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五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编38-电学实验(含解析)
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这是一份五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编38-电学实验(含解析),共78页。试卷主要包含了实验题等内容,欢迎下载使用。
五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编38-电学实验(含解析)
一、实验题
1.(2022·全国·统考高考真题)一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有:电压表V(量程为,内阻很大),电流表A(量程为,内阻为),电源E(电动势约为,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选或),定值电阻(阻值可选或),开关S,导线若干。
(1)要求通过的电流可在范围内连续可调,在答题卡上将图(a)所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图________;
(2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为______(填“”或“”)的滑动变阻器,应选阻值为______(填“”或“”)的定值电阻;
(3)测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中,电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示,则此时两端的电压为______V,流过的电流为_____,此组数据得到的的阻值为______(保留3位有效数字)。
2.(2022·全国·统考高考真题)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势,内阻很小),电流表(量程,内阻约),微安表(量程,内阻待测,约),滑动变阻器R(最大阻值),定值电阻(阻值),开关S,导线若干。
(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;
(2)某次测量中,微安表的示数为,电流表的示数为,由此计算出微安表内阻_____。
3.(2022·山东·统考高考真题)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池E(电动势1.5V,内阻未知);
电流表A1(量程10mA,内阻为90Ω);
电流表A2(量程30mA,内阻为30Ω);
定值电阻R0(阻值为150Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);
待测电阻Rx;
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______(填“A1”或“A2”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用Rx替换R0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的处,则Rx的测量值为________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对Rx的测量值_________(填“有”或“无”)影响
4.(2022·湖南·统考高考真题)小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为调零电阻(最大阻值为),、、为定值电阻(),电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:
(1)短接①②,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数为;保持电阻滑片位置不变,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数变为,则______(填“大于”或“小于”);
(2)将单刀双掷开关与接通,此时欧姆表的挡位为______(填“”或“”);
(3)若从“”挡位换成“”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻的滑片应该______调节(填“向上”或“向下”);
(4)在“”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为的定值电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走,在①②间接入待测电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则______。
5.(2022·广东·高考真题)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:
(1)装置安装和电路连接;如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。
(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。
③闭合S2,电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I2,则此时导电绳的电阻Rx = __________(用I1、I2和U表示)。
④断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________(选填“有”或“无”)影响。
(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm,即为机械臂弯曲后的长度。
6.(2022·浙江·高考真题)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图2中图线a所示。
(1)在实验中使用的是_______(选填“0~20”或“0~200”)的滑动变阻器。
(2)在某次测量时,量程为3V电压表的指针位置如图3所示,则读数U=_______V。
(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2,则合金丝甲的电阻率为_______·m(结果保留2位有效数字)。
(4)图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像,由图可知合金丝甲的横截面积_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积。
7.(2022·湖北·高考真题)某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后,为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率,进行了如下实验探究。
(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D,示数如图甲所示,其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。
(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω,定值电阻R0的阻值为20.0Ω,电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1,闭合S1,多次改变电阻箱R的阻值,记下电流表的对应读数I,实验数据见下表。
R/Ω
I/A
/A-1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0.272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
0.222
4.50
根据表中数据,在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω(结果保留2位有效数字)。最后可由表达式____得到该材料的电阻率(用D、L、表示)。
(3)该小组根据图乙的电路和图丙的图像,还可以求得电源电动势_________V,内阻_______Ω。(结果均保留2位有效数字)
(4)持续使用后,电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置,测得电路的电流,仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
8.(2022·辽宁·高考真题)某同学要将一小量程电流表(满偏电流为,内阻为)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻,。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为___________;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接在A端时___________(填“大”或“小”)
(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻的阻值,设计了图(b)中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差,则使用___________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
9.(2022·浙江·高考真题)(1)探究滑动变阻器的分压特性,采用图1所示的电路,探究滑片P从A移到B的过程中,负载电阻R两端的电压变化。
①图2为实验器材部分连线图,还需要______(选填af、bf、fd、fc、ce或cg)连线。
②图3所示电压表的示数为_______ V。
③已知滑动变阻器的最大阻值R0=10Ω,额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω,以R两端电压U为纵轴,为横轴(x为AP的长度,L为AB的长度),得到分压特性曲线为图4中的“I”;当R=100Ω,分压特性曲线对应图4中的__(选填“Ⅱ”或“Ⅲ”);则滑动变阻器最大阻值的选择依据是____。
(2)两个相同的电流表G1和G2如图5所示连接,晃动G1表,当指针向左偏时,静止的G2表的指针也向左偏,原因是____。
A.两表都是“发电机”
B.G1表是“发电机”,G2表是“电动机”
C.G1表和G2表之间存在互感现象
D.G1表产生的电流流入G2表,产生的安培力使G2表指针偏转
10.(2022·河北·高考真题)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所示。选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2,(阻值均为1kΩ):指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。
(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是______ (多选)。
A.按下S1,L1和L2均发光
B.当锅内温度高于103℃时,S1自动断开,L1和L2均发光
C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭
(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是______(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋转到“ × 100”位置
B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度
D.测量指示灯L1两端的阻值
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是______断路损坏;若指针如图4所示,可判断是______断路损坏。(用电路中的元件符号表示)
