(10分)如图所示的电路中,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A,B,…,H为圆环的等分点,A点固定,电阻不计的金属杆OP上接有电流表A
题型:不详难度:来源:
(10分)如图所示的电路中,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A,B,…,H为圆环的等分点,A点固定,电阻不计的金属杆OP上接有电流表A,P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电动势为E,内阻不计。当闭合电键S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图,分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。
(1)甲、乙两同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量小圆环的厚度,如下图所示,甲、乙同学的读数分别为 mm, mm。
(2)根据上述实验数据,回答下列问题: ①根据表1中的实验数据,请通过计算,分析完成表1中“位置A”下的空格。 I= A;U1= V。 ②根据表1、表2中的实验数据,请通过比较、分析来说明,可能乙同学在实验过程中, 部分的电路发生了断路。 ③根据②中的分析,请思考:当滑片P滑到G、A之间位置X时,则表2中“位置X”下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是 A.0.05A,0.75V,5.25V | B.0.07A,1.05V,4.95V | C.0.16A,2.40V,3.60V | D.0.25A,3.75V,2.25V |
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答案
(1)3.64;3.878;(2)①0.4A;6V;②GA之间断路;③BD |
解析
试题分析:(1)甲同学的读数为:0.3cm+0.02mm×32=3.64mm;乙同学读数:3.5mm+0.01mm×37.8=3.878mm;(2)①当滑片滑动A位置,圆环部分短路,电压表电压表V2的示数为0,电源电动势等于圆环部分未短路时,两电压表示数之和,即E=3.75+2.25V=6V,电阻R1的阻值,则此时电压表V1的示数为6V,电流表的示数.所以“位置A”下的空格分别为0.4A,6V. ②通过甲同学数据分析知,电压表V2的示数先增大后减小,是因为并联部分电阻先增大后减小,乙同学电压表V2的示数逐渐增大,知圆环部分的电阻逐渐增大,知乙同学做实验时,圆环在G、A之间某处发生断路故障. ③由于G、A之间某处发生断路故障,所以在位置X处,圆环的电阻可能比BA部分小,可能比BG部分大,则电流表的示数可能小于0.08A,可能大于0.24A.当电流表示数小于0.08A时,U1<1.20V,U2>4.80V,当电流大于0.24A时,U1>3.6V,U2<2.4V.又电压表U1的示数与电流表的示数比值等于R1的阻值,为15Ω.故B、D正确,A、C错误.故选BD. |
举一反三
(10分)热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)。正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值越大,负责温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0Ω)的电流随其两端电压变化的特点。 A.电流表A(量程0.6A,内阻约0.3Ω) B.电压表V(量程15.0V,内阻约10kΩ) C.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω) D.滑动变阻器R′(最大阻值为500Ω) E.电源E(电动势15V,内阻忽略) F.电键、导线若干 ①实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的滑动变阻器 。(只需填写器材前面的字母即可) ②请在所提供的器材中选择必需的器材,在虚线框内画出该小组设计的电路图。
③该小组测出热敏电阻R1的U—I图线如曲线I所示。请分析说明该热敏电阻是 热敏电阻(填PTC或NTC)。 ④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U—I图线如曲线II所示。然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图所示电路。测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A,则该电池组的电动势为 V,内阻为 Ω。(结果均保留三位有效数字) |
(10分)实验室有以下器材:A.一满偏电流为300mA的电流计,它有两档内阻的正接线柱,G0档对应内阻为100W、G1档对应内阻为2.5 kW. | B.电压表量程3V,内阻约10kW; | C.电源电动势3V | D.滑动变阻器 “50W,1A”; | E. 导线、开关若干
(1) 现使用伏安法测阻值约2 kW的电阻,则测量电路部分应选下图中的 (填“甲”或“乙”)电路图,考虑电压表读数误差要求,电流计应选 档(填“G0”或“G1”)。
(2) 由滑动变阻器规格可知,控制电路应设计成 接法较为合适(填 “限流” 或 “分压” )。 (3) 如图电流计读数为 ,若电压表读数为1.12V,则该被测电阻阻值为 W。(保留3位有效数字) |
某同学在做测定小灯泡功率的实验中,优化设计电路,正确测得如下一组U和I的数据:
(1)在图中画出I—U图线: (2)在图线上可看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是; (3)做实验所用到的仪器有:恒压电源E,电流表(量程:0~0.6A,内阴约100),电压表(量程:3V,内阻约2500),滑动变阻器,开关,导线若干.请根据实验数据,在虚线框内补画电路图. |
有以下可供选用的器材及导线若干,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流. A.待测电流表:满偏电流约700~800 A、内阻约l00、刻度均匀、总格数为N. B.电流表:量程0.6A、内阻0.1. C.电压表:量程3V、内阻3k. D.滑动变阻器:最大阻值200. E.电源:电动势3V、内阻1.5. F.开关一个. (1)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号.
(2)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格,可算出满偏电流=___________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是____________ _______________________________. |
如右图所示,是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中,纵坐标为路端电压U,横坐标为干路电流I由图可知,被测干电池的电动势为 V,电源内电阻为 Ω。
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