
考點(diǎn)01:閉合電路歐姆定律
1.(2019高二下·河北·學(xué)業(yè)考試)一太陽能電池板的電動勢為0.80V,內(nèi)阻為20Ω將該電池板與一阻值為140Ω的電阻連成閉合電路,該閉合電路的路端電壓為( )
A.0.80VB.0.70VC.0.60VD.0.50V
【答案】B
【詳解】根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
則路端電壓為
故選B。
2.(2021高二·貴州·學(xué)業(yè)考試)利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻,以下操作不正確的是( )
A.在連接電路時,開關(guān)S處于斷開狀態(tài)B.閉合開關(guān)前將電阻箱阻值調(diào)為零
C.讀電流表的示數(shù)時視線正對表盤D.記錄多組電阻箱的值和對應(yīng)的電流表示數(shù)
【答案】B
【詳解】A.在連接電路時,開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),故A說法正確,不符合題意;
B.閉合開關(guān)前電阻箱應(yīng)調(diào)為最大值,保護(hù)電路安全,故B說法錯誤,符合題意;
C.讀電流表的示數(shù)時視線正對表盤,讀數(shù)更精確,故C說法正確,不符合題意;
D.記錄多組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而減小誤差,故D說法正確,不符合題意。
故選B。
3.(2023高二上·浙江·學(xué)業(yè)考試)如圖,是小明家的太陽能電池,因戶外使用時間較久,廠家標(biāo)記的參數(shù)已模糊不清。為了解相關(guān)參數(shù),小明測量了此電池不接負(fù)載時兩極間電壓為,接上的電阻時兩極間電壓為。則此電池的電動勢和內(nèi)阻分別為( )
A.和B.和
C.和D.和
【答案】A
【詳解】不接負(fù)載時兩極間電壓為,則電池的電動勢為22.0V;根據(jù)閉合電路歐姆定律有
代入數(shù)據(jù)解得
故選A。
4.(2023高一下·湖北十堰·學(xué)業(yè)考試)如圖所示的電路中, 電源的電動勢,內(nèi)電阻歐,電阻 , 不計電路中的其他電阻,閉合開關(guān)S,電流表A的示數(shù)為( )
A.3.0AB.6.0AC.2.0AD.1.5 A
【答案】A
【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律得
代入數(shù)據(jù)可得
故選A。
5.(2023高二上·浙江·學(xué)業(yè)考試)隨著電池技術(shù)的發(fā)展,零污染排放的鋰電池電動汽車逐漸走入我們的生活。某電動汽車技術(shù)人員為了測定鋰電池的電動勢和內(nèi)阻,用如圖所示電路進(jìn)行測量,已知,。當(dāng)開關(guān)接通位置1時,電流表示數(shù),當(dāng)開關(guān)接通位置2時,電流表示數(shù)。則該鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r分別為( )
A.14V 1.2ΩB.12V 1.0ΩC.10V 0.80ΩD.8V 0.60Ω
【答案】B
【詳解】由閉合電路的歐姆定律可得,開關(guān)處于1時
開關(guān)處于2時
聯(lián)立解得
故ACD錯誤,B正確。
故選B。
6.(2023高二上·江蘇鹽城·學(xué)業(yè)考試)小明的袖珍手電筒里有一節(jié)電動勢為1.5V的干電池,取出手電筒中的小燈泡,看到上面標(biāo)有“1.3V、0.20A”的字樣,小明認(rèn)為產(chǎn)品設(shè)計人員的意圖是使小燈泡在該干電池的供電下正常發(fā)光,由此可算出該干電池的內(nèi)阻為( )
A.7.5ΩB.6.5ΩC.1.5ΩD.1.0Ω
【答案】D
【詳解】由題意可知燈泡正常發(fā)光時,路端電壓為1.3V,電路中電流為0.2A。根據(jù)閉合電路的歐姆定律有
解得
故選D。
7.(2024高二上·江蘇鹽城·學(xué)業(yè)考試)某電池的電動勢為5V,內(nèi)阻為0.5Ω,若將該電池與一阻值為2Ω的電阻連成一閉合電路,則它的路端電壓是( )
A.2VB.2.5VC.3VD.4V
【答案】D
【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
則路端電壓為
故選D。
8.(2023高二下·江蘇·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)在測電源的電動勢和內(nèi)阻時,根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出如圖所示的U-I圖像,下列關(guān)于這個圖像的說法中正確的是( )
A.可得待測電源的電動勢,即E=0.40 V
B.由橫軸截距得短路電流,即I短 =0.4 A
C.根據(jù),計算出待測電源內(nèi)阻為3.5 Ω
D.當(dāng)U=1.20 V時,I′=0.2 A
【答案】D
【詳解】A.由公式
可知圖像的縱截距即電動勢
E=1.40 V
故A錯誤;
B.電源短路時,路端電壓U=0,當(dāng)I=0.4 A時,U=1.00 V,故0.4A不是短路電流,I短≠0.4 A,故B錯誤;
C.電源的內(nèi)阻等于圖像斜率的絕對值
故C錯誤;
D.由圖像可知,當(dāng)U=1.20 V時,由幾何關(guān)系可知 I′=0.2 A,故D正確。
故選D。
9.(2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試)如圖為電源路端電壓和電流的關(guān)系圖像,由圖可得電源電動勢和電源內(nèi)阻分別為( )
A.;B.10V;C.15V;D.10V;
【答案】C
【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律
得
結(jié)合圖像得
,
故選C。
10.(2021高二上·天津·學(xué)業(yè)考試)如圖所示,許多人造地球衛(wèi)星都用太陽能電池供電。太陽能電池由許多片電池板組成。某電池板不接負(fù)載時的電壓是,短路電流是。該電池板的內(nèi)阻是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】電池板不接載時的電壓
U=600mV=0.6V
則電動勢為
E=0.6V
又根據(jù)閉合電路歐姆定律得
E=I短r
則這塊電池板的內(nèi)阻為
故選C。
11.(2023高三下·海南·學(xué)業(yè)考試)在如圖1所示的電路中,電流表和電壓表都可以看做理想電表,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的觸頭,電壓表讀數(shù)U隨著電流表讀數(shù)I的增大而減小,換用不同的電池1和2,得到圖2所示相應(yīng)的兩條U-I圖線1和2,根據(jù)U-I圖線,下面說法正確的是( )
A.電池2的電動勢大于電池1的電動勢
B.電池2的內(nèi)電阻大于電池1的內(nèi)電阻
C.兩電池電動勢與其內(nèi)阻之比相等
D.電流相等時,R上消耗的功率相等
【答案】C
【詳解】AB.根據(jù)U=E-Ir可知,圖線在U軸上的截距等于電源電動勢,圖線的斜率大小等于電源內(nèi)阻,由圖像可知,電池2的電動勢小于電池1的電動勢,電池2的內(nèi)電阻小于電池1的內(nèi)電阻,選項AB錯誤;
C.電池的電動勢與內(nèi)阻之比等于短路電流
則兩電池電動勢與其內(nèi)阻之比相等,選項C正確;
D.由圖像可知,電流相等時,R上的電壓不等,則根據(jù)P=IU可知,電阻R消耗的功率不相等,選項D錯誤。
故選C。
12.(2023高三·重慶萬州·學(xué)業(yè)考試)如圖所示電路中,直流電源內(nèi)阻,、為定值電阻,滑動變阻器最大阻值為,。開關(guān)K閉合且電路穩(wěn)定后,滑動變阻器的滑片P緩慢從b向a滑動過程中( )
A.電流表示數(shù)變小B.電源的效率減小
C.滑動變阻器消耗的功率一直減小D.通過的電流方向?yàn)閺腸到d
【答案】B
【詳解】A.滑動變阻器的滑片P緩慢從b向a滑動過程中,接入電路的電阻減小,電路的總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆歐姆定律可知,電路的電流增大,電流表示數(shù)增大,故A錯誤;
B.電源的效率為
當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻減小,電源效率減小,故B正確;
C.把R1看作電源的內(nèi)阻,滑動變阻器接入電路的電阻減小,
若
外電路的阻值先靠近等效電源的內(nèi)阻后遠(yuǎn)離等效電源的內(nèi)阻,等效電源的輸出功率先變大后變小,滑動變阻器消耗的功率先變大后變?。?br>若
滑動變阻器消耗的功率一直減小,故C錯誤;
D.根據(jù)閉合電路歐姆定律有
當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻減小,電路的電流增大時,路端電壓減小,電容器電壓減小,根據(jù)電容器定義式
可知電荷量在減小,電容器在放電狀態(tài),所以通過的電流方向?yàn)閺膁到c,故D錯誤。
故選B。
13.(2023高三上·江蘇南通·學(xué)業(yè)考試)硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示,圖線A是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖像,圖線B是某燈泡的U-I圖像。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時,下列說法正確的是( )
A.該燈泡的阻值隨電壓升高而增大,此時的阻值為1 Ω
B.電源的效率為66.7%
C.若將燈泡換成0.3 Ω定值電阻,電源的輸出功率減小
D.此時閉合回路中電源兩端的電壓是為3 V
【答案】C
【詳解】A.在電壓U和電流I變化的關(guān)系圖像中,圖線B上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率在逐漸的增大,則可知該燈泡的阻值隨電壓升高而增大,圖線B與電源的圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該燈泡接入該電源時燈泡兩端的電壓和通過該燈泡的電流,則該交點(diǎn)與原點(diǎn)的連線表示此時刻該燈泡的電阻,根據(jù)圖像可得,此時該燈泡的阻值為
故A錯誤;
BD.根據(jù)電源的圖線可知,圖線與縱軸的截距即為電源的電動勢,可知電源的電動勢
當(dāng)該燈泡接入電源時,電源兩端的電壓(路端電壓)即為燈泡兩端的電壓,則路端電壓為
此時電源的效率
故BD錯誤;
C.根據(jù)電源的圖線可知,電源的內(nèi)阻
而電源的輸出功率
可知,當(dāng)接入電路中的電阻時,電源的輸出功率有最大值,即外電路的電阻越接近電源的內(nèi)阻,電源的輸出功率越大,而當(dāng)將燈泡換成定值電阻時,由于