11.(2022·北京·高考真题)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的______________(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为______________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其他连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d 时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则______________(选填选项前的字母)。
A.导线断路
B.滑动变阻器断路
C.导线断路
D.滑动变阻器短路
12.(2021·全国·高考真题)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约)和内阻r(小于)。图中电压表量程为,内阻:定值电阻;电阻箱R,最大阻值为;S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空:
(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路的电阻值可以选___________(填“5.0”或“15.0”);
(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R和电压表的相应读数U;
(3)根据图(a)所示电路,用R、、、E和r表示,得___________;
(4)利用测量数据,做图线,如图(b)所示:
(5)通过图(b)可得___________V(保留2位小数),___________(保留1位小数);
(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到的电源电动势为,由此产生的误差为___________%。
13.(2021·山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势,内阻r约为);
电阻箱R(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻等于);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路__________。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为___________(结果保留到个位),该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________(填“增大”或“减小”)。
14.(2021·全国·高考真题)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:
小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)
电压表(量程300mV,内阻300)
电流表(量程300mA,内阻0.27)
定值电阻R0
滑动变阻器R1(阻值0-20)
电阻箱R2(最大阻值9999.9)
电源E(电动势6V,内阻不计)
开关S、导线若干。
完成下列填空:
(1)有3个阻值分别为10、20、30的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线,R0应选取阻值为___________的定值电阻;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的___________(填“a”或“b”)端;
(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,读取电压表和电流表的示数U、I,结果如图(b)所示。当流过电流表的电流为10mA时,小灯泡的电阻为___________(保留1位有效数字);
(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将R2的阻值调整为_______。然后调节滑动变阻器R1,测得数据如下表所示:
U/mV
24.0
46.0
76.0
110.0
128.0
152.0
184.0
216.0
250.0
I/mA
140.0
160.0
180.0
200.0
220.0
240.0
260.0
280.0
300.0
(5)由图(b)和上表可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻___________(填“增大”“减小”或“不变”);
(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功率P1=_______W(保留2位有效数字);当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡的电功率为P2,则=_______(保留至整数)。
15.(2021·浙江·高考真题)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数___________A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是___________。
16.(2021·河北·高考真题)某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有;小灯泡(,),直流电源(),滑动变阻器,量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干,设计的电路如图1所示。
(1)根据图1,完成图2中的实物连线______;
(2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是______(单项选择,填正确答案标号);
A.电流表短路
B.滑动变阻器的滑片接触不良
C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端
(3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到图像,其中一部分如图3所示,根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为______(保留三位有效数字)。
17.(2021·浙江·统考高考真题)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,
(1)用如图1所示的电路图测量,得到的一条实验数据拟合线如图2所示,则该电池的电动势E=______V(保留3位有效数字);内阻r=______(保留2位有效数字);
(2)现有如图3所示的实验器材,照片中电阻箱阻值可调范围为0~9999Ω,滑动变阻器阻值变化范围为0~10Ω,电流表G的量程为0~3mA、内阻为200Ω,电压表的量程有0~3V和0~15V。请在图3中选择合适的器材,在答题纸相应方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图。______
18.(2021·湖南·高考真题)某实验小组需测定电池的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为)、一个电流表(内阻为)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下:
(1)将器材如图(a)连接:
(2)开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的___________端(填“a”或“b”);
(3)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数,得到多组数据;
(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图(b)所示,图线斜率为,与纵轴截距为,设单位角度对应电阻丝的阻值为,该电池电动势和内阻可表示为___________,___________(用、、、、表示)
(5)为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验,在图(c)方框中画出实验电路图__________(电阻丝用滑动变阻器符号表示);
(6)利用测出的,可得该电池的电动势和内阻。
19.(2021·北京·高考真题)在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
(1)该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻,示数如图1所示,对应的读数是_______。
(2)除电源(电动势3.0 V,内阻不计)、电压表(量程0 ~ 3 V,内阻约3 kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A.电流表(量程0 ~ 0.6 A,内阻约0.1 Ω)
B.电流表(量程0 ~ 3.0 A,内阻约0. 02 Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
D.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定电流0.5 A)
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用_______。(选填实验器材前对应的字母)
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图2所示。请作出该金属丝的U- I图线_____,根据图线得出该金属丝电阻R =________Ω(结果保留小数点后两位)。
(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流,电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡,电流随时间变化的图线如图4所示,请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。( )
20.(2021·天津·高考真题)随着智能手机的广泛应用,充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为,内阻很小,最大放电电流为,某实验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为充电宝的负极,其余两根导线空置不用,另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流,定值电阻,两只数字多用电表M、N,两表均为理想电表,并与开关S连成如图所示电路。
①图中测量电流的电表是___________,测量电压的电表是___________。(均填写字母“M”或“N”)
②调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,记录如下表,其中只有一个数据记录有误,审视记录的数据,可以发现表中第___________次的记录数据有误。(填测量次数的序号)
次数
1
2
3
4
5
6
7
电流
0.299
0.477
0.684
0.877
1.065
1.281
1.516
电压
4.970
4.952
4.932
4.942
4.894
4.872
4.848
③电路中接入可以达到下列哪个效果。___________(填选项前的字母)
A.使测电流的电表读数变化明显 B.为了更准确地测量充电宝内阻
C.避免使充电宝的放电电流过大 D.减小测量电压的电表分流作用
21.(2021·湖北·高考真题)小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组(电动势E不大于4.5 V、内阻r未知)、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻(用作保护电阻),开关S和导线若干。他设计了如图(a)所示的电路,实验步骤如下:
第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间,发现电流表的示数基本一致,据此他认为5个电阻的阻值相等,均设为R。
第二步∶取下待测电阻,在A、B之间接入定值电阻R0,记下电流表的示数I0。
第三步∶取下定值电阻R0,将n个(n=1,2,3,4,5)待测电阻串联后接入A、B之间,记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。
请完成如下计算和判断∶
(1)根据上述第二步,与R0、R1、E、r的关系式是=___________。
