物理:恒定电流实验题精选
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物理作业1.在如图所示的电阻中,123R R R 、、和4R 皆为定值电阻,5R 为可变电阻,电源的电动势为ε,内阻为r 。
设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U 。
当5R 的滑动触点向图中a 端移动时( ) A .I 变大,U 变小 B .I 变大,U 变大 C .I 变小,U 变大D .I 变小,U 变小2.如图所示的电路中,当滑动变阻器的触头P 向上滑动时,则( ) A .电源的总功率变小 B .电容器贮存的电量变大 C .灯1L 变暗 D .灯2L 变亮3、两个电压表V 1和V 2是由完全相同的两个小量程电流表改装成的,V 1的量程是5V ,V 2的量程是15V ,为了测量15~20V 的电压,我们把两个电压表串联起来使用,以下的叙述正确的是( ) A 、V 1和V 2的示数相等 B 、V 1和V 2的指针偏转角度相同C 、V 1和V 2的示数不相等,指针偏转角度也不相同D 、V 1和V 2的示数之比等于两个电压表的内阻之比 4.如图所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图象,下列说法中正确的是( ) A .路端电压都为0U 时,它们的外电阻相等 B .电流都是0I 时,两电源的内电压相等 C .电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D .电源甲的内阻小于电源乙的内阻 5.电池甲和乙的电动势分别为1E 和2E ,内电阻分别为1r 和2r ,若用甲、乙电池分别向某个电阻R 供电,则在这个电阻上所消耗的电功率相同.若用甲、乙电池分别向某个电阻R '供电,则在R '消耗的电功率分别为1P 和2P ,已知12,E E R R '>>,则( )A .12r r > B .12r r < C .12P P > D .12P P <6.某同学用如图所示的电路进行小电机○M 的输出功率的研究,其实验步骤如下所述,闭合电键后,调节滑动变阻器,电动机未转动时,电压表的读数为1U ,电流表的读数为1I ;再调节滑动变阻器,电动机转动后电压表的读数为2U ,电流表的读数为2I ,则此时电动机的输出功率为( )A .221221I U U I I -B .221221I U U I I +C .22U ID .2211I U I7.金属的电阻随温度的变化而变化。
第二章 恒定电流经典例题典型例题1——电流的计算例:某电解池,如果在1秒钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过面积为0.1米2的某截面,那么通过这个截面的电流强度是( )(A)0安培; (B)0.8安培; (C)1.6安培; (D)3.2安培。
【课堂练习】有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设每单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e ,此时电子的定向转动速度为υ,在△t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A .n υS △tB .n υ△tC .I △t/eD .I △t/(Se)典型例题2——关于白炽灯使用实际伏安特性曲线一个标有“220V ,60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V ,在此过程中电压U 和电流I 的关系可用图线表示,在留给出的四个图中,肯定不符合实际情况的是( )典型例题3——关于电流表的改装有一只满偏电流Ig=5mA ,内阻Ω=400Rg 的电流表G .若把它改装成量程为10V 的电压表,应______联一个______Ω的分压电阻.该电压表的内阻为______Ω;若把他改装成量程为3A 的电流表,应______联一个____Ω的分流电阻,该电流表的内阻为_____Ω.典型例题4——关于直流电动机的线圈电阻例:某一用直流电动机提升重物的装置如图所示,重物质量m=50kg ,电源提供恒定电压U=110V ,不计各处摩擦。
当电动机以v=0.90m/s 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=5A ,由此可知电动机线圈的电阻R=____Ω。