因此,電源的輸出功率減小,故C正確。
故選C。
14.(多選)(2024高二下·廣東·學(xué)業(yè)考試)中國空間站的電能主要由太陽能電池提供。一太陽能電池接入如圖所示的純電阻工作電路中,閉合、斷開時,電壓表的示數(shù)為400mV;和均閉合時,電壓表的示數(shù)為200mV。已知工作電路的電阻為10Ω,電壓表的內(nèi)阻足夠大,下列說法正確的有( )
A.太陽能電池的電動勢為400mV
B.太陽能電池的內(nèi)阻為10Ω
C.和均閉合時,通過太陽能電池的電流為10mA
D.和均閉合時,通過工作電路的電流為20mA
【答案】ABD
【詳解】A.閉合、斷開時,電壓表的示數(shù)為400mV,電壓表的內(nèi)阻足夠大,可知太陽能電池的電動勢為
故A正確;
BCD.和均閉合時,電壓表的示數(shù)為200mV,則電路電流為
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
可得太陽能電池的內(nèi)阻為
故BD正確,C錯誤。
故選ABD。
15.(2020高二上·河南·學(xué)業(yè)考試)如圖為由電源、電阻箱、電流表、開關(guān)等連接的成的電路。閉合并關(guān)S,當(dāng)電阻箱接入電路的阻值R=10.0Ω時,電流表示數(shù)I=0.50A。已知電源的內(nèi)阻r=2.0Ω,電流表的內(nèi)阻不計。求:
(1)電源的電動勢;
(2)電阻箱R消耗的電功率。
【答案】(1)6.0V;(2)2.5W
【詳解】(1)由閉合電路歐姆定律可得
(2)電阻箱R消耗的當(dāng)功率為
16.(2022高二下·湖南懷化·學(xué)業(yè)考試)如圖所示的電路中,電源的內(nèi)阻為,電阻,,。當(dāng)開關(guān)S閉合時,理想電流表示數(shù)為,求:
(1)電阻兩端的電壓;
(2)流過電阻的電流;
(3)電阻兩端的電壓和電源的電動勢E。
【答案】(1)1.2V;(2)0.4A;(3)2V,4V
【詳解】(1)由歐姆定律知,電阻兩端的電壓為
(2)與并聯(lián)電壓相等,由歐姆定律知,流過電阻的電流為
(3)干路電流為
則電阻兩端的電壓為
由閉合電路歐姆定律,電源的電動勢E等于
17.(2022高二上·云南·學(xué)業(yè)考試)太陽能的利用對環(huán)境的影響很小,太陽能電池的開發(fā)是太陽能應(yīng)用最有前途的領(lǐng)域,人造地球衛(wèi)星大多用太陽能電池供電,圖甲為我國空間站及其太陽能電池板?,F(xiàn)把太陽能電池置于如圖乙所示的電路中,已知該太陽能電池的電動勢,內(nèi)阻,定值電阻的阻值。閉合開關(guān)S,電路正常工作。求:
(1)通過電阻R的電流I;
(2)在內(nèi),電阻R產(chǎn)生的熱量Q。
【答案】(1);(2)
【詳解】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得
(2)根據(jù)焦耳定律得
18.(2022高二·山東·學(xué)業(yè)考試)如圖所示,電源電動勢,內(nèi)阻,標(biāo)有“,”字樣的燈泡L恰好能正常發(fā)光,電動機(jī)M的線圈電阻。求
(1)通過電動機(jī)線圈的電流;
(2)電動機(jī)的輸出功率;
(3)電源的總功率。
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】(1)根據(jù)題意,設(shè)電路中的總電流為,由閉合回路歐姆定律有
由于燈泡L恰好能正常發(fā)光可得
由公式可得,流過燈泡的電流為
則流過電動機(jī)的電流為
(2)根據(jù)題意,由公式可得,電動機(jī)的輸入功率為
電動機(jī)的熱功率為
則電動機(jī)的輸出功率為
(3)根據(jù)題意,由公式可得,電源的總功率為
19.(2021高二·湖北·學(xué)業(yè)考試)如圖所示的電路中,電源的電動勢,定值電阻的阻值。閉合開關(guān)后,理想電壓表的示數(shù),求:
(1)理想電流表的示數(shù);
(2)內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)電源的內(nèi)電阻。
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】(1)理想電流表的示數(shù)為
(2)內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
解得電源的內(nèi)電阻為
20.(2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試)小明為王大爺?shù)奈蓓斔卦O(shè)計了一個測定水池內(nèi)水面高度的裝置,其原理圖如圖所示。O為轉(zhuǎn)動軸,浮標(biāo)上升(或下降)的高度與滑動變阻器R的金屬滑片下移(或上移)的距離成正比。保護(hù)電阻,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=2Ω,水量表由一量程適中的理想電流表充當(dāng)。當(dāng)池內(nèi)水深為時,金屬滑片正好在R的中央,此時電流表的讀數(shù)為0.3A;當(dāng)水深為h時,電流表的讀數(shù)為0.4A。
(1)滑動變阻器R的總電阻為多大
(2)當(dāng)電流表的讀數(shù)為多少時,表示池中的水沒有了
【答案】(1);(2)0.24A
【詳解】(1)根據(jù)
代入數(shù)據(jù)可得
R=16Ω
(2)根據(jù)
其中
代入可得
由于浮標(biāo)上升(或下降)的高度與滑動變阻器R的金屬滑片下移(或上移)的距離成正比??芍?,池中的水沒有時滑動變阻器的電阻為
根據(jù)
可得
21.(2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試)電源,,電阻為,為。開關(guān)閉合后,電動機(jī)恰好正常工作。已知電動機(jī)額定電壓為,線圈電阻為。
(1)求流過的電流;
(2)求流過電動機(jī)的電流;
(3)求電動機(jī)的總功率。
【答案】(1)2A;(2)1A;(3)4W
【詳解】(1)開關(guān)閉合后,電動機(jī)恰好正常工作,由電路可知此時兩端的電壓為,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
可得中的電流為
(2)根據(jù)電路可求得通過電動機(jī)的電流為
(3)電動機(jī)的總功率為
22.(2022高二上·云南·學(xué)業(yè)考試)許多人造地球衛(wèi)星都用太陽能電池發(fā)電,用蓄電池儲電。衛(wèi)星上采用的蓄電池通常是鋰電池,電動車、手機(jī)上用的蓄電池也是鋰電池。某鋰電池的電動勢,內(nèi)阻,現(xiàn)把該鋰電池接入如圖所示的電路中,已知小燈泡L的電阻(不考慮小燈泡L阻值R的變化),當(dāng)閉合開關(guān)S時,求:
(1)理想電流表的讀數(shù)I;
(2)通電100s小燈泡L產(chǎn)生的熱量Q。
【答案】(1)2A;(2)680J
【詳解】(1)理想電流表的讀數(shù)
(2)通電100s小燈泡L產(chǎn)生的熱量
23.(2024高二上·山東·學(xué)業(yè)考試)如圖所示電路中,電源電動勢E=8V,內(nèi)阻r=1Ω,小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”的字樣,電動機(jī)的線圈電阻。閉合開關(guān)S,小燈泡和電動機(jī)均正常工作。設(shè)小燈泡的阻值不受溫度變化的影響。求閉合開關(guān)后:
(1)小燈泡正常發(fā)光時的電流;
(2)流過電源的電流;
(3)電動機(jī)輸出的機(jī)械功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【詳解】(1)設(shè)小燈泡的額定功率為P,額定電壓為U,
由電功率公式得
代入數(shù)據(jù)得
(2)由閉合電路歐姆定理得
代入數(shù)據(jù)得
(3)設(shè)流過電動機(jī)的電流為,由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)得
代入數(shù)據(jù)得
設(shè)電動機(jī)的輸入功率為
代入數(shù)據(jù)得
電動機(jī)線圈的發(fā)熱功率為
代入數(shù)據(jù)得
由能量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)得
24.(2024高二上·江蘇揚(yáng)州·學(xué)業(yè)考試)如圖所示的圖像,直線a為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系,直線b為某電阻R的電壓與電流的關(guān)系?,F(xiàn)用該電源直接與電阻R串聯(lián)起來組成閉合電路,則電源的輸出功率為 W。
【答案】4
【詳解】[1]根據(jù)題意,由閉合回路歐姆定律有
由圖可知,電源的電動勢為
內(nèi)阻為
用該電源直接與電阻R串聯(lián)起來組成閉合電路時,電路中電流為,則電源的輸出功率為
25.(2022高三·上?!W(xué)業(yè)考試)在如圖(a)所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端,兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖(b)所示。則電源的最大輸出功率為 W,滑動變阻器R2的最大功率為 W
【答案】 1.8W 0.9W
【詳解】[1]當(dāng)R2的滑動頭P滑到最左端時,電壓表V2的示數(shù)為0,可知圖線甲是V2示數(shù)隨電流變化的圖線。由兩圖線得
U1 + U2 = 5V≠U1′ + U2′ = 3V
可知電源有內(nèi)阻
R1 = = 5Ω,R2m = = 20Ω
由閉合電路歐姆定律
I =
得
0.2 = ,0.6 =
解得
E = 6V,r = 5Ω
當(dāng)R2 = 0時,因R1 = r電源有最大輸出功率
Pm = = 1.8W
[2]把R1等效成電源內(nèi)阻,則當(dāng)R2 = R1 + r時,R2上有最大功率
P2m = = 0.9W
考點(diǎn)02:電路動態(tài)分析
1.(2021高二上·福建·學(xué)業(yè)考試)如圖,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P由a滑到b的過程中,外電阻逐漸變小,小燈泡沒有燒壞,則小燈泡的亮暗變化情況是( )
A.逐漸變暗B.逐漸變亮C.先變亮后變暗D.先變暗后變亮
【答案】B
【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律
可知,滑動變阻器的滑片P由a滑到b的過程中,外電阻逐漸變小,電流變大,則小燈泡逐漸變亮,故ACD錯誤B正確。
故選B。
2.(2021高二上·廣東·學(xué)業(yè)考試)圖所示電路中,電流表和電壓表均為理想電表,R為光敏電阻,其阻值隨光照增強(qiáng)而減小,電源內(nèi)阻不能忽略。閉合開關(guān)S后,當(dāng)光照逐漸增強(qiáng)時,關(guān)于電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U的變化情況,下列說法正確的是( )