(2)定义,则Y与n、R、R0、E的关系式是Y=__________。
(3)已知R0=12.0Ω,实验测得I0=0.182 A,得到数据如下表∶
n
1
2
3
4
5
In/A
0.334
0.286
0.250
0.224
0.200
Y/A-1
2.500
1.998
1.495
1.030
0.495
根据上述数据作出图像,如图(b)所示,可得R=______Ω(保留2位有效数字),同时可得E=______V(保留2位有效数字)。
(4)本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值_______影响(选填“有"或“无")。
22.(2021·海南·高考真题)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源E(电动势约,内阻约),待测电阻(阻值小于),电压表V(量程,内阻约),电流表A(量程,内阻约),滑动变阻器(最大阻值),单刀开关,单刀双掷开关,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到___________(填“a”或“b”)端;
(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将拨向___________(填“c”或“d”);在上述操作正确的情况下,引起实验误差的主要原因是___________(填正确选项前的标号);
A.电流表分压 B.电压表分流 C.电源内阻分压
(3)实验时,若已知电流表的内阻为,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将拨向___________(填“c”或“d”);读得电压表的示数为,电流表的示数为,则___________(结果保留两位有效数字)。
23.(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔______,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到_______端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
②实验中记录的阻值_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值_____。
24.(2021·福建·统考高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。
25.(2020·全国·高考真题)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性。所用器材有:电流表A1(量程200 mA,内阻Rg1=10.0 Ω),电流表A2(量程500 mA,内阻Rg2=1.0 Ω)、定值电阻R0(阻值R0=10.0 Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)、电源E(电动势4.5 V,内阻很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图(a)所示。
(1)根据图(a),在图(b)的实物图中画出连线______。
(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流,利用I1、I2、Rg1和R0写出:小灯泡两端的电压U=_______,流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全,I1不能超过_______mA。
(3)实验时,调节滑动变阻器,使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。
I1/mA
32
55
85
125
144
173
I2/mA
171
229
299
379
424
470
根据实验数据可算得,当I1=173 mA时,灯丝电阻R=_______Ω(保留1位小数)。
(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲线,所用电阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小数)。
26.(2020·全国·高考真题)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:
(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
27.(2020·山东·高考真题)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);
电压表V (量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表A (量程0.6 A,内阻约1 Ω);
滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω);
定值电阻R1(阻值2 Ω);
定值电阻R2(阻值5 Ω);
开关一个,导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_____。(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流 表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
7
I/A
0.08
0.14
0.20
0.26
0.32
0.36
0.40
U/V
1.35
1.20
1.05
0.88
0.73
0.71
0.52
请根据实验数据,回答以下问题:
①答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为_____ (填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路____________。
28.(2020·北京·高考真题)用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为1Ω)。其中R为电阻箱,电流表的内电阻约为0.1Ω,电压表的内电阻约为3kΩ。
(1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r,所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示,请你用E、r和RA表示出、,并简要说明理由_______。
(2)某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中,实线是根据实验数据(图甲:U=IR,图乙:)描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。
在图3中,对应图甲电路分析的U-I图像是:__________;对应图乙电路分析的U-I图像是:________。
(3)综合上述分析,为了减小由电表内电阻引起的实验误差,本实验应选择图1中的______(填“甲”或“乙”)。
29.(2020·江苏·高考真题)某同学描绘一种电子元件的关系图象,采用的实验电路图如题图1所示,V为电压表,
mA为电流表,E为电源(电动势约),R为滑动变阻器(最大阻值),为定值电阻,S为开关。
(1)请用笔画线代替导线,将题图2所示的实物电路连接完整____________。
(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:
电压
0.000
0.250
0.500
0.650
0.700
0.725
0.750
电流
0.00
0.10
0.25
0.60
1.70
4.30
7.50
请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的图线____________。
(3)根据作出的图线可知,该元件是_________(选填“线性”或“非线性”)元件。
(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻,会导致的两个后果是_________。
A.电压和电流的测量误差增大
B.可能因电流过大烧坏待测元件
C.滑动变阻器允许的调节范围变小
D.待测元件两端电压的可调节范围变小
30.(2020·浙江·高考真题)某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。
(1)在答题纸相应的方框中画出图乙的电路图____________;
(2)某次测量时电流表和电压表的示数如图所示,则电流_____,电压_____;
(3)实验得到如图所示的两条直线,图中直线Ⅰ对应电路是图1_____(选填“甲”或“乙”);
(4)该电池的电动势_____V(保留三位有效数字),内阻_____(保留两位有效数字)。
31.(2020·浙江·高考真题)(1)小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后,所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示,则此电阻器的阻值为_____Ω
(2)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中:
①如图丙所示,已经连接了一部分电路,请在答题纸上对应位置将电路连接完整_____。
②合上开关后,测出9组Ⅰ、U值,在坐标系中描出各对应点,如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线_____。
③与图丁中P点对应的状态,小灯泡灯丝阻值最接近______。
A.16.7Ω B.12.4Ω C.6.2Ω
32.(2020·天津·统考高考真题)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表 (量程,内阻约为)
电流表 (量程,内阻约为)
滑动变阻器 (,额定电流)
待测电池组 (电动势约为,内阻约为)
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是________。
②改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端(填“a”或者“b”)
③实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为________V,内阻为________。(结果均保留两位有效数字)
33.(2020·海南·统考高考真题)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表(量程,内阻),电压表(量程,内阻),滑动变阻器R(额定电流,最大阻值),待测定值电阻,电源E(电动势,内阻不计),单刀开关S,导线若干:
回答下列问题:
(I)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”);
(2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________;
(3)根据下表中的实验数据(、分别为电压表﹑的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制图像__________;
测量次数
1
2
3
4
5
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
1.61
2.41
3.21
4.02
4.82
(4)由图像得到待测定值电阻的阻值________(结果保留三位有效数字);
(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻(阻值约为)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图______。
34.(2019·全国·高考真题)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表.( )欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω:滑动变阻器选____(填“R1”或“R2”).
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为____、____.
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_______Ω.