【讨论】如果电动机的转子被卡住,则通过电动机线圈的电流多大?线圈上的发热功率多大?【课堂练习】如图所示的电路中,某录音机用的直流电机通过一串联电阻R =5Ω接在电动势为ζ=6V ,内阻r 2=0.5Ω的电池上,流过电机的电流强度为I =0.3A ,电动机绕组的电阻为r 1=1Ω,求:(1)电动机消耗的电功率; (2)电机每分钟产生的热量Q ;(3)电动机的机械功率; (4)电源的输出功率;(5)电源的效率; (6)电机的效率.典型例题5——电源的外特性曲线如图所示中的图线a 是某电源的外特性曲线,图线b 是电阻R 的伏安特性曲线,这个电源的电动势为________V ,内阻等于________Ω.用这个电源和两个电阻R 串联形成闭合电路,电源的输出功率为______W .典型例题6——闭合电路的欧姆定律如图所示,Ω=51R ,Ω=92R .当开关S 断开时,电流表的示数为A 2.0=I ,当开关S 闭合时,电流表的示数为A 3.0='I .求:(1)电源的电动势和内阻.(2)S 断开和闭合两种情况下,电源的输出功率.典型例题7——电容器在电路中的连接如图所示,电阻Ω=21R ,Ω=42R ,Ω=63R .电容F 5μ=C .电源电压V 6=U 不变,分别求电键S 断开和闭合两种情况下,电路达稳定状态后电容器的带电量.典型例题8——可变电阻的阻值变化对电流以及电压的影响1、如图所示的电路中,当可变电阻R的值增大时()A、ab两点间的电压增大B、ab两点间的电压减小C、通过电阻R的电流增大D、通过电阻R的电流减小2、如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动头向上移动时,下列结论正确的是()A.电压表的示数增大,电流表的示数减小.B.电压表和电流表的示数都增大.C.电压表的示数减小,电流表的示数增大.D.电压表和电流表的示数都减小.3、如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合电键,接入灯泡增多时,以下说法正确的是()A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B.各灯两端的电压在灯多时较低C.通过电池的电流在灯多时较大D.电池输出功率灯多时较大答案:例题1、D 课堂练习AC例题2、ACD例题3、串1600 2000 并0.67 0.67例题4、4 27.5A,3025W 课堂练习:1.305W,5.4J,1.215W,1.755W,97.5%,93% 例题5、6,2,2.88例题6、3V,1,断开0.56 闭合0.81例题7、断开10-5C,闭合2*10-5C例题8、AD A ABC。
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例20:从下列实验器材中选出适当的器材,设计测量电路来测量电流表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度.
(A )待测电流表1A ,量程mA 50,内电阻约几十Ω (C )电压表V ,量程15V ,内阻Ω=k r V 15 (D )电阻箱1R ,阻值范围0–9999.9Ω
(E )电阻箱2R ,阻值范围0–999Ω (F )滑动变阻器3R ,阻值0–150Ω,额定电流1.5A (G )滑动变阻器4R ,阻值0–20Ω,额定电流1.5A (H )电阻0R ,阻值是40Ω,功率是0.5W (作保护电阻用) (I )电池组,电动势为V 12,内电阻约0.5Ω
此外还有单刀开关若干和导线若干,供需要选用.
(1)请设计一个测量电路,画出电路图。
(2)选出必要的器材,用器材前的字母表示,有_____________________。
(3)说明实验需要测量的物理量,并列出计算两个电流表内电阻的计算式。
高中物理恒定电流试题及答案高中物理恒定电流试题及答案一、选择题1、关于电流,下列说法中正确的是 ( ) A. 通过导线截面的电量越多,电流越大 B. 电子运动的速率越大,电流越大 C. 单位时间内通过导体横截面的电量越多,导体中的电流越大 D. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向2、短路的电路中会出现以下哪种现象? ( ) A. 灯泡会亮 B. 灯泡不亮 C. 电源被烧坏 D. 电阻被烧坏3、两个完全相同的电容器并联,当两电容器并联的总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量时,每个电容器所带的电荷量是多少? ( )A. 1/2B. 2/3C. 3/2D. 1/4二、填空题4、将一根铜导线接在电路中,要使导线发热达到最高值,下列方法中有效的是 ( ) A. 增大原电流 B. 减小原电压 C. 并联一根相同导线 D. 串联一根相同导线41、一根电阻为 R 的导线接在某电源上,测得导线端电压为 U,忽略导线电阻,则该电源的电动势为多少? ( )三、解答题6、有一个电源 E,内阻为 r,外接负载 R,原电源输出电压为 U,负载 R 上电压为 Ud,则 U 与 Ud 之间的关系是什么?为什么?61、设计一个电路,使两个灯泡并联,并且每个灯泡都可以独立控制。
答案:一、选择题1、C 解析:电流的大小取决于单位时间内通过导体横截面的电量,与电荷量的大小和速率均无关。
因此,选项 C 正确。
2、B 解析:短路时,电路中的电阻变得非常小,电流会瞬间变得非常大,导致电源和电阻容易被烧坏。
因此选项 B 正确。
3、A 解析:两个完全相同的电容器并联,总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量的两倍,因此每个电容器所带的电荷量为原来的 1/2。
故选项 A 正确。
二、填空题4、C 解析:要使导线发热达到最高值,需要增大导线的电流,根据欧姆定律公式电流与电压成反比,因此需要减小原电压或者并联一根相同导线来分担电压。
故选项 C 正确。
41、根据全电路欧姆定律,有 E = U + Ir,所以 E = U/r + Ir + U。