A.I增大,U增大B.I增大,U減小
C.I減小,U減小D.I減小,U增大
【答案】B
【詳解】當(dāng)光照逐漸增強(qiáng)時,R的阻值減小,根據(jù)串反并同規(guī)律,與光敏電阻串聯(lián)的電流表的讀數(shù)增大,與光敏電阻并聯(lián)的電壓表的讀數(shù)減小。
故選B。
3.(2019高二下·山東·學(xué)業(yè)考試)某臺燈電路如圖所示,虛線框內(nèi)是其亮度調(diào)節(jié)部分,圓弧abc為均勻電阻絲,P為調(diào)節(jié)滑片,若電源電壓恒定,在滑片P由a沿逆時針方向滑到c的過程中,關(guān)于臺燈亮度變化情況的判斷正確的是)( )
A.不變B.逐漸變亮C.逐漸變暗D.先變暗后變亮
【答案】B
【詳解】當(dāng)滑片P由a沿逆時針方向滑到c的過程中,接入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變大,則燈泡功率變大,即燈泡逐漸變亮。
故選B。
4.(2020高三下·福建·學(xué)業(yè)考試)如圖所示電路中,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R使其電阻阻值逐漸增大,小燈泡L將( )
A.逐漸變亮B.逐漸變暗C.先變亮后變暗D.先變暗后變亮
【答案】B
【詳解】閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R使其電阻阻值逐漸增大,則電路總電阻變大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,電路電流減小,通過燈泡的電流減小,則由P=I2R可知小燈泡L功率逐漸減小,即燈泡逐漸變暗。
故選B。
5.(2024高二上·湖北·學(xué)業(yè)考試)如圖是一種呼氣酒精測試儀的原理圖,U恒定,酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小。下列說法正確的是( )
A.通過傳感器的電流與酒精濃度無關(guān)
B.酒精濃度越大,通過傳感器的電流越小
C.醉酒人員對傳感器呼氣時,電壓表的示數(shù)變小
D.醉酒人員對傳感器呼氣時,電壓表的示數(shù)變大
【答案】D
【詳解】酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中,電壓表測兩端的電壓,酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小,測試到的酒精氣體濃度越大則傳感器的電阻越小,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流越大,兩端的電壓越大,所以U越大。
故選D。
6.(2023高二下·廣東·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)按圖所示的電路測量兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,每節(jié)電池電動勢略小于1.5V,電壓表可選量程有0~3V和0~15V.下列說法正確的是( )
A.電壓表量程選用0~15V
B.閉合S前,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至N端
C.閉合S后,滑片越靠近M端,電流表示數(shù)越大
D.閉合S后,滑片越靠近M端,電壓表示數(shù)越大
【答案】D
【詳解】A.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電壓表應(yīng)選擇小量程,即電壓表量程選用0~3V,選項A錯誤;
B.開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片應(yīng)處于電阻最大的M處,選項B錯誤;
CD.閉合S后,滑片越靠近M端,外電路電阻越大,此時電路的總電阻越大,總電流越小,即電流表示數(shù)越小,內(nèi)阻上的電壓越小,則路端電壓越大,即電壓表測的示數(shù)越大,選項C錯誤,D正確。
故選D。
7.(2022高二上·福建·學(xué)業(yè)考試)如圖,電源電動勢為,內(nèi)阻為,熱敏電阻的阻值會隨環(huán)境溫度的升高而增大,電流表和電壓表均為理想電表,當(dāng)環(huán)境溫度升高時( )
A.電流表示數(shù)變小B.電流表示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)變小D.電壓表示數(shù)不變
【答案】A
【詳解】根據(jù)題意當(dāng)環(huán)境溫度升高時熱敏電阻阻值變大,電路中總電阻變大,總電流減小,電源內(nèi)阻上的電壓變小,熱敏電阻上的電壓變大,所以電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大。
故選A。
8.(2023高二下·江蘇·學(xué)業(yè)考試)如圖所示,若滑動變阻器的滑片P向C端移動時,小燈泡變亮,那么應(yīng)將N接( )
A.B接線柱B.C接線柱C.D接線柱D.以上都可以
【答案】B
【詳解】根據(jù)題意可知,小燈泡變亮表明電路中的電流增大,滑動變阻器接入電路中的電阻值減小,長度變短,而滑動變阻器連入電路的電阻由下面的接線柱決定,只有N接C才能滿足題意。
故選B。
9.(2022高二·湖南·學(xué)業(yè)考試)如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不可忽略,電壓表和電流表均為理想電表。閉合電路,當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中,下列說法中正確的是( )
A.電流表的示數(shù)變大B.電壓表的示數(shù)不變
C.滑動變阻器接入電路的阻值變大D.定值電阻消耗的電功率變小
【答案】A
【詳解】當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小,則總電阻變小,總電流變大,電源內(nèi)阻上的電壓變大,路端電壓減小,即電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)減?。桓鶕?jù)P=I2R可知,定值電阻消耗的電功率變大。故選項A正確,BCD錯誤。
故選A。
10.(2020高二上·北京·學(xué)業(yè)考試)電源、電阻箱、電壓表與開關(guān)連接成如圖所示的電路。閉合開關(guān)S后,當(dāng)電阻箱接入電路的阻值R?2.0Ω時,電壓表示數(shù)為2.00V。當(dāng)電阻箱接入電路的阻值增大時,電壓表的示數(shù)( )
A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小
【答案】A
【詳解】當(dāng)電阻箱接入電路的阻值增大時,干路電流減小,由可知,路端電壓增大,即電壓表的示數(shù)增大,A正確。
故選A。
11.(2020高三·浙江·學(xué)業(yè)考試)如圖所示是一位同學(xué)制作的實(shí)驗(yàn)裝置:柔軟彈簧豎直懸掛,下端恰與銅片接觸。當(dāng)開關(guān)閉合后,彈簧時伸時縮,燈泡時明時暗。關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說法中正確的是( )
A.有電流通過彈簧時,各匝環(huán)形電流互相吸引致使彈簧收縮
B.有電流通過彈簧時,各匝環(huán)形電流互相排斥致使彈簧伸長
C.彈簧收縮與銅片分離時,通過燈泡的電流較小,燈泡暗淡
D.彈簧伸長與銅片接觸時,通過燈泡的電流較大,燈泡明亮
【答案】A
【詳解】AB.有電流通過彈簧時,各環(huán)形電流同向,相互吸引致使彈簧收縮,選項A正確,B錯誤。
CD.彈簧伸長與銅片接觸,彈簧電阻與燈泡并聯(lián),電路中總電阻較小,電流較大,燈泡兩端電壓較小,燈泡較暗淡;彈簧收縮與銅片分離時,電路中總電阻較大,電流較小,燈泡兩端電壓較大,燈泡較明亮;故選項CD都錯誤;
故選A。
12.(2020高三·浙江·學(xué)業(yè)考試)如圖電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,各電阻阻值如圖所示,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸從b端滑到a端的過程中( )
A.電壓表的讀數(shù)U先增大,后減小
B.電流表的讀數(shù)I先增大,后減小
C.電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值不變
D.電壓表讀數(shù)的變化量?U與電流表讀數(shù)的變化量?I的比值增大
【答案】A
【詳解】AB.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從b端滑到a端的過程中,總電阻先增大后減小,電源的電動勢和內(nèi)阻不變,根據(jù)閉合電路歐姆定律,知總電流先減小后增大,則內(nèi)電壓先減小后增大,外電壓先增大后減小。所以電流表的讀數(shù)I先減小,后增大。電壓表的讀數(shù)U先增大后減小,故A正確、B錯誤。
C.電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值表示外電阻,應(yīng)先增大后減小。故C錯誤。
D.因?yàn)閮?nèi)外電壓之和不變,所以外電壓的變化量的絕對值和內(nèi)電壓變化量的絕對值相等。所以
不變,故D錯誤。
故選A。
13.(2022高二上·廣東佛山·學(xué)業(yè)考試)小明為自己家的寵物狗設(shè)計了一款補(bǔ)水提示器,其工作原理如圖所示,其中電表為理想電表,水量減少時滑片上移,下列分析正確的是( )
A.如果選擇電壓表,水量增多時流過的電流變大
B.如果選擇電壓表,水量增多時電壓表示數(shù)變大
C.如果選擇電流表,水量減少時電流表示數(shù)變大
D.如果選擇電流表,水量減少時兩端的電壓變大
【答案】B
【詳解】A.選擇電壓表,則滑動變阻器全部接入電路,電流從電源正極流出,經(jīng)過電阻R0、整個滑動變阻器電阻,回到電源負(fù)極,滑片移動,電流不變,故A錯誤;
B.選擇電壓表,電壓表測滑動變阻器滑片以上部分電阻的電壓,當(dāng)水量增大,滑片下移,滑片以上部分的電阻增大,根據(jù)A的分析,電流不變,故電壓表的示數(shù)增大,故B正確;
CD.選擇電流表,電流從電源正極流出,經(jīng)過電阻R0、電流表、滑動變阻器滑片以下部分電阻,回到電源負(fù)極,故水量減小時,滑片上移,滑片以下部分的電阻增大,整個電路中電阻增大,故電流減小,R0為定值電阻,故其兩端電壓也減小,故CD錯誤。
故選B。
14.(2021高二·重慶·學(xué)業(yè)考試)如圖所示電路中,為光敏電阻(其電阻值隨所受光照強(qiáng)度的增大而減?。?,用絕緣細(xì)線把一帶電小球(可視為點(diǎn)電荷)系于平行板電容器的金屬板A的內(nèi)側(cè)表面,當(dāng)?shù)幕琍在中間時閉合開關(guān)S,此時帶電小球靜止且絕緣細(xì)線與金屬板A的夾角為。電源電動勢E和內(nèi)阻r一定,下列說法中正確的是( )
