恒定电流实验专题复习3

恒定电流实验专题复习215．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω）C．电压表（量程0～5V，内阻约5kΩ）D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）E．滑线变阻器（最大阻值50Ω）F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ）G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）H．开关一个，导线若干实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．（1）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号．（2）如图5—40所示是该研究小组测得小灯泡的I—U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_________________（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为_________________Ω．（保留两位有效数字）答案：（1）如图所示（2）增大，17Ω16．有以下可供选用的器材及导线若干条,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．Ω，A．被测电流表A1：满偏电流约700～800A，内阻约100刻度均匀、总格数为NB．电流表A2：量程0.6A，内阻0.1ΩC．电压表V：量程3V，内阻3kΩD．滑动变阻器R1：最大阻值200ΩE．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩF．电源E：电动势3V、内阻1.5ΩG．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I g=___________，式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是______________．再来分析电路的控制部分．若将滑动变阻器接成限流式，则通过待测电流表的最小电流大约为33V 750A (31)10μ=+⨯Ω，显然，不能保证电表安全,也无法通过调节测量多组数据．因此，应采用分压式控制电路，为了便于调节，应选用最大阻值20Ω的滑动变阻器．综合以上分析，选用的器材应为A 、C 、D 、F 、G 其实验电路如图5—47所示．（2）实验过程中，调节滑动变阻器滑动触头，使待测电流表A 1的指针偏转n 格，读出此时电压表V 的示数U ，则通过待测电流表的电流VU I R =由此可得,电流表的满偏电流m ax VN NUI I nn R ==，式中U 为电压表的读数，R V 为电压表的内阻．17．实验室中现有的器材如下： 电池E （电动势约10V 、内阻r 约1Ω） 标准电流表A 1（量程300mA ，内阻r 1约为5Ω） 电阻箱R 1（最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω） 滑动变阻器R 2（最大阻值10Ω） 开关S 和导线若干．要求设计—个测定电流表A 2（量程250mA ，内阻r 2约为5Ω）内阻的实验方案． （1）在方框中画出测量电路，并在每个仪器旁标上英文代号． （2）要直接测出的物理量是____________________，用这些物理量表示待测电流表A 2内阻的计算公式是______________．答案：（1）如图5—48所示（2）A 1、A 2两电流表的读数I 1、I 2和电阻箱R 1的阻值121212,I I R r R I -=．18．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A ．干电池E （电动势约为1.5V ，内阻小于1.0Ω）B ．电流表A 1（满偏电流3mA ，内阻r 1=10Ω）C ．电流表A 2（0～0.6A ，内阻0.1Ω）D ．滑线变阻器R 1（0～20Ω，10A ）E ．滑线变阻器R 2（0～100Ω，10A ）F ．定值电阻R 3（990Ω）G ．开关和导线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑线变阻器是______________（填字母代号）（2）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图．（3）如图5—42为某一同学根据他所设计的实验给出的I 1、I 2图线（I 1为A 1的示数，I 2为A 2的示数），由图线可求得被测电池的电动势E ＝______________V ，内阻r =_____________Ω．图5—47解答：（1）R1 （2）电路如图5—50所示（3）1.4 8，0.819．实验室内有一电压表○mA，量程为150mV，内阻约为150Ω．现要将其改成量程为10 mA的电流表，并进行校准．为此，实验室提供如下器材：干电池E（电动势为1.5V），电阻箱R，滑线变阻器R′，电流表○A（有1.5mA，15mA与150 mA三个量程）及开关S．（1）对电表改装时必须知道电压表的内阻．可用如图5—43所示的电路测量电压表○mA的内阻．在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表○A应选用的量程是________________．若合上S，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV，电流表○A的读数为1.05 mA，则电压表的内阻R mV为______________．(取三位有效数字)图5—43（2）在对改装成的电流表进行校准时，把○A作为标准电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图（滑线变阻器作限流使用），图中各元件要用题中给出符号或字母标注．图中电阻箱的取值是_______（取三位有效数字），电流表○A应选用的量程是_____________________．20．一只量程为1V，内阻R V约为900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的，现在要测量它的内阻并对该表进行校正．实验室提供了以下供选择的器材：A．待测电压表B．标准电压表（量程1 V）C．滑动变阻器（最大阻值1 000Ω，额定电流1A）D．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）E．电阻箱（最大阻值999．9Ω，最小改变量0.1Ω）F．电阻箱（最大阻值99．9Ω，最小改变量0.1 Ω）G．电池组（电动势约3 V，内阻约1Ω）H．导线和开关若干．（1）为了用半偏法测量该电压表的内阻，某同学设计了两种电路，如图5—44甲、乙所示，要使测量较精确，应选择___________________（填“甲”或“乙”）电路．在器材的选择上，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的器材中选用___________________________________（用器材前的序号字母表示）．用上述方法测出的电压表内阻的测量值R V_________（填“大于”、“等于”或“小于”）电压表内阻的真实值．图5—45（2）在对该电压表进行校正时，该同学已经选择好器材，如图5—45所示．若要求对电压表的每一条刻度线都进行校正，请你将这些器材连接成测量电路，并标出所选滑动变阻器的序号字母．解答：（1）乙；D、E；大于（2）如图5—52所示．21、为了较准确地测定一只量程为3V ，内阻约3k Ω的电压表的内阻值，在手头没有电流表可用的情况下，某同学设计了如下图所示的实验电路。