35.(2018·天津·高考真题)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10kΩ),除了Rx,开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~1V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0~10V,内阻约100kΩ)
C.电流表(量程0~1mA,内阻约30Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.05Ω)
E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)
F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
①为使测量尽量准确,电压表选用_______,电流表选用_______,电源选用_______。(均填器材的字母代号);
②画出测量Rx阻值的实验电路图_______。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会_______其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_______。
36.(2018·浙江·高考真题)小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0,根据如图所示电路图进行实验时,
(1)电流表量程应选择___________(填“0.6A”或“3A”),保护电阻应选用_______(填“A”或“B”);
A.定值电阻(阻值10.0Ω,额定功率10W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时电压为________V;
(3)根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示,则干电池的电动势E=______V,内阻r=_____Ω(小数点后保留两位)。
37.(2018·海南·高考真题)某同学利用图(a)中的电路测量电流表的内阻RA(约为5Ω)和直流电源的电动势E(约为10V).图中R1和R2为电阻箱,S1和S2为开关.已知电流表的量程为100mA,直流电源的内阻为r.
(1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为4.8Ω时的示数为48.0mA.忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,经计算得RA=________Ω
(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数.若某次R1的示数如图(b)所示,则此次R1的阻值为________Ω;
(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1-R1图线,如图(c)所示.用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示I-1随R1变化的关系式为I-1=________.利用图(c)可求得E=________V.(保留2位有效数字)
38.(2019·天津·高考真题)现测定长金属丝的电阻率.
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______.
②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻.这段金属丝的电阻,约为,画出实验电路图,并标明器材代号.
电源 (电动势,内阻约为)
电流表 (量程,内阻)
电流表 (量程,内阻约为)
滑动变阻器 (最大阻值,额定电流)
开关及导线若干
③某同学设计方案正确,测量得到电流表的读数为,电流表的读数为,则这段金属丝电阻的计算式______.从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”).
39.(2019·浙江·高考真题)小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率的电路.
(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是的____导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);
(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图所示,则电流为____A,此时小灯泡的功率为____W
(3)做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是____
A.0.08A B.0.12A C.0.20A
40.(2019·海南·高考真题)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为),滑动变阻器,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关和,导线若干。
(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用____;
(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线____;
(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格
①,额定电流2A ②,额定电流0.5A
实验中应该取___。(填“①”或“②”)
41.(2018·全国·高考真题)某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25 ℃~80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω;电源E(6 V,内阻可忽略);电压表V(量程150 mV);定值电阻R0(阻值20.0 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~999.9 Ω);单刀开关S1,单刀双掷开关S2。
实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 ℃。将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 ℃。实验得到的R2-t数据见下表。
t/℃
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答下列问题:
(1)在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到______(填“a”或“b”)端。
(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2-t曲线。( )
(3)由图乙可得到RT在25 ℃~80 ℃范围内的温度特性。当t=44.0 ℃时,可得RT=____Ω。
(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图丙所示,该读数为______Ω,则手心温度为_______℃。
42.(2018·全国·高考真题)某同学组装一个多用电表.可用的器材有:微安表头(量程100内阻900);电阻箱R1 (阻值范围0999.9);电阻箱R2 (阻值范围099 999.9);导线若干,要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡,回答下列问题:
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________.
(2)电阻箱的阻值 _____________;R2=____________ (保留到个位)
43.(2019·江苏·高考真题)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动_____(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.
(2)选择电阻丝的_____(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)2图甲中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____
(4)为测量Rx,利用2图甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如图图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.___
(5)由此,可求得电阻丝的Rx=______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
参考答案:
1.
【详解】(1)[1]电流表内阻已知,电流表与并联扩大电流表量程,进而准确测量通过的电流,电压表单独测量的电压;滑动变阻器采用分压式接法,电表从开始测量,满足题中通过的电流从连续可调,电路图如下