A.僅將的滑片P向a端移動,則變小
B.僅將的滑片P向b端移動,則變大
C.保持滑片P不動,用較強(qiáng)的光照射,則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后變小
D.保持滑片P不動,用較強(qiáng)的光黑射,則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后不變
【答案】C
【詳解】AB. 平行板電容器兩端的電壓與R2的阻值無關(guān),則將R2的滑片P向a端移動或者向b端移動時,電容器兩板間電壓不變,場強(qiáng)不變,則不變,AB錯誤;
CD. 保持滑片P不動,用較強(qiáng)的光照射R1,則R1阻值減小,總電阻減小,總電流變大,則R3和內(nèi)阻r上的電壓變大,則R1兩端電壓減小,即電容器兩板間電壓減小,場強(qiáng)減小,則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后變小,C正確,D錯誤。
故選C。
15.(2021高三·重慶·學(xué)業(yè)考試)如圖所示電路中,R0為定值電阻、R2是熱敏電阻、它的電阻值隨溫度升高而減小。如果熱敏電阻R2溫度升高,其他條件不變,則下列說法一定正確的是( )
A.電壓表示數(shù)增大B.電流表示數(shù)增大
C.電源輸出功率增大D.電源效率增大
【答案】B
【詳解】AB.熱敏電阻R2溫度升高,總電阻減小,總電流增大,電壓表示數(shù)
可知U1減小,所以電壓表示數(shù)減小,外電壓
也將減小,R1左端的電壓也會減小,相應(yīng)R1左端的電流也減小,因?yàn)榭傠娏髟龃螅酝ㄟ^R2的電流增大,電流表示數(shù)增大,故A錯誤,B正確;
C.因?yàn)椴恢劳怆娮枧c內(nèi)阻間的關(guān)系,所以無法確定電源輸出功率怎樣變化,故C錯誤;
D.電源效率
因?yàn)橥怆妷簻p小,所以電源效率減小,故D錯誤。
故選B。
16.(多選)(2022高二下·河北·學(xué)業(yè)考試)汽車電動機(jī)啟動時,車燈會瞬間變暗。為探究這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,某同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,、為相同的兩個燈泡,電源內(nèi)阻不可忽略。先閉合開關(guān),兩燈均正常發(fā)光,再閉合開關(guān),則閉合瞬間( )
A.電壓表示數(shù)不變B.電壓表示數(shù)減小
C.電流表示數(shù)減小D.電流表示數(shù)增大
【答案】BD
【詳解】閉合瞬間,由于電路多并聯(lián)了負(fù)載,可知電路總電阻減小,則電路總電流增大,路端電壓減??;則電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)增大。
故選BD。
17.(多選)(2022高二上·廣東惠州·學(xué)業(yè)考試)如圖所示電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,合上開關(guān)S后,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U、I,消耗的功率為P,電容器所帶的電荷量為Q,兩電表均為理想電表。當(dāng)滑動變阻器的滑片從最左端向右移動到最右端的過程中,下列說法正確的是( )
A.U在減小B.P一定先增大后減小
C.Q正比于ID.正比于
【答案】AD
【詳解】A.當(dāng)滑動變阻器的滑片從最左端向右移動到最右端的過程,滑動變阻器接入電路的電阻在減小,電路中電流在增大,所以電源內(nèi)阻上分擔(dān)到的電壓變大可得U在減小,A正確;
B.將等效為電源內(nèi)阻,變阻器阻值變化時由于不知道其與的大小關(guān)系,根據(jù)電路知識可得不能判斷P的變化規(guī)律,B錯誤;
C.根據(jù)公式有
,
可得
可得Q不正比于I,C錯誤;
D.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
可得
可得正比于,D正確。
故選AD。
18.(多選)(2021高二·河北·學(xué)業(yè)考試)如圖所示,電路中為滑動變阻器,開始時開關(guān)處于斷開狀態(tài),、是定值電阻,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)理想電壓表的讀數(shù)增大,理想電流表的讀數(shù)減小,電源內(nèi)阻不能忽略,則下列說法正確的是( )
A.滑動變阻器的滑片P向左滑動B.滑動變阻器的滑片P向右滑動
C.一定不是滑動變阻器短路時D.一定是開關(guān)閉合時
【答案】BC
【詳解】AB.電壓表的讀數(shù)增大,即路端電壓增大,因路端電壓
所以干路電流減小,根據(jù)歐姆定律
回路中總電阻增大,所以滑動變阻器的滑片向右滑動,B正確,A錯誤;
C.若滑動變阻器短路,回路中總電阻要減小,C正確;
D.若開關(guān)閉合,并聯(lián)支路增多,總電阻減小,所以回路總電阻減小,D錯誤。
故選BC。
19.(多選)(2019高二下·廣東·學(xué)業(yè)考試)如圖是一高溫報警裝置電路圖,其中E是恒壓電源,R1是定值電阻,R2是熱敏電阻,報警器兩端M、N之間接一電壓表V,報警器的電阻可視為足夠大.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),溫度升高,V的示數(shù)增大,當(dāng)示數(shù)超過某一設(shè)定值時,報警器響起.下列說法正確的有
A.該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而變大
B.該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而變小
C.高溫時流過R1的電流比低溫時的大
D.高溫時流過R1的電流比低溫時的小
【答案】AD
【詳解】AB、該熱敏電阻與報警器和電壓表并聯(lián),根據(jù)“穿反并同”可知電壓表的示數(shù)增大,則有該熱敏電阻的阻值增大,所以該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而變大,故選項A正確,B錯誤;
CD、高溫時該熱敏電阻的阻值增大,電路的總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路的總電流減小,所以高溫時流過的電流比低溫時的小,故選項D正確,C錯誤.
20.(多選)(2020高二上·山東·學(xué)業(yè)考試)如圖甲所示電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1為滑動變阻器,R2為定值電阻,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動的過程中,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,以下說法正確的是( )
A.圖線a表示的是電壓表V的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
B.圖線a表示的是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
C.圖線b表示的是電壓表V的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
D.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
【答案】BCD
【詳解】當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動的過程中,變阻器接入電路的電阻減小,外電路總電阻減小,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,則總電流I增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓U減小,可知電壓表V示數(shù)減小,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P滑到最右端時,電壓表V1的示數(shù)為零,但電壓表V的示數(shù)不為零,所以圖線a表示的是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,圖線b表示的是電壓表V的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,總電流I增大,可知電壓表V2示數(shù)增大,則圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,綜上所述,A錯誤,B、C、D正確。
故選BCD。
21.(多選)(2020高三·浙江·學(xué)業(yè)考試)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園,如圖甲為新裝的一批節(jié)能路燈,該路燈通過光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動控制:電燈的亮度可自動隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。如圖乙為其內(nèi)部電路簡化原理圖,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,Rt為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時,其電阻值減?。,F(xiàn)增加光照強(qiáng)度,則下列判斷正確的是( )
A.A、B燈都變暗B.電源的輸出功率變小
C.電源的效率變小D.Rt上電流的變化量大于R0上電流變化量
【答案】ACD
【詳解】A.光照強(qiáng)度增大,光敏電阻阻值減小,電路總電阻減小,故電路總電流增大,消耗在內(nèi)阻上的電壓增大,路端電壓減小,A燈變暗,由于R0兩端的電壓增大,B燈兩端的電壓減小,B燈變暗,故A正確;
B.電源電動勢不變,電路總電流增大,電源的輸出功率P=UI無法確定,故B錯誤;
C.電源的效率為
路端電壓減小,電源的效率變小,故C正確;
D.通過R0上電流等于通過光敏電阻Rt電流與通過燈B的電流之和,根據(jù)前面的分析,通過燈B的電流減小,故Rt上電流的變化量大于R0上電流變化量,故D正確。
故選ACD。
22.(2020高二下·上?!W(xué)業(yè)考試)如圖所示為利用光敏電阻設(shè)計的行人監(jiān)控裝置原理圖。為光敏電阻,其阻值隨光照減弱而增大,為定值電阻,、接監(jiān)控器,其在電路中的作用相當(dāng)于一個電壓表,電源電壓保持不變。當(dāng)有人走過通道,光線受到遮擋。
(1)此時通過的電流將如何變化?
(2)此時監(jiān)控器上顯示的電壓將如何變化?
