐标系中作出2U灯+IR0=E的图线,根据此图线与灯泡的U灯-I图线的交点可得此时灯泡的电压U灯=0.6V,电流I=0.3A.所以,灯泡的实际功率为P=U灯I=0.18W.
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