(2)[2]电路中应选最大阻值为的滑动变阻器,方便电路的调节,测量效率高、实验误差小;
[3]通过的电流最大为,需要将电流表量程扩大为原来的倍,根据并联分流的规律示意图如下
根据并联分流,即并联电路中电流之比等于电阻的反比,可知
解得
(3)[4]电压表每小格表示,向后估读一位,即;
[5]电流表每小格表示,本位估读,即,电流表量程扩大倍,所以通过的电流为;
[6]根据欧姆定律可知
2. 见解析 990
【详解】(1)[1]为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R0的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内电阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动电阻器采用分压式解法,实验电路原理图如图所示
(2)[2]流过定值电阻R0的电流
加在微安表两端的电压
微安表的内电阻
3. A1 60 100 无
【详解】(1)[1]若不考虑电源内阻,且在电源两端只接R0时,电路中的电流约为
由题知,闭合开关,调节滑片位置,要使电流表指针指在满刻度的处,则该同学选到的电流表应为A1。
[2]当不考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有
计算出
R = 60Ω
(2)[3]断开开关,保持滑片的位置不变,用Rx替换R0,闭合开关后,有
代入数据有
Rx = 100Ω
(3)[4]若考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有
联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。
4. 大于 向上
【详解】(1)[1]根据题意可知,所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻,电源电动势不变,根据可知;
(2)[2]当开关拨向时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大,即;
(3)[3]从“”挡位换成“”挡位,即开关从拨向,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计所在支路的电流,所以需要将的滑片向上调节;
(4)[4]在“”挡位,电路图结构简化如图
第一次,当①②短接,全电路的总电阻为
通过干路的电流为
电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知
第二次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为
电流表偏转了量程的,则
结合第一次和第二次解得
第三次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为
电流表偏转了量程的,则
结合第二次和第三次,解得
5. 变小 无 51.80
【详解】(2)[1]闭合S2后,并联部分的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数变小。
[2]加在导电绳两端的电压为U,流过导电绳的电流为I2—I1,因此导电绳的电阻
(3)[3]在闭合S2之前,电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流,闭合S2之后,加在电压表两端的电压保持不变,因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1,故流过导电绳的电流是I2—I1,与电压表内阻无关,电压表内阻对测量没有影响。
(4)[4]由图c可知,导电绳拉伸后的长度为51.80cm。
6. 0~20 1.32(1.31~1.34) 1.1×10-6(0.90×10-6~1.3×10-6) 小于
【详解】(1)[1]由实验原理可知
而由图像可知待测电阻最大约为8,为了使电压表有明显的读数变化,则滑动变阻器的阻值不能太大,故选0~20比较合适;
(2)[2]量程为3V的电压表,精度为0.1V,估读到0.01V,则电压为1.32V(1.31~1.34);
(3)[3]根据电阻定律有
则图像的斜率为
可得合金丝甲的电阻率为
(4)[4] 另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后,电阻率不变,而横截面积变为
由图2中图线b可得
解得
故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积。
7. 3.700 6.0 12 3.0 偏大
【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D,其读数为
(2)(3)[2][3][4][5]由电路可知,当将S2置于位置1,闭合S1时
即
由图像可知
解得
解得
再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A,则
解得
根据
解得
(3)由(2)可知
(4)根据表达式
因电源电动势变小,内阻变大,则当安培表由相同读数时,得到的的值偏小,即测量值偏大。
8. 1 大 乙
【详解】(1)[1]由图可知当S接A时,R1和R2串联接入电路,和电流表并联,满偏时电流表两端的电压为
此时R1和R2的电流为
所以总电流为
即量程为0~1mA。
(2)[2]当开关S接B端时,由图可知R1和电流表串联再和R2并联,由于和电流表并联的电阻变小,当电流表满偏时,流过R2的电流变大,干路电流变大,即量程变大;所以比接在A端时大。
(3)[3]图甲是电流表的外接法,误差是由于电压表的分流引起的;图乙是电流表的内接法,误差是由于电流表的分压引起的,因为题目中电压表电阻未知,故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。
9. af、fd、ce Ⅱ BD##DB
【详解】(1)[1]依原理图可知,还需要af、fd、ce连线;
[2]依题意,所示电压表的示数为1.50V,考虑到偶然误差也可;
[3] 假定AP部分的电阻为,分别与10Ω与100Ω并联再与BP部分的电阻串联;由于相同的与100Ω并联后的电阻较与10Ω并联后的电阻大,则根据闭合电路的欧姆定律可知,滑片在相同位置下,负载电阻越大,其两端电压越大;即在相同横坐标下,此时负载100Ω时,电压表的示数应该较曲线为图4中的“I”来得大,故应该选“Ⅱ”。
[4]由上述分析可知,对于不同的负载电阻,调节滑动触头时负载两端的电压变化规律不同,当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时,负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更迅速变化;当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时,负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变化,从而获得更多的实验数据。所以,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器最大阻值的选择依据是相比负载电阻越小越好,即。
(2)[5]据题意可知:电流表主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈,G1和G2用导线连接起来.当晃动G1时,相当于G1中的线圈做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流;由于两个电表构成了闭合电路,则电流会通过G2表中的线圈,而该线圈处于磁场中,由于通电导线在磁场中受力的作用,G2的指针也会偏转;则G1表相当于“发电机”,G2表相当于“电动机”,故AC错误,BD正确。
故选BD。
10. CD##DC CABDE L1 R1
【详解】[1]A.按下S1后L2支路被短路,则L2不会发光,A错误;
B.当锅内温度高于103℃时,S1断开,而要温度降到70℃以下时S2才会闭合,则此时L2可能发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,并联的整体再和L2、R2串联,则回路中并联的整体电阻
RL= 10.42Ω
R并 = 56.64Ω
则回路总电阻
R总 = 1067.06Ω
则回路总电流
则L2一定发光,此时并联的整体的电压为
U并 = I总R并 = 11.89V
则流过L1的电流为
则流过L1的电流小于30mA,则L1熄灭,B错误;
C.由题知,S2在锅内温度高于80℃时自动断开,锅内温度降到70℃以下时S2自动闭合,C正确;
D.当锅内迢度低于70℃时,S2自动闭合,L2支路被短路,则L2不会发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,则此时流过L1的电流为
则此时流过L1的电流大于30mA,则L1发光,D正确。
故选CD。