【答案】(1)減??;(2)減小。
【詳解】(1)由電路圖可知,監(jiān)控器與并聯(lián)后與串聯(lián),當(dāng)光線受到遮擋時,由題意可知,的阻值增大,電路中的總電阻增大,電路中的總電流減小,即通過的電流減小。
(2)由于并聯(lián)部分電阻不變,電流減小,故電壓減小。
23.(2020高二·湖南郴州·學(xué)業(yè)考試)如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不能忽略。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器R的滑片向右滑動時,電流表示數(shù) (選填“增大”或“減小”),電壓表示數(shù) (選填“增大”或“減小”)。
【答案】 增大 減小
【詳解】[1]滑動變阻器滑片向右滑動,減小,電路中總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路電流增大,則電流表示數(shù)增大。
[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知路端電壓減小,所以電壓表示數(shù)減小。
考點(diǎn)03:電學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.(2022高二·湖南·學(xué)業(yè)考試)在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中,使用多用電表分別測量小燈泡的電壓和通過小燈泡的電流,其中圖(a)中的多用電表測量的是 (填“電流”或“電壓”),圖(b)中的表筆 (填“M”或“N”)是多用電表的紅表筆。
【答案】 電流 N
【詳解】[1] 圖(a)中的多用電表串聯(lián)在干路中,測量的是電流。
[2] 圖(b)中的多用電表與燈泡并聯(lián),測量的是電壓,根據(jù)“紅進(jìn)黑出”原則,電流由N表筆進(jìn)入多用電表,則N是多用電表的紅表筆。
2.(2023高二·北京·學(xué)業(yè)考試)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。
用電壓表(內(nèi)阻約為)和電流表(內(nèi)阻約為)測量一個電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該選擇的測量電路是圖中的 (選填“甲”或“乙”)。
【答案】甲
【詳解】因?yàn)榇郎y電阻約為,而
屬于小電阻,故為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法,即選用甲圖。
3.(2022高二·江蘇連云港·學(xué)業(yè)考試)根據(jù)如圖甲所示的電路圖,實(shí)物連線圖(如圖乙所示)中的導(dǎo)線a端應(yīng)與 (選填“b”“c”或“d”))接線柱連接。
【答案】c
【詳解】[1]電路圖中滑動變阻器采用分壓式接法,實(shí)物連線圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與c接線柱連接。
4.(2023高二下·遼寧·學(xué)業(yè)考試)可調(diào)內(nèi)阻電池的測量電路如圖所示。調(diào)節(jié)抽氣筒氣壓來改變電池中部通道室液面的高度進(jìn)而改變電池內(nèi)阻r,測得電源電動勢約為2.100V,用兩個數(shù)字電壓表分別記下和。
(1)測量電源的開路電壓時,電源正極的電勢 (選填“高于”“低于”或“等于”)負(fù)極的電勢;
(2)每改變一次R或r,記下多組和的數(shù)值,如表所示。當(dāng)增加時, (選填“增加”“減少”或“不變”)。
【答案】 高于 減少
【詳解】(1)[1]測量電源的開路電壓時,電源正極的電勢高于負(fù)極的電勢。
(2)[2]由題表觀察可知,當(dāng)U外增加時,U內(nèi)減少。
5.(2023高二上·廣西·學(xué)業(yè)考試)在“導(dǎo)體電阻率的測量”實(shí)驗(yàn)中
(1)某同學(xué)利用 (選填“刻度尺”“秒表”)測得圓柱形金屬絲接入電路的有效長度為,利用螺旋測微器測得其直徑為。
(2)某次測量得到這段金屬絲兩端電壓如圖所示,電壓表的量程,讀得電壓 V(選填“2.60”“13.0”)。測出多組電壓、電流值,通過圖像的斜率求得 (選填“電阻R”“速度v”);
(3)實(shí)驗(yàn)中需多次測量取平均值,目的是減少 (選填“偶然誤差”“系統(tǒng)誤差”),將R、l和d的測量值代入公式可計算出該金屬絲所用材料的電阻率。
【答案】 刻度尺 2.60/2.61/2.59 電阻R 偶然誤差
【詳解】(1)[1]用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度(即有效長度),故選填“刻度尺”。
(2)[2]由題知,電壓表的量程,最大量程為,故選填“2.60”。
[3]由公式知
故通過圖像的斜率可求得電阻,故選填“電阻”。
(3)[4]偶然誤差可通過多次測量的避免。故選填“偶然誤差”。
6.(2023高二上·廣西·學(xué)業(yè)考試)在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中
(1)前兩次測量時,表盤指針如圖中a、b所示。請據(jù)此完成記錄表中的①和②;
(2)第3次測量時,用“”歐姆擋測量電阻,表盤指針如圖中c所示,為了更準(zhǔn)確測量需要換成 (選填“”“”)擋進(jìn)行重新測量;
(3)多用電表改變不同倍率的歐姆擋后,測量電阻前 (選填“需要”“不需要”)重新調(diào)零。
【答案】 b a 需要
【詳解】(1)[1]多用電表表盤刻度線有三條,上為電阻專用,中間為電流、直流電壓、交流電壓共用,下面為交流電壓2.5V專用。由表格知,測量直流電壓,且讀數(shù)為34.0V,應(yīng)選量程范圍,觀察中間刻度線三個指針刻度,b指針刻度讀數(shù)滿足要求,故選填“b”。
[2]由表格知,測量直流電流,且讀數(shù)為4.4mA,由[1]知,應(yīng)選量程范圍,觀察中間刻度線三個指針刻度,a指針刻度讀數(shù)滿足要求,用故選填“a”。
(2)[3]歐姆擋測量電阻,指針偏角太小,換大倍率擋;指針偏角太大,換小倍率擋。由圖知應(yīng)選小倍率擋,故選填“”。
(3)[4]將電阻擋,由低檔逐次變換到高檔擋時,其表頭電壓也逐次降低,電流逐次減小,指針偏轉(zhuǎn)就會不到歐姆零位,這將造成很大的測量誤差。所以必須調(diào)整調(diào)零旋鈕使表頭線圈電流維持不變,使指針重新在歐姆零位上,以保證各檔在測量時的準(zhǔn)確性,故選填“需要”。
7.(2020高二上·遼寧·學(xué)業(yè)考試)(1)螺旋測微器示數(shù)如圖,讀數(shù)為 mm。
(2)多用電表的選擇開關(guān)置于直流電流500mA擋位,圖中對應(yīng)指針的讀數(shù)為 mA。
【答案】 6.216 (6.215~6.217) 320
【詳解】(1)[1]右圖可知,螺旋測微器主尺的讀數(shù)為6mm,副尺的讀數(shù)為,螺旋測微器需要估讀,因此讀數(shù)為;
(2)[2] 多用電表的選擇開關(guān)置于直流電流500mA擋位,因此電流表的分度值為10mA,電流表指針指在32格,因此電流表的讀數(shù)為。
8.(2024高二上·遼寧·學(xué)業(yè)考試)學(xué)生在探究閉合電路問題時,采用如圖所示電路。圖中電源電動勢,開關(guān)S閉合后,電壓表示數(shù),電流表示數(shù),根據(jù)測量數(shù)據(jù)可知(結(jié)果均保留一位小數(shù)):
(1)整個電路的電功率 W;
(2)若電流表內(nèi)阻則電源的內(nèi)阻 Ω。
【答案】(1)12.0
(2)1.0
【詳解】(1)整個電路的電功率
(2)根據(jù)題意可得
解得
9.(2023高三·河北·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,制作了一個簡易的汽車低油位報警裝置。
(1)該同學(xué)首先利用多用電表歐姆“×100”擋粗測該熱敏電阻在常溫下的阻值,示數(shù)如圖甲所示,則此時熱敏電阻的阻值為 kΩ。
(2)該同學(xué)為了進(jìn)一步探究該熱敏電阻阻值隨溫度變化的關(guān)系,設(shè)計了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路,定值電阻,則在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最 (選填“左”或“右”)端;在某次測量中,若毫安表的示數(shù)為2.25mA,的示數(shù)為1.50mA,兩電表可視為理想電表,則熱敏電阻的阻值為 kΩ。
(3)經(jīng)過多次測量,該同學(xué)得到熱敏電阻阻值隨溫度的變化關(guān)系圖像如圖丙所示,可知該熱敏電阻的阻值隨溫度升高變化得越來越 (選填“快”或“慢”)。
(4)該同學(xué)利用此熱敏電阻設(shè)計的汽車低油位報警裝置如圖丁所示,其中電源電動勢E=6.0V,定值電阻R=1.8kΩ,長為l=50cm的熱敏電阻下端緊靠在油箱底部,不計報警器和電源的內(nèi)阻。已知流過報警器的電流時報警器開始報警,若測得報警器報警時油液(熱敏電阻)的溫度為30℃,油液外熱敏電阻的溫度為70℃,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距離約為 cm。
【答案】 1.9 左 3.0/3 慢 10
【詳解】(1)[1]由多用電表歐姆表的讀數(shù)規(guī)則可知,此時熱敏電阻的阻值為
(2)[2] [3]滑動變阻器采用分壓接法,為保護(hù)電路安全,在開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于最左端,由于和并聯(lián),故有
代入數(shù)據(jù)解得
(3)[4]由圖丙可知,該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而逐漸減小,從曲線的斜率可以看出,圖線斜率越來越小,故該熱敏電阻的阻值隨溫度升高變化得越來越慢;
(4)[5]設(shè)警戒液面到油箱底部的距離為x,溫度為30℃時熱敏電阻的阻值為,則在油液內(nèi)的熱敏電阻的阻值為
同理,可得油液外的熱敏電阻的阻值為
其中,由閉合電路歐姆定律有
將E=6V、I=2.4mA、R=1.8kΩ代入可得
x=10cm
10.(2023高三·河北·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)在學(xué)習(xí)使用多用電表后欲對多用電表進(jìn)行研究。
(1)該同學(xué)先用多用電表歐姆擋測量二極管的反向電阻,測量前觀察到指針指在直流電流的零刻度線處,于是把選擇開關(guān)撥到歐姆“”擋上,把紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔中。先把兩根表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零刻度線上,然后把兩根表筆分別與待測二極管的兩端相接,其中 表筆接在二極管正極,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,則需要換用歐姆 (填“”或“”)擋,之后 (填“需要”或“不需要”)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。