恒定电流典型例题欧姆定律【例1】 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带电量为3 C ;那么电解槽中电流大小为多少?【解析】 正负电荷向相反方向运动形成电流的方向是一致的,因此在计算电流,I =q /t 时,q 应是正负电量绝对值之和.I =(2C+3 C)/10 s=0.5 A .【点拨】 正负电荷向相反方向运动计算电流时,q 应是正负电量绝对值之和.【例2】电路中有一段导体,给它加上3V 的电压时,通过它的电流为2mA ,可知这段导体的电阻为 Ω;如果给它两端加2V 的电压,它的电阻为 Ω.如果在它的两端不加电压,它的电阻为 Ω. 【解析】由电阻的定义式可得导体的电阻为Ω⨯=Ω⨯==-33105.11023I U R 【点拨】导体的电阻是由导体自身性质决定的,与它两端是否加电压及电压的大小无关.所以三个空均应填1500Ω.【例3】 加在某段导体两端电压变为原来的3倍时,导体中的电流就增加0.9 A ,如果所加电压变为原来的1/2时,导体中的电流将变为 A .分析:在利用部分电路欧姆定律时,要特别注意I 、U 、R 各量间的对应关系,本题中没有说明温度的变化,就认为导体的电阻不变.【解析】设该段导体的电阻为R ,依题意总有IU R =.当导体两端的电压变为原来的3倍时,依题意有9.03+=RUR U ①当电压变为原来的1/2时,导体中的电流应为R U 2/从①式可解得 A 45.0==RU I从而可知 A 225.022/==I RU【点拨】此题考查部分电路欧姆定律的应用,无论U 、I 怎样变化导体的电阻是不变的,因此利用IU I U R ∆∆==可解此题. 【例4】 如图14-1-1所示为A 、B 两个导体的伏安特性曲线.(1)A 、B 电阻之比R A :R B 为 . (2)若两个导体中电流相等(不为零)时,电压之比U A :U B 为 ;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时电流之比I A :I B为 .【解析】(1)在I -U 图象中.电阻的大小等电阻定律电阻率图14-2-1【解析】本题的思路是:U-I 图象中,图线的斜率表示电阻,斜率越大.电阻越大.如果图线是曲线,则表示导体中通过不同的电压、电流时它的电阻是变化的.灯泡在电压加大的过程中,灯丝中的电流增大,温度升高,而金属的电阻率随着温度升高而增大,所以灯丝在加大电压的过程中电阻不断增大,U-I 图线中曲线某点的斜率应不断增大.A 图斜率不变,表示电阻不变;C 图斜率减小,表示电阻变小;D 图斜率先变大后变小,表示电阻先变大后变小;上述三种情况显然都不符合实际·只有B 图斜率不断增大,表示电阻不断变大,这是符合实际的.答案:ACD .【点拨】本题考查了两个方面的知识,其一考查了对U-I 图象的物理意义的理解.其二,考查了金属电阻率随温度升高而增大的基本知识.我们通过本题的解答应理解平时用灯泡上的标称电压和标称功率通过公式PU R 2=计算出来的电阻值应是灯泡正常工作时的阻值,灯泡不工作时用欧姆表测出的电阻值大大小于灯泡正常工作时的阻值.1.(综合题)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的四倍,把另一根两次对折后绞合在一起,则它们的电阻之比是多少?【解析】由于两根导线完全相同,即体积相等, 无论拉长还是对折后,其体积仍相等.从而可以确定出形变之后的长度和截面积之比,从而确定出电阻之比.设原导体的电阻为SL R ρ=,拉长后长度变为4L ,其截面积S S 41=',R S L R 164141==ρ,四折后长度变为41L ,其截面积为S S 4='',它的电阻变为R S LR 1614412== ,故1:256161:16:21==R R2.(应用题) A 、B 两地相距40 km ,从A 到B 两条输电线的总电阻为800Ω.若A 、B 之间的某处E 两条线路发生短路.为查明短路地点,在A 处接上电源,测得电压表示数为10 V ,电流表示数为40 mA .求短路处距A 多远?【解析】根据题意,画出电路如图14-2-2所示,.A 、B 两地相距l 1=40 km ,原输电线总长2l 1=80 km ,电阻R 1=800 Ω.设短路处距A 端l 2,其间输电线电阻Ω=⨯==-25010401032IU R 212122R ,l l R S L R ==ρkm 5.12408002501122=⨯==l R R l短路处距A 端12.5 km .3.(创新题)如图14-2-3所示,两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U ,则( )A .通过两棒的电流相等B .两棒的自由电子定向移动的平均速 率不同C .两棒内的电场强度不同,细棒内场 强E 1大于粗棒内场强E 2D .细棒的端电压U1大于粗棒的端电压U 2图14-2-3【解析】ABCD电功和电功率【例1】 一只标有“110 V ,10 W"字样的灯泡:(1)它的电阻是多大?(2)正常工作时的电流多大?(3)如果接在100 V 的电路中,它的实际功率多大?(4)它正常工作多少时间消耗1 kW ·h 电? 