(2)[2]多用电表的操作步骤为:调整“指针定位螺丝”,使指什指到零刻度——机械调零;将选择开关旋转到“ × 100”位置——选挡;将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指计指向欧姆零点——欧姆调零;测量指示灯L1两端的阻值——测量;将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡——关闭多用电表。
故正确顺序为CABDE。
[3]由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,如图3可看出L1两端有1090Ω左右的电阻,则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏。
[4]由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,如图3可看出欧姆表的示数几乎为零,但由于RL= 10.42Ω此时选用的是“ × 100”挡则说明灯泡L1正常,则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏。
11. 甲 ADCB C
【详解】(1)[1]因为待测电阻约为,而
故为了减小误差应该采用电流表的外接法,即选用甲图;
(2)[2]测量过程中应该先选择合适挡位,根据题意选择“”挡位,然后进行欧姆调零,再进行测量,测量完成后要将开关置于“”挡,故顺序为ADCB。
(3)[3]闭合电键后,却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表示数始终为零,可能是电路中出现断路,电压表的示数不变化,说明电压表串联在电路中;当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的,试触d时,电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路,故选C。
12. 15.0 1.55 1.0 5
【详解】(1)[1]为了避免电压表被烧坏,接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大,则由并联电路分压可得
代入数据解得
因此选。
(3)[2]由闭合回路的欧姆定律可得
化简可得
(5)[3][4]由上面公式可得
由图象计算可得
代入可得
将代入解析式可得
解得
(6)[5]如果电压表为理想电压表,则可有
则此时
因此误差为
13. 3500 大于 减小
【详解】(1)[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R1。
(2)[2]电路连接图如图所示
(3)[3]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,即
可得
[4]当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
(4)[5]由于是图像,当温度T升高时,减小,从图中可以看出减小,从而减小,因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。
14. 10 a 0.7 2700 增大 0.074 10
【详解】(1)[1]因为小灯泡额定电压2.5V,电动势6V,则滑动滑动变阻器时,为了保证电路安全,需要定值电阻分担的电压
则有
则需要描绘小灯泡在0~300mA的伏安特性曲线,即R0应选取阻值为10;
(2)[2]为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端;
(3)[3]由图可知当流过电流表的电流为10mA时,电压为7mV,则小灯泡的电阻为
(4)[4]由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时,有
解得
(5)[5]由图(b)和表格可知流过小灯泡电流增加,图像中变大,则灯丝的电阻增大;
(6)[6]根据表格可知当电流为160mA时,电压表的示数为46mA,根据(4)的分析可知此时小灯泡两端电压为0.46V,则此时小灯泡电功率
P1=0.46V×0.16A≈0.074W
[7]同理可知当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡两端电压为2.5V,此时小灯泡电功率
P2=2.5V×0.3A=0.75W
故有
15. 0.34 见解析 外 5 有 电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)
【详解】(1)[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A
[2]电压表的百分比变化为
电流表的百分比变化为
因此可知电压表的示数变化更明显,说明电流表的分压更严重,因此不能让电流表分压,采用外接法
(2)①[3]电路图如图
②[4]两次实验中电路电流相同,因此可有
可得
读数可得
[5][6]电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4Ω,则实验只能测得其为,误差较大。
16. C
【详解】(1)[1]电流表负极与滑动变阻器的右端的位置连接,如图
(2)[2]开关闭合,小灯泡闪亮一下后灯丝烧断,说明通过小灯泡的电流过大。
A.电流表内阻非常小,短路几乎不影响通过小灯泡的电流,与灯丝烧断无关,A错误;
B.滑动变阻器滑片接触不良,无电流通过小灯泡,B错误;
C.滑动变阻器的滑片开始时置于端,小灯泡部分分压达到最大,通过电流最大,可能会烧断小灯泡灯丝,C正确;
故选C。
(3)根据小灯泡的伏安特性曲线可知在点时的电压和电流分别为
,
根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为
17. 1.46(1.45~1.47均可) 0.64(0.63~0.67均可)
【详解】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律可得
将题干中得图线延长与横纵轴分别相交,如图
可知图像与纵轴交点即为电动势,即
[2]图像斜率的绝对值为电源内阻,即
(2)[3]电流表量程太小,使用电阻箱和电压表代替电流表进行测量,电路图如图
根据闭合电路欧姆定律
变形得
绘制图像,可知图像斜率为,与纵轴截距为,从而求解电动势和内阻;
也可以通过电阻箱改装电流表,扩大电流表得量程,实现电流得测量,电路图如图
I为改变量程之后的电流表示数,根据闭合电路欧姆定律
可以绘制图像求解电动势和内阻。
18.
【详解】(2)[1]开关闭合前,为了保护电路中的元件,应将电阻丝的最大阻值接入电路,根据电阻定律可知电阻丝接入越长,接入电阻越大,金属夹应夹在电阻丝的端。
(4)[2]设圆心角为时,电阻丝接入电路中的电阻为,根据闭合电路欧姆定律可知
整理得
结合图象的斜率和截距满足
,
解得电源电动势和内阻为
(5)[3]实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关,考虑使用等效法测量电阻丝电阻,如图
原理的简单说明:
① 将开关置于位置,读出电流表示数;
② 将开关置于电阻丝处,调节电阻丝的角度,直到电流表示数为,读出此时角度θ ;
③ 此时,即可求得的数值。
19. 6 A C 5.80 刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变
【详解】(1)[1]将选择开关调节到“×1Ω”,由图1可知,金属丝的电阻
Rx=6×1Ω=6Ω
(2)[2]由题知,电源电动势为3V,则回路中的最大电流为
故电流表选A;
[3] 为了调节方便、测量准确,滑动变阻器要选最大阻值小的,故选C;
(3)[4]将描出的点用直线连接,即可得U-I图线,则有
[5]取(0.3A,1.75V),可得
(4)[6] 刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变。
20. N M 4 C
【详解】①[1]器件N串联在电路中,测量干路电流,所以N为电流表;
[2]器件M一端接在开关上,另一端接在充电宝的负极,闭合开关后相当于并联在电源两端,所以M为电压表,测量路端电压;
②[3]题中表格的电流不断增大,根据闭合电路欧姆定律可知路端电压不断减小,电压表的示数不断减小,所以第4次的记录数据有误;
③[4]因为充电宝的内阻很小,所以电阻串联在电路中,起保护电路的作用,避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件。
故选C。
21. 2.0 4.0 无
【分析】本题考 查测定电源电动势以及电阻测量的实验,意在考查考生处理实验数据的能力。
第(1)问通过闭合电路欧姆定律写出关系式,变形即可得到的表达式;第(2)问结合题中的信息以及闭合电路欧姆定律整理出Y的表达式;第(3)问利用数形结合法解读出图像的斜率以及截距的物理意义,求出电源的电动势和定值电阻的阻值;第(4)问把电流表的内阻考虑进内之后列出关系式直接分析出电流表的内阻对Y测量值的影响即可。
【详解】(1)[1]由闭合电路欧姆定律得
整理得
(2)[2]A、B间接入n个待测电阻后,由闭合电路欧姆定律得
又
由以上整理得
(3)[3][4]由
变形得
结合图(b)得
又
解得
(4)[5]如果考虑电流表的内阻,则有
整理得
显然电流表的内阻对Y的测量值没有影响。
22. B