其中R 1是最大阻值为9999Ω的电阻箱，R 2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。

电源是电动势为6V 的蓄电池。

①试用笔画线代替导线，将实验器材连接成实验电路。

（有两根线已经接好，不得改动）②在接通电路前，应将滑动变阻器的滑动触头置于_______端(填A 或B )，将电阻箱阻值调到_______（填最大或最小）。

③根据实验电路，按合理的顺序写出本实验的主要步骤，包括须记录的数据，并用这些数据写出测量结果的表达式。

答案：①图略 ②A ，最大 ③按电路图接好电路；闭合S1、S2，调节R2的滑动触头，使电压表满偏；断开电键S2，保持滑动触头的位置不变，调节R1的阻值，使电压表半满偏；记录这时电阻箱的阻值R ；电压表内阻R V =R 。

22、在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：A ．电池组(3 V 、内阻l Ω)B ．电流表(0～3 A ，内阻0.0125 Ω)C ．电流表(0～0.6 A ，内阻0.125Ω)D ．电压表(0～3 V ，内阻4 k Ω)E ．电压表(0-15 V ，内阻15 k Ω)F ．滑动变阻器(0-20 Ω，允许最大电流l A)Ｇ．滑动变阻器(0～2000 Ω,允许最大电流0.3 A) Ｈ．开关、导线①．上述器材中应选用的是____________ .(只填写字母代号)②．某同学采用了下左图所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏____________ (选填“大”或“小”)．③．根据测量数据得到的伏安特性曲线如下右图所示，图中MN 段向上弯曲的主要原因是.答案：10. ① ACDFGH ②小③时间长电阻发热,温度升高,电阻增大.23、图1中电源电动势为E ，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，S 为单刀双掷开关，R 为待测电阻。

当S 向电压表一侧闭合时，电压表读数为U 1，电流表读数为I 1；当S 向R 一侧闭合时，电流表读数为I 2。

⑴根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R ＝ 。

⑵根据图1所给出的电路，在图2的各器件实物图之间画出连接的导线。

答案：112I U E I E R --=24、描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图，所用小电珠的额定电压是3.8V。

⑴关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是( )Ａ．系统误差主要是由电压表的分流引起的Ｂ．系统误差主要是由电流表的分压引起的Ｃ．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的Ｄ．系统误差主要是由读数时的估读引起的⑵根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如右图。

试在坐标系中画出该小电珠的伏安曲线，并从图象中求出该小电珠的额定功率。

⑶该小电珠在1V电压下不发光。

当时灯丝的实际电阻是多大？该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光。

当时灯丝的实际电阻又是多大？小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？⑷试将实物图连接成实验电路。

答案：（1）A （2）略 11.4W （3）7.1Ω 9.1Ω，小灯泡的电阻率随温度升高而增大（4）实物连线略25．用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：⑴待测电阻R X（约100Ω）⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50Ω）⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ）⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计）⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A）⑹电键一只，导线若干。

根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。