题目列表(包括答案和解析)
15.有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的UI图线.有下列器材供选用:
A.电压表(0-5 V,内阻10 kΩ)
B.电压表(0-10 V,内阻20 kΩ)
C.电流表(0-0.3 A,内阻1 Ω)
D.电流表(0-0.6 A,内阻0.4 Ω)
E.滑动变阻器(5 Ω,1 A)
F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)
(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器就选用________(用序号字母表示).
(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把由图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
答案:(1)A D E (2)见解析
解析:(1)因小灯泡的额定电压为4 V,所以电压表应选用A,小灯泡的额定电流I==0.5 A,所以电流表应选用D;小灯泡正常工作时的电阻为R==8 Ω,因为>Rx,Rx为小电阻,电流表应采用外接法,要求电压表从零开始变化,故滑动变阻器采用分压接法,为便于调节,滑动变阻器应选用E.
(2)满足实验要求的电路图如图.
接成的相应实物电路图如图.
14.若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA,内接一节干电池,电动势为1.5 V,那么该欧姆表的内阻为________Ω,待测电阻接入红、黑表笔之间时,指针偏在满刻度的3/4处,则待测电阻的阻值为________Ω,表盘中值刻度是________.
答案:300 100 300
解析:将红、黑表笔短接,调节调零电阻的阻值,当电流满偏时Ig=,欧姆表的内阻即
R内=Rg+r+R0== Ω=300 Ω
当电流为Ig时,有Ig=,
即:R内+Rx==400 Ω,故Rx=100 Ω
R内=R中=300 Ω.
13.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,滑动变阻器的电阻约为20 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行了实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图所示.
(1)根据各点表示的数据描出IU关系图线,由此求得该电阻的阻值Rx=________Ω.(保留两位有效数字)
(2)画出此实验的电路原理图.
答案:(1)见解析中左图 2.3×103(2.2×103-2.5×103) (2)见解析中右图
解析:(1)这6个点中有5个基本在同一条过原点的直线上,只有一个点偏离较大,可判断出这个数据点误差较大,应予以排除,据此,IU图线如下左图所示,在图线上可选一个离坐标原点较远的点,得出其纵横坐标,如(3.0 V、1.3 mA),则被测电阻阻值为Rx==2.3×103 Ω.
(2)因为Rx与Rv很接近,故电压表的分流影响很严重,而==230≫1,电流表的分压影响很小,故应采用电流表内接法,又由于被测电阻很大,而滑动变阻器阻值较小,故变阻器应采用分压式,电路原理图如下右图.
12.在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是( )
A.L1、L2两个指示灯都变亮
B.L1、L2两个指示灯都变暗
C.L1变亮,L2变暗
D.L1变暗,L2变亮
答案:B
解析:当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,电位器接入电路的电阻减小,根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大,内阻分担电压增大,路端电压减小,L1灯变暗,通过其电流减小;由U1=I2R1及I2=I-I1可知R1分担电压增大,L2及R2两端电压减小,L2功率减小而变暗,选项B正确.
11.如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=6 Ω、R2=5 Ω、R3=3 Ω,电容器的电容C=2×10-5 F,若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q.则( )
A.I=0.75 A B.I=0.5 A
C.q=2×10-5 C D.q=1×10-5 C
答案:AD
解析:对电路分析:电阻R1、R3并联后与R2串联,所以外电路总电阻为R=7 Ω,根据闭合电路欧姆定律得电路中的总电流为0.75 A,所以选项A正确;电阻R1、R3并联的电压为U=IR并=1.5 V,电容器的带电荷量为Q=CU=3×10-5 C.当断开开关S时,电容器对电阻放电,电荷通过R1、R3,由于两电阻并联,所以q1/q3=R3/R1,又q1+q3=Q,解得q1=1×10-5 C,q3=2×10-5 C,选项D正确.
10.(2010·长沙模拟)如图,a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线,则以下说法正确的是( )
A.电池组的内阻是3 Ω
B.电阻的阻值为0.33 Ω
C.将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是4 W
D.改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为4 W
答案:D
解析:由IU图线可知,电池组的内阻r=1 Ω,电阻的阻值为3 Ω,电池的电动势E=4 V,若将该电阻接在该电池组两端,I==1 A,电池组的输出功率R出=IU=
I(E-Ir)=3 W;当调整外阻R=r时,电池组的输出功率最大,Pm=2·r==4 W,综上所述,A、B、C错误,选项D正确.
9.某家庭购买了一款节能环保汽车,在试车时发现,汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗,车主将汽车启动时的电路图进行整理后,得到汽车启动时的工作电路原理图如图所示.经测量,S1闭合、S2断开的情况下,电流表的示数为10 A,S1、S2均闭合的情况下,电流表的示数为70 A,电源的电动势为13 V,内阻为0.1 Ω.若电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变,则S1、S2均闭合时,车灯的功率为( )
A.90 W B.30 W
C.60 W D.120 W
答案:B
解析:S1闭合、S2断开时,电源内电压Ur=I1r=10×0.1 V=1 V,车灯两端的电压UL=13 V-1 V=12 V,车灯的功率为P=ULI1=12×10 W=120 W,S1、S2均闭合时,电源内电压Ur′=I2r=70×0.1 V=7 V,车灯两端的电压UL′=13 V-7 V=6 V,由公式p=,车灯的电阻不变,电压为原来的,功率应为原来的,即为30 W,所以选B.
8.如图所示是4种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V 40 W”.当灯泡所消耗的功率都调至20 W时,哪种台灯消耗的功率最小( )
答案:C
解析:台灯消耗的功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率.C项中理想变压器功率损耗为零,电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W,而其他选项中,不论滑动变阻器使用分压接法还是限流接法,滑动变阻器上总有功率损耗,台灯的消耗功率都大于20 W,故C选项正确.
7.一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω,另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
答案:AC
解析:当cd端短路时,ab间等效电阻R=R1+=10 Ω+ Ω=40 Ω,故A对;当ab端短路时,cd间等效电阻R′=R2+=120 Ω+ Ω=128 Ω.B错;当ab间接电源E=100 V时,cd间电压为R3上电压,则U=×100 V=80 V,故C对;当cd两端接电源时,ab两端电压为R3上电压,则U′=×100 V=25 V,故D错.
6.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
答案:A
解析:滑片滑向b时,电阻R增大,回路的总电阻增大,所以回路的总电流减小,路端电压增大,所以电压表的示数增大,电阻R2两端的电压增大,故R2中的电流增大,电流表示数增大,故A对.
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