【详解】(1)[1]滑动变阻器采用限流式接入电路,开关闭合前,滑片应滑到端,使滑动变阻器接入电路阻值最大,保护电路;
(2)[2]根据题意可知待测电阻的阻值满足
所以电流表的分压比较明显,电流表应采用外接法,所以开关应拨向端;
[3]外接法的测量误差主要来源于电压表的分流,故选B;
(3)[4]若电流表内阻,则电流表的分压可以准确计算,所以电流表采用内接法,所以开关应拨向端;
[5]电压表测量电流表和待测电阻的总电压,电流表分压为
根据欧姆定律可知待测电阻阻值为
23. 短接 减小 b 大于
【详解】(1)[1][2]选择倍率适当的欧姆挡,将两表笔短接;欧姆表指针向右偏转角度越大,则阻值越小,可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
(2)①[3]闭合开关S前,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,即将滑片滑到b端;
②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同,因为
即
可知R01大于R02。
24. 1.414 160
【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为
(3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右 ,所以应选择×10倍率的电阻挡;
(5)[3]15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为
(7)[4]根据电阻定律有
解得该电阻丝的电阻率为
25. 180 11.6 8.0
【详解】(1)根据电路图连接实物图如图所示
(2)①根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A1和R0的总电压,故根据欧姆定律有
②根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为
③因为小灯泡的额定电压为3.6V,故根据题目中已知数据带入①中可知I1不能超过180mA;
(3)根据表中数据可知当I1=173mA时,I2=470mA;根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U=3.46V;流过小灯泡的电流为I=297mA=0.297A;故根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为
(4)要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6V,而电流表A1不能超过其量程200mA,此时结合①有
解得,即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于。
26. 、 I
【详解】(1)[1]若将电压表接在、之间,
则
根据一次函数关系可知对应斜率为。
若将电压表接在、之间,电流表分压为
根据欧姆定律变形可知
解得
根据一次函数可知对应斜率为,对比图像的斜率可知
所以II图线是采用电压表跨接在、之间。
(2)[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为左右,根据
说明电流表的分压较小,电压表的分流较大,所以电压表应跨接在、之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。
[3]根据图像可知
[4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为
27. B R1
【详解】(1)[1]电压表示数变化过小,则原因是外电阻比内阻大的多,即电源内阻偏小,故选B。
(2)[2]根据数据做出U-I图像如图;
[3]由图像可知
电源内阻小于1Ω,则定值电阻大于1.63Ω,可知定值电阻为R1;
[4]定值电阻与电源串联,电路如图;
28. ,,理由见解析 C A 乙
【详解】(1)[1]将电源和电流表视为等效电源,电源电动势是电源本身具有的属性,电流表不具有产生电动势的本领,所以等效电源的电动势仍然为
而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻,即
(2)[2]对甲图,考虑电表内阻时,根据闭合电路欧姆定律得
变形得
直接通过实验获得数据,可得
图像与纵轴截距均为电源电动势,虚线对应的斜率大小为,实线对应的斜率大小为,所以对应图甲电路分析的图像是C;
[3]对乙图,考虑电表内阻时(即虚线对应的真实情况),根据闭合电路欧姆定律得
变形得
直接通过实验获得数据,可得
虚线对应的斜率大小为,实线对应的斜率大小为,虚线对应的纵轴截距为,实线对应的纵轴截距为;两图线在时,对应的短路电流均为,所以对应图乙电路分析的图像是A。
(3)[4]图甲虽然测量的电源电动势准确,但电流表分压较为明显,所以内阻测量的误差很大;图乙虽然电动势和内阻测量均偏小,但是电压表内阻很大,分流不明显,所以电动势和内阻的测量误差较小,所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差。
29. 非线性元件 BC
【详解】(1)[1]根据题意连接电路如图
(2)[2]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接各点如图
(3)[3]根据图像可知该元件是非线性元件。
(4)[4]AB.图线上某点与原点连线的斜率为,根据元件的特性可知,当电压超过一定数值时,电流会急剧增大,所以电阻会急剧减小,若用导线代替,电流急剧增大,可能会烧坏待测元件,对电流表和电压表的测量误差无影响,A错误,B正确;
CD.根据图像可知待测元件的电压范围小于,而电源电动势为,因为待测元件两端电压非常小,如果用导线代替,会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小,难以调节,C正确,D错误。
故选BC。
30. 0.39~0.41 1.29~1.31 乙 1.51~1.54 0.52~0.54
【详解】(1)[1]图乙中,电流表内接和变阻器串联接在电源两端,电压表测路段电压,则图乙对应的电路图为
(2)[2][3]一节干电池的电动势一般约为1.5V,故电压表量程选择0~3V,电流表量程选择0~0.6A,所以量表的读数分别为1.30V(1.29~1.31V均可),0.40A(0.39~0.41A均可)
(3)[4]由闭合电路欧姆定律可得
可得U-I图象的纵轴截距为电源电动势,斜率为电源内阻。图甲中电流表外接,则实验测得的电源内阻
测量值偏大;图乙中电路
测量值偏小,但是由于,故图乙实验测出的内阻误差更小,故图线Ⅰ对应图乙,图线Ⅱ对应的图甲。
(4)[5]图线Ⅱ与纵轴的交点为电源的电动势E=1.52V ;
[6]在图线Ⅰ与横轴的交点为短路电流I=2.86A
由
,此实验原理无误差。
31. 1750(1700~1800) C
【详解】(1)[1]阻值为欧姆表盘读数乘以倍率:
(2)①[2]根据图丁可知电压表选择0到3V量程即可,数据从0开始测量,滑动变阻器采用分压接法:
②[3]用平滑曲线画出伏安特性曲线:
③[4]根据图像结合欧姆定律:
所以C选项的电阻较为接近。
32. 5 a 2.9 0.80
【详解】①[1]因为电源内阻较小,故对于电源来说应该采用电流表外接法,图中采用的是电流表内接;故导线5连接不当,应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱;
②[2]开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大,故应将滑片置于a端;
③[3][4]由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势,故E=2.9V;图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A,故可得等效内阻为
又因为在开关和电池负极之间接有的电阻,在计算过程中等效为内阻,故电源内阻为
33. 分压
【详解】(1)[1]电压表和串联再和并联,并联的总电阻远大于滑动变阻器电阻,为了调节变阻器时,电表示数变化明显,且能获得更多组数据,应选择分压接法。
(2)[2]完整的电路图,如图所示
(3)[3]根据表中的实验数据,绘制的图像,如图所示
(4)[4]根据实验电路图,则有
变形得
则图线的斜率为
根据图像可得斜率
则有
代入,解得
(5)[5]因待测电阻Ry(阻值约为700Ω)的阻值较小,若直接与电压表V1串联,则所分得的电压过小,不利于测量,故待测电阻Ry应与Rx串联,当成一整体测出其电阻,再扣除Rx即可,电压表V1与两电阻串联,整体与V2并联,两电表读数均能超过量程的一半,误差较小,改进后的电路图如下图所示
34. 900 R1 45 5 0 35000.0
【详解】(1)连线如图:
根据欧姆表的改装原理,当电流计满偏时,则,解得R=900Ω;为了滑动变阻器的安全,则滑动变阻器选择R1;
(2)在a处, ,解得Rxa=45kΩ;
在b处,则,解得Rxb=5kΩ;
(3)校准:红黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指到0 kΩ处;由图可知,电阻箱接入的电阻为:R=35000.0Ω.