(2)該同學(xué)了解原理后,準(zhǔn)備把一電流表改裝成歐姆表,器材有電源(電動勢、內(nèi)阻),電流表G(滿偏電流,內(nèi)阻)、滑動變阻器R。
①電路圖如圖1所示,先把紅、黑表筆短接,調(diào)整滑動變阻器R接入電路的阻值,使電流表滿偏。此時滑動變阻器接入電路的電阻為R= Ω,進(jìn)行表盤標(biāo)度時,20 mA處應(yīng)標(biāo)記的電阻值為 Ω。
②若測量電阻時,待測電阻接在電路(無電源)中,如圖2所示,紅、黑表筆分別接在a、b處,則待測電阻的測量值與真實(shí)值相比 (填“偏大”“偏小”或“不變”)。
③一段時間后,若電池電動勢不變,內(nèi)阻變大,仍能歐姆調(diào)零,按正確步驟操作時,待測電阻測量值與真實(shí)值相比 (填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】 紅 需要 274 450 偏小 不變
【詳解】(1)[1]使用多用電表時,電流“紅進(jìn)黑出”,若測量二極管的反向電阻,則電流需要從二極管的負(fù)極流入,黑表筆應(yīng)接在二極管的負(fù)極,紅表筆接在二極管的正極。
[2]如果發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,則對應(yīng)的電阻值過大,需要換用更大的倍率,讓指針指在刻度盤的中間附近,即需要換用歐姆“”擋。
[3]每次更換倍率,都需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。
(2)[4]由閉合電路歐姆定律有
解得
[5]進(jìn)行表盤標(biāo)度時,20 mA應(yīng)標(biāo)記的電阻值為
[6]測量電阻時,待測電阻未從電路中斷開,實(shí)際測量的是與下側(cè)電阻的并聯(lián)電阻,測量值比真實(shí)值??;
[7]若電池電動勢不變,內(nèi)阻變大,進(jìn)行歐姆調(diào)零后,歐姆表總內(nèi)阻不變,不影響測量結(jié)果。
11.(2023高二下·河北·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)在做“金屬絲電阻率的測量”的實(shí)驗(yàn)中,所用金屬絲的電阻 Rx約為6Ω??蛇x用器材: 電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω)、電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R、電源(電動勢E約為3V)、開關(guān)S和導(dǎo)線若干、螺旋測微器、刻度尺。
根據(jù)上述信息,回答下面小題。
1. 用螺旋測微器測量金屬絲直徑,讀數(shù)如圖所示,金屬絲的直徑為( )
A.0.150mm B.0.170mm C. 0.650mm D.0.670mm
2. 為減小實(shí)驗(yàn)誤差,測量金屬絲電阻的電路圖應(yīng)為( )
3. 該金屬絲在其溫度沒有顯著變化時,它的 U-I圖像是( )
【答案】 C A D
【詳解】[1]用螺旋測微器測量金屬絲直徑為0.5mm+0.01mm×15.0=0.650mm。
故選C。
[2]因電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻的阻值,可知應(yīng)該采用電流表外接電路;滑動變阻器用限流電路。
故選A。
[3]該金屬絲在其溫度沒有顯著變化時,它的電阻不變,則根據(jù)U=IR,則 U-I圖像是過原點(diǎn)的傾斜的直線。
故選D。
12.(2022高二上·甘肅·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)測定某種材料的電阻率,現(xiàn)有一個用該材料制成的圓柱體,他先用游標(biāo)卡尺測量圓柱體的直徑d,讀數(shù)如圖甲所示,該圓柱體直徑d= mm。之后將圓柱體按乙圖接入電路,電流表示數(shù)為0.42A,電壓表示數(shù)為2.20V,則金屬圓柱體的電阻測量值為 Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。用這一電路測出的電阻值比真實(shí)值偏 (選填“大”或“小”)。
【答案】 3.7 5.24 小
【詳解】[1]10分度游標(biāo)卡尺的精確值為,由圖可知圓柱體的直徑為
[2]電流表示數(shù)為0.42A,電壓表示數(shù)為2.20V,則金屬圓柱體的電阻測量值為
[3]由圖乙可知,電流表采用外接法,由于電壓表的分流使得電流表的示數(shù)大于待測電阻的真實(shí)電流,則測出的電阻值比真實(shí)值偏小。
13.(2023高二上·北京海淀·學(xué)業(yè)考試)如圖所示為某同學(xué)用電流表和電壓表測量電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。在某次測量中,電壓表的示數(shù)為2.60V,電流表的示數(shù)為0.50A,則電阻的測量值 Ω(保留兩位有效數(shù)字)。若僅考慮電表內(nèi)阻的影響,實(shí)驗(yàn)中電阻的測量值小于其真實(shí)值的原因是 。
【答案】 5.2 電流表測量值大于流經(jīng)的電流值(或電壓表分流)
【詳解】[1]電阻的測量值
[2]由于電壓表分流,使得電流表測量值大于流經(jīng)的電流值,導(dǎo)致電阻的測量值小于其真實(shí)值。
14.(2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試)現(xiàn)用多用電表測量一個阻值約為的待測電阻,測量步驟如下:
(1)調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使指針停在 。
(2)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋的 位置。(填“”“”“”或“”)
(3)將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使電表指針對準(zhǔn) 。
(4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸,若電表讀數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值為 。
(5)測量完畢,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“ ”位置。
【答案】 電流零刻度線 電阻零刻度線 220 擋或交流電壓最高擋
【詳解】(1)[1]調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使指針停在電流零刻度線。
(2)[2]待測電阻約為,根據(jù)
可知將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋的位置。
(3)[3]將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使電表指針對準(zhǔn)電阻零刻度線。
(4)[4]將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸,若電表讀數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值為
(5)[5]測量完畢,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到擋或交流電壓最高擋位置。
15.(2024高二上·江蘇揚(yáng)州·學(xué)業(yè)考試)小明同學(xué)在做“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)時,滑動變阻器采用分壓式電路接法,實(shí)物接線如圖所示,其中第 根導(dǎo)線接線存在錯誤。
【答案】8
【詳解】滑動變阻器采用分壓式電路接法,滑動變阻器應(yīng)該如下圖
所以是第8跟導(dǎo)線接錯了。
16.(2024高三·河北·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)用圖(a)所示的電路測量電流表內(nèi)阻、多用電表歐姆擋的內(nèi)阻及內(nèi)部電源電動勢。
(1)將選擇開關(guān)撥到“×10”擋,進(jìn)行歐姆調(diào)零,圖(a)中的表筆B是 表筆(選填“紅”或“黑”)。
(2)按圖(a)連好電路,將滑動變阻器的阻值調(diào)至0,正確操作以后發(fā)現(xiàn)多用電表表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過大,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,則應(yīng)將選擇開關(guān)置于 (選填“×1”或“×100”)擋,此時多用電表指針的位置如圖(b)所示,則電流表的內(nèi)阻為 。
(3)改變滑動變阻器接入電路的阻值,記錄下每次多用電表的讀數(shù)R及對應(yīng)的電流表讀數(shù)I,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出圖像,該圖像的斜率為k,縱軸截距為b,則所選歐姆擋的內(nèi)阻為 ,多用電表歐姆擋內(nèi)部電源的電動勢為 。(用b、k表示)
(4)在上述測量方法中,電流表的分壓對多用電表歐姆擋內(nèi)部電源電動勢的測量結(jié)果 (選填“有”或“無”)影響。
【答案】(1)黑
(2) ×1 22
(3)
(4)無
【詳解】(1)因?yàn)槎嘤秒姳淼碾娏鞣较驗(yàn)椤凹t進(jìn)黑出”,根據(jù)電流表的正負(fù)極可知,表筆B為黑表筆。
(2)[1]表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過大,說明所選歐姆表擋位過大,故應(yīng)將選擇開關(guān)置于“”擋;
[2]電流表的內(nèi)阻為
(3)[1][2]由閉合電路歐姆定律有
變形得
即
解得
(4)在題圖(a)所示的電路中,電流表測的是回路的總電流,多用電表測的是外電阻(包含了電流表內(nèi)阻),電流表的分壓對電動勢的測量結(jié)果無影響。
17.(2024高二上·江蘇泰州·學(xué)業(yè)考試)某實(shí)驗(yàn)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示。虛線框內(nèi)為用靈敏電流計G改裝的電流表A,V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,E為待測電池組,S為開關(guān),R為滑動變阻器,R0是標(biāo)稱值為6.0Ω的定值電阻。
(1)已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=500μA,內(nèi)阻Rg=2000Ω,若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA,應(yīng)并聯(lián)一只 Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)的定值電阻R1;
(2)該小組連好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得的六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已描繪在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上,請利用所描繪的圖像,可得電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字);