35. B C F 大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压
【分析】①由于本题的被测电阻达到10kΩ,所以电源要选择电动势大的,然后根据电路电流选择电流表,电压表;
②若采用限流接法,则电路中电流和电压变化不明显,故采用滑动变阻器的分压接法,根据和的关系分析电流表的接法;
③根据电流表的接法判断实验误差所在;
【详解】①[1][3]若选用电源1.5V,由于被测电阻很大,电路中电流非常小,不利于实验,即电源选用12V的,即F;则电压表就应该选取B;
[2]电路中的最大电流为
故选用电流表C。
②[4]因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω,若采用限流接法,则电路中电流和电压变化不明显,故采用滑动变阻器的分压接法,由于,所以采用电流表内接法,电路图如图所示
③[5][6]由于电流表的分压,导致电压测量值偏大,而电流准确,根据可知测量值偏大;
【点睛】滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则:
区别:(1)限流接法线路结构简单,耗能少;
(2)分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节;
选用原则:(1)优先限流接法,因为它电路结构简单,耗能较少;
(2)下列情况之一者,须采用分压接法:
①当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流法不能满足要求时(本题就是该例子);
②当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从零开始调节;
③电源电动势比电压表量程大得多,限流法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时。
电流表内接和外接的选用:
当时,宜采用内接法,即大电阻用内接法;
当时,宜采用外接法,即小电阻用外接法;可记忆为“大内,小外”。
36. 0.6A B 1.20 1.45 0.50
【详解】(1)[1][2]一节干电池的电动势为1.5V,若定值电阻选择10.0Ω的,则电路中电流一定不超过0.15A,此时所给两个电流表指针的偏转幅度均不能达到量程的三分之一以上,读数误差较大,所以定值电阻应选择2.0Ω的,此时电路中电流一定不超过0.75A,再通过调节滑动变阻器,可使电路中电流控制在0.6A以下,所以电流表选择0.6A量程。
(2)[3]易知实验中所选电压表量程为3V,此时表盘分度值为0.1V,需要估读到0.01V,则读数为
(3)[4][5]根据闭合电路欧姆定律可知
所以图像的纵截距表示电动势,斜率的绝对值表示r+R0,则
37. 5.2 148.2 9.1(8.9至9.4之间)
【分析】本题考查是一个半偏法测表头内阻的实验,附带测量电源的电动势
【详解】(1)因为忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,总电流还是为100mA,表头与R2并联,电流按电阻成反比分配,即:,易知:RA=5.2Ω.
(2)由图可知
(3)根据闭合电路欧姆定律,
易得
由斜率,可求出.
38. (均可) 相等
【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为
因该实验没有电压表,电流表A1的内阻已知,故用A1表当电压表使用,为了调节范围大,应用分压式滑动变阻器的接法,则点如图如图
由电路图可知流过的电流为,电阻两端的电压为,因此电阻
该实验的电流为真实电流,电压也为真实电压,因此测得值和真实值相等
39. 1点至4点 0.30 0.75 C
【详解】(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是1点至4点的导线没有连接好,滑动变阻器相当于接成了限流电路;
(2)由表盘刻度可知,电流表读数为0.30A;则灯泡的额定功率:P=IU=0.30×2.5W=0.75W;
(3)若灯泡电阻不变,则由,解得I1=0.12A,考虑到灯泡电阻温度越低时阻值越小,则通过灯泡的电流要大于0.12A,则选项C正确;故选C.
40. ②
【详解】(1)电路原理图如图;
(2)实物连线如图:
(3)待测电流表两端允许的最大电压为 ,当S2断开,电流表满偏时,滑动变阻器的阻值,故滑动变阻器选择②。
41. b 450 620.0 33.0
【详解】(1)[1]闭合开关S1前,应让滑片移动到b端,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。
(2)[2]如图所示
(3)[3]由图丁可知t=44.0 ℃时,电阻的阻值为450 Ω。
(4)[4][5]由图丙可得电阻箱阻值为620.0 Ω,由图丁可得温度约为33.0 ℃。
42. (1)如图所示
(2)100 2910
【详解】(1)R1的电阻比较小,所以R1与表头并联构成大量程的的电流表,R2的阻值比较大,与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表,设计电路图如图所示;
改装电流表需要并联一个电阻,要改装1mA的电流表需要并联的电阻 ,所以选用与变阻箱R1并联,并联后的总电阻为;要改装3V电压表需要串联电阻,串联电阻的阻值为
43. C 不同 23.5(23.0~24.0都算对)
【详解】(1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;
(2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量;
(3)按照原理图,将实物图连线如图:
;
(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条直线,如图:
;
当电压表按甲图连接时,电压表测的电压为的电压之和,当电压表接在a、b间时,电压表测的电压为的电压,由图可得:,所以.
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