【答案】 5.0 6.0 3.3
【詳解】(1)[1]根據(jù)
得
(2)[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律
得
由圖像得
,
18.(2023高三上·江蘇南通·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)想要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材和參考電路:電流表A(0.6 A量程的內(nèi)阻約1 Ω、3 A量程的內(nèi)阻約0.2 Ω),電壓表V(3 V量程的內(nèi)阻約3 kΩ、15 V量程的內(nèi)阻約15 kΩ),滑動變阻器R1(最大阻值200 Ω),滑動變阻器R2(最大阻值20 Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干。
(1)選用合適器材后,為了減小誤差,應(yīng)選擇圖 (選填“甲”或“乙”)所示的電路進(jìn)行測量,并完成圖丙中的實(shí)物連線。
(2)為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確,滑動變阻器選 (選填“R1”或“R2”)。
(3)某次測量時電壓表的示數(shù)如圖丁所示,電壓表的讀數(shù)為 V。
(4)另外一位同學(xué)為了減小計算誤差,將測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作出U-I圖像如圖戊所示,根據(jù)圖像可求出干電池的電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω。(均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
(5)若考慮到電表內(nèi)阻的影響,對測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,在圖戊中重新繪制U-I圖線,與原圖線比較,新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將 ,與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將 。(均選填“變大”“變小”或“不變”)
【答案】 甲 R2 1.25/1.24/1.26 1.48 0.96 變大 變大
【詳解】(1)[1]選用合適器材后,由于干電池內(nèi)阻很小,電壓表的分流幾乎可以忽略不計,為減小誤差,應(yīng)選擇圖甲所示的電路進(jìn)行測量。
[2]由于一節(jié)干電池的電動勢約為,所以電壓表量程選擇;實(shí)驗(yàn)時通過電池的電流不能太大,一般小于0.6A,則電流表量程選0.6A,實(shí)物連線如圖所示
(2)[3]為了調(diào)節(jié)方便,使電表示數(shù)變化明顯,滑動變阻器選擇阻值較小的。
(3)[4]由于電壓表選擇3V,分度值為0.1V,則電壓表示數(shù)為1.25V。
(4)[5][6]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
可知圖像的縱軸截距等于電動勢,則有
圖像的斜率絕對值等于內(nèi)阻,則有
(5)[7][8]由圖甲電路可知系統(tǒng)誤差的來源是電壓表的分流作用,使得電流表的示數(shù)小于流過電池的總電流,慮電壓表內(nèi)阻的影響,流過電壓表的電流為
可知流過電池的總電流為
若考慮到電表內(nèi)阻的影響,對測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,由于電壓測量值準(zhǔn)確,電流測量值小于真實(shí)值,可知圖像中準(zhǔn)確點(diǎn)在測量點(diǎn)的右側(cè),當(dāng)電壓越大時,電流真實(shí)值與電流測量值的差值越大,由于圖戊中橫軸對應(yīng)的電壓不為0,則與原圖線比較,新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將變大,與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將變大。
19.(2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試)用歐姆表粗測一合金電阻絲的電阻約為,實(shí)驗(yàn)小組通過以下實(shí)驗(yàn)測量其電阻率。
(1)該實(shí)驗(yàn)小組用游標(biāo)卡尺測量電阻絲的長度,用螺旋測微器測量直徑,某次直徑測量結(jié)果如圖甲所示: 。
(2)用10分度的游標(biāo)卡尺測其長度為 (如圖乙所示)。
(3)本實(shí)驗(yàn)使用的滑動變阻器的阻值為,電流表阻值約為,電壓表阻值約為,請補(bǔ)充完整下面電路圖 。
(4)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于 (填“”或“”)端。
(5)某次實(shí)驗(yàn)時,電壓表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為,用實(shí)驗(yàn)測量的物理量表示電阻率,則表達(dá)式為 。
【答案】 3.205/3.204/3.206 20.4
【詳解】(1)[1]直徑為
(2)[2]長度為
(3)[3]電阻絲阻值較小,滑動變阻器采用限流式接法。由于
則電流表外接,電路圖如圖
(4)[4]閉合開關(guān)前,滑動變阻器阻值應(yīng)最大,滑片應(yīng)置于a端。
(5)[5]由
,
得
20.(2024高三·河北·學(xué)業(yè)考試)如圖(a)所示,一陶瓷圓筒表面有一層很薄的半導(dǎo)體材料,某同學(xué)打算測量該半導(dǎo)體層的厚度,查閱資料知該半導(dǎo)體的電阻率為。
(1)測得該圓筒的長度為,用螺旋測微器測量圓筒的外徑,如圖(b)所示,則外徑 。
(2)用多用電表歐姆“”擋粗測該半導(dǎo)體層的電阻,測量結(jié)果如圖(c)所示,阻值為 。
(3)該同學(xué)欲準(zhǔn)確測量該半導(dǎo)體層的阻值,實(shí)驗(yàn)室有以下器材。
A.電流表(,內(nèi)阻約為)
B.電壓表(,內(nèi)阻為)
C.電壓表(,內(nèi)阻為)
D.定值電阻、
E.滑動變阻器(最大阻值為)
F.電源(電動勢,內(nèi)阻約)
G.單刀單擲開關(guān)S一只,導(dǎo)線若干
①請在方框中畫出最佳電路圖,并標(biāo)明所選器材符號。( )
②若某次測量時電壓表的示數(shù)為1.65V,電流表的示數(shù)為5.5mA,則該半導(dǎo)體層的電阻為 ,結(jié)合以上信息可知該半導(dǎo)體層的厚度約為 mm。
【答案】(1)1.300
(2)8.5/8.4/8.6
(3) 10 0.05
【詳解】(1)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知,外徑為
(2)使用的是歐姆“”擋,半導(dǎo)體層阻值為
(3)[1]半導(dǎo)體層的電阻約為,電流表具體阻值未知,所以電流表應(yīng)外接,因半導(dǎo)體層的阻值較小,電壓表直接并聯(lián)在其兩端時電壓表示數(shù)較小,所以應(yīng)將稍大的定值電阻與其串聯(lián),串聯(lián)后的阻值與電流表內(nèi)阻相差不多,根據(jù)電源電動勢可知電壓表應(yīng)選,又滑動變阻器的最大阻值較小,應(yīng)采用分壓式接法。電路圖如圖所示。
[2]結(jié)合電壓表內(nèi)阻可知此時通過電壓表的電流為,根據(jù)并聯(lián)分流可知通過半導(dǎo)體層的電流為,根據(jù)歐姆定律有
可得
[3]根據(jù)電阻定律有
又
聯(lián)立解得
21.(2024高三·河北·學(xué)業(yè)考試)傳感器是日常生活中常見的電學(xué)元件,其中家用體重計就使用了壓敏傳感器。某壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小,某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了探究該壓敏電阻的阻值關(guān)于壓力的變化關(guān)系,設(shè)計了實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下。
電源(電動勢,內(nèi)阻)
電流表(量程,內(nèi)阻)
電流表(量程,內(nèi)阻)
電壓表(量程,內(nèi)阻約)
滑動變阻器(最大阻值為)
滑動變阻器(最大阻值為)
電阻箱()
壓敏電阻(常態(tài)下的電阻值約為,壓力較大時阻值可減小到幾歐姆)
開關(guān)、導(dǎo)線若干
請回答下列問題:
(1)該同學(xué)設(shè)計了兩個實(shí)驗(yàn)電路,為了精確測量,應(yīng)選擇 (選填“圖(a)”或“圖(b)”),為了方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動變阻器應(yīng)選擇 (選填“”或“”)。
(2)正確選擇電路并安裝器材后,通過改變壓敏電阻的壓力,測量了多組數(shù)據(jù),如表中所示。
當(dāng)壓敏電阻的壓力增大到時,電壓表的示數(shù)如圖(c)所示,電流表的示數(shù)為,則表格中空白處應(yīng)為 。請將坐標(biāo)點(diǎn)描繪在圖(d)中,作出壓敏電阻關(guān)于壓力的函數(shù)圖線 。壓敏電阻的電阻值與壓力的關(guān)系式為 。
(3)利用實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材制成一體重計,電路如圖(e)所示,現(xiàn)將處的壓力值標(biāo)注為0,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為 ,保持電阻箱的電阻值不變,當(dāng)電流表滿偏時,此處標(biāo)注的壓力值應(yīng)為 (保留到整數(shù))。
【答案】(1) 圖(a)
(2) 29.0 見解析
(3) 17 528
【詳解】(1)[1]由于電流表內(nèi)阻已知,電流表分壓值可以確定,電壓表內(nèi)阻未知,電壓表分流值不能夠確定,為了精確測量,則電流表應(yīng)采用內(nèi)接法,可知電路圖選圖(a);
[2]滑動變阻器采用分壓接法,為了便于調(diào)節(jié),使測量數(shù)據(jù)連續(xù)性強(qiáng)一些,滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的。
(2)[1]由電表的讀數(shù)規(guī)則可知,電壓表的讀數(shù)為,則表中空白處的數(shù)據(jù)應(yīng)為
[2]表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)系中,擬合出一條直線,使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上,不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè),如圖所示
[3]由圖像可知縱截距為
圖像的斜率為
則圖線所對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為
(3)[1]結(jié)合上述可知,當(dāng)壓力值為時,壓敏傳感器的電阻值為
現(xiàn)將處的壓力值標(biāo)注為0,根據(jù)閉合電路歐姆定律得
則有
解得
[2]當(dāng)電流表滿偏時,則有
代入數(shù)據(jù)解得
根據(jù)關(guān)系式可知此處標(biāo)注的壓力值約為。
22.(2024高三·河北·學(xué)業(yè)考試)實(shí)驗(yàn)小組想把一塊量程為0~200μA的電流表改裝成雙倍率歐姆表,在實(shí)驗(yàn)室找到的器材如下:
A.微安表(量程0~200μA,內(nèi)阻1kΩ)
B.電阻箱兩個(阻值范圍均為0~9999.9Ω)
C.干電池一節(jié)(電動勢1.5V,內(nèi)阻2.0Ω)
D.開關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)小組按圖示電路完成實(shí)物連接,端口a應(yīng)該接 (填“紅”或“黑”)表筆。
(2)現(xiàn)將開關(guān)S斷開,將a、b所插表筆短接,調(diào)整為 Ω,使微安表指針指在200μA位置,S斷開時為歐姆“×100”倍率,則微安表盤上100μA刻度應(yīng)標(biāo)記為 。
(3)開關(guān)S閉合時為歐姆“×10”倍率,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為 Ω,兩表筆短接,把調(diào)為 Ω,微安表指針指在200μA處。
(4)使用一段時間后,電池的電動勢變?yōu)?.47V,但仍然能夠進(jìn)行歐姆調(diào)零,在使用改裝表的歐姆“×100”倍率測量未知電阻時,測量值為2500Ω,則實(shí)際值為 Ω。
【答案】(1)紅
(2) 6498.0 75
(3) 111.1 648.0
(4)2450
【詳解】(1)電流由紅表筆流入電表,故端口a應(yīng)接紅表筆。
(2)[1][2微安表滿偏時,歐姆表內(nèi)電阻為
Ω
此時
測量電阻時指針指在中央刻度時,有
得
Ω
又倍率為“×100”,故表盤上100μA刻度標(biāo)為75。
(3)兩個倍率共用同一表盤刻度,中值電阻等于該倍率下歐姆表的內(nèi)阻,當(dāng)倍率為“×10”時,歐姆表內(nèi)阻為
Ω為流過電源的最大電流,解得
需要把微安表量程擴(kuò)大為原來的10倍,并聯(lián)電阻的阻值應(yīng)調(diào)為
Ω
改裝電表總內(nèi)阻
Ω
則
Ω
(4)使用“×100”倍率時,歐姆表的內(nèi)阻
Ω
電阻測量值為
Ω
時,電流為
μA
當(dāng)電池電動勢為1.47V時,歐姆調(diào)零后歐姆表的實(shí)際內(nèi)阻為
指針指在150μA時由
解得
Ω
23.(2024高三下·海南省直轄縣級單位·學(xué)業(yè)考試)實(shí)驗(yàn)小組要測量某電阻的阻值。
(1)小組成員先用歐姆表粗測該電阻的阻值,選擇開關(guān)調(diào)到“”擋,歐姆調(diào)零后測電阻,指針指在圖1中指針?biāo)傅哪骋晃恢?,此讀數(shù)誤差較大。小組成員將選擇開關(guān)調(diào)到另一倍率,重新歐姆調(diào)零后測電阻,指針指在圖1中指針?biāo)傅牧硪晃恢?,則該電阻的阻值為 。
(2)為了精確測量該電阻的阻值,小組成員設(shè)計了如圖2所示的電路:滑動變阻器的阻值范圍為,電流表的量程為,用鉛筆畫線代替導(dǎo)線在電路中加一根導(dǎo)線,將電路改成能精確測量該電阻阻值的電路。
(3)實(shí)驗(yàn)操作時,先將圖2中滑動變阻器的滑動觸頭移到最 (填“左”或“右”)端,保持?jǐn)嚅_,閉合S、,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表指針偏轉(zhuǎn)至某一較大位置,并記下此時電流表的讀數(shù);依次斷開S和,保持滑動變阻器接入電路的阻值不變,調(diào)整電阻箱使其阻值接近在①問中粗測的電阻值,再閉合和S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使得電流表讀數(shù)為 時,電阻箱的讀數(shù)即為待測電阻的阻值。
【答案】(1)15
(2)
(3) 左
【詳解】(1)通過歐姆調(diào)零后測電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較大,即電流表指針比較靠右,說明被測電阻較小,所以應(yīng)該選用倍率更小的歐姆擋,則選用倍率為×1的擋,則該電阻的阻值為。
(2)若滑動變阻器采用限流法,則電路中的最小電流為
大于電流表量程,因此滑動變阻器采用分壓連接,如圖所示
(3)[1]實(shí)驗(yàn)操作時,先將滑動變阻器觸頭移至左端,使其輸出電壓為0;根據(jù)等效原理,當(dāng)電流表的示數(shù)為時,電阻箱的讀數(shù)即為待測電阻的阻值。
24.(2024高三下·廣東·學(xué)業(yè)考試)用以下器材測量一待測電阻的阻值();
電源E,具有一定內(nèi)阻,電動勢約為9.0V;
電壓表,量程為1.5V,內(nèi)阻;
電壓表,量程為5V,內(nèi)阻;
滑線變阻器R,最大阻值約為50Ω;
單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。
(1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試畫出測量電阻的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)
(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線 。
(3)若電壓表的讀數(shù)用表示,電壓表的讀數(shù)用表示,則由已知量和測得量表示的公式為 。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【詳解】(1)在實(shí)驗(yàn)中測定的電阻的阻值接近電壓表V1和V2的內(nèi)阻,屬于測定大電阻,所以采用串聯(lián)分壓法,此外滑線變阻器的最大阻值很小,必須采用分壓接法,故實(shí)驗(yàn)電路原理圖如答案中的左圖或右圖;左圖中電壓表V1和并聯(lián)電阻約為,兩圖都滿足題中要求“電壓表的讀數(shù)不小于其量程的;
(2)按實(shí)驗(yàn)電路原理圖連接實(shí)物圖如圖
(3)在左圖中
在右圖中
化簡得
或
25.(2024高三下·湖北·學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表—?dú)W姆表。
(1)先用如圖a所示電路測量該電壓表的內(nèi)阻,圖中電源內(nèi)阻可忽略不計,閉合開關(guān),將電阻箱阻值調(diào)到3kΩ時,電壓表恰好滿偏;將電阻箱阻值調(diào)到12kΩ時,電壓表指針指在如圖b所示位置,則電壓表的讀數(shù)為 V,由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻RV= kΩ;
(2)將圖a的電路稍作改變,在電壓表兩端接上兩個表筆,就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表,如圖c所示,為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度,進(jìn)行了如下操作:將兩表筆斷開,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,使指針指在“3.0V”處,此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為 (選填“0”或“∞”)。再保持電阻箱阻值不變,在兩表筆間接不同阻值的已知電阻,并找出對應(yīng)的電壓刻度,則如圖b所示位置處對應(yīng)的電阻刻度為 kΩ;
(3)若該歐姆表使用一段時間后,電池內(nèi)阻不能忽略且變大,電動勢不變,但將兩表筆斷開時調(diào)節(jié)電阻箱,指針仍能滿偏,按正確使用方法再進(jìn)行測量,其測量結(jié)果將 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【答案】(1) 1.50 6
(2) ∞ 2
(3)不變
【詳解】(1)[1]電壓表的讀數(shù)為1.50V;
[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律得
解得
(2)[1] 使指針指在3.0V處,兩個表筆之間的電阻無窮大,此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞;
[2]電壓表內(nèi)阻,根據(jù)第(1)問,電壓表指針指在3.0V時,電阻箱阻值為 ,再保持電阻箱阻值不變,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.50V時有
解得
(3)根據(jù),只要電動勢不變,且電池內(nèi)阻與電阻箱阻值之和能調(diào)整到3kΩ,測量結(jié)果就不會改變。因?yàn)閷杀砉P斷開時調(diào)節(jié)電阻箱,指針仍能滿偏,表明電池內(nèi)阻與電阻箱阻值之和能調(diào)整到3kΩ,所以電池內(nèi)阻增大,測量結(jié)果不變。
26.(2024高二上·湖北·學(xué)業(yè)考試)多用電表是一種多功能儀表,是由小量程的電流表G改裝而成。簡單的多用電表可用來測量電流、電壓以及電阻。
(1)多用電表測小燈泡兩端電壓時應(yīng)選用_______(填“A”或“B”)圖所示連接方式。
A.B.
(2)圖甲為多用電表 (填“電流”或“電壓”)擋的內(nèi)部電路圖。
(3)圖乙為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路圖,電源電動勢為1.5V,使用一段時間后,電源電動勢變小,某同學(xué)按規(guī)范操作流程測量某阻值為的標(biāo)準(zhǔn)電阻時,歐姆表讀數(shù)為,則電源電動勢變?yōu)? V。
【答案】(1)A
(2)電流
(3)1.4
【詳解】(1)多用電表測小燈泡兩端電壓時,多用電表應(yīng)并在小燈泡兩端,則應(yīng)選用A圖所示連接方式。
(2)圖甲中定值電阻與表頭G并聯(lián),起到分流作用,所以圖甲為多用電表電流擋的內(nèi)部電路圖。
(3)歐姆調(diào)零時,有
當(dāng)歐姆表讀數(shù)為時,對應(yīng)電流為,則有
使用一段時間后,電源電動勢變小,歐姆調(diào)零時,有
某同學(xué)按規(guī)范操作流程測量某阻值為的標(biāo)準(zhǔn)電阻時,歐姆表讀數(shù)為,則此時電流仍為,則有
聯(lián)立可得
解得電源電動勢變?yōu)?br>序號
U外/V
U內(nèi)/V
(U外+U內(nèi))/V
1
2
3
4
1.700
1.800
1.510
1.616
0.400
0.310
0.590
0.474
2.100
2.110
2.100
2.090
所測物理量
量程或倍率
指針
讀數(shù)
第1次
直流電壓
0~50V
① (選填“a”“b”)
34.0V
第2次
直流電流
0~10mA
② (選填“a”“b”)
4.4mA
第3次
電阻
c
0
100
200
300
400
500
100.0
82.0
64.0
46.0
10.0
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