【解析】 (1)灯泡的电阻)(额额Ω===12101011022P U R (2)09.011010===额额额U P I (A) (3)因灯泡电阻一定,由RU P 2=得,22额实额实::U U PP =3.8101101002222=⨯==额额实实P U U P W (4)1 kW ·h=3.6×106J ,由W =Pt 得s 106.310106.356⨯=⨯==P W t【点拨】 灯泡可看成是纯电阻用电器,并且认为它的电阻值保持不变.正确使用PU R 2=,R U P 2=,PW t =几个基本公式,并注意区别P 、U 、I 是额定值还是实际值.【例2】 对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 ( ) A .P =I 2R B .P =U 2/R C .P =UI D .P =W /t【解析】D 是定义式,C 是通过定义式推导而得,而A 、B 都是通过欧姆定律推导,所以A 、B 只适用于纯电阻电路.选CD .【点拨】 通过该道题理解电流做功的过程,即是电能转化成其他形式能的过程.要区分电功率和热功率以及电功和电热.【例3】 若不考虑灯丝电阻随温度变化的因素,把一只标有“220V ,100W”的灯泡接入电压为110V 的电路中,灯泡的实际功率是 ( )1.(综合题) 两个白炽灯泡A (220V ,100W)和B (220V ,40W)串联后接在电路中,通电后哪个灯较亮?电灯中的电流最大等于多少?此时两灯所加上的电压是多大?两灯的实际总电功率是多少?(不考虑温度对电阻的影响)【解析】 根据P =U 2/R 可计算出两灯泡的电阻分别为 R A =U 2/P =2202/100Ω=484Ω, R B =U 2/P =2202/40Ω=1210Ω,根据P =IU ,可计算出两灯泡的额定电流分别为 I A =P /U =100/220A=0.45A , I B =P /U =40/220A=0.18A.当两个灯泡串联时,通过它们的电流一定相等,因此电阻大的灯泡功率大,所以它们接入电路后B 灯较亮. 电路中的电流不能超过串联灯泡中额定电流最小的电流值,本题中不能超过I B =0.18A .为了不超过电流值,加在白炽灯两端的总电压不能超过U =I B (R A +R B )=308V (或U A :U B =R A :R B =2:5,U =U A +U B =220V+0.4×220V =308V).此时两灯的实际功率为W 562=+=)(B A B R R I P (或P A :P B = R A :R B =2:5,P =P A + P B =40W+0.4×40W=56W).2.(应用题) 如图14-5-1所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r =1Ω,电动机两端电压为5V ,电路中的电流为1A ,物体A 重20N ,不计摩擦力,求: (1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少? (3)10s 内,可以把重物A 匀速提升多高? (4)这台电动机的机械效率是多少?图14-5-1【解析】对电动机而言,电流做功的功率就是输入功率,电流经过电动机线圈电阻时产生一定的热功率,两个功率的差即为输出功率. (1)根据焦耳定律,热功率应为P Q =I 2r =l 2×lW=lW .(2)电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入=IU =l×5W=5W .输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出=P 入-P Q =5W -lW=4W .(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率,在10s 内P 出t =mgh .解得m 2m 20104=⨯==mg t P h 出 (4)机械效率 %80==入出P P η闭合电路欧姆定律【例1】 电动势为2 V 的电源与一个阻值为9Ω的电阻构成闭和回路,测得电源两端电压为1.8 V ,求电源的内电阻.【解析】画出如图14-6-2的电路图,U 外 =1.8 V 由E =U 外 +U 内得U 内=0.2 V ,I= U 外/R =0.2A ,r = U 内/I =1Ω.图14-6-2【点拨】闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律往往结合起来应用.【例2】 在如图14-6-3所示的电路中,电阻R l =100Ω,R 2=300Ω,电源和电流表内阻均可不计.当两个电键S 1、S 2都断开或都闭合时,电流表的读数是相同的,求电阻R 的阻值.【解析】 当两个电键S 1、S 2都断开时,电阻R 1、R 3和R 组成串联电路,经过它们的电流与电流表读数是相同的,设这个电流为I ,则根据闭合电路欧姆定律可得E =I (R 1+R 3+R )=(400+R )I . ①当两个电键S 1、S 2都闭合时,电阻R 被 图14-6-3短路,R 1和R 2并联后再与R 3串联,其等效电阻为Ω=Ω+Ω+⨯=++='7270030060010060010032121R R R R R R此时流过电源的电流为流过R 1,和R 2的电流的总和,其中流过R 1的电流为I ,根据并联电路电流分配关系可得,流过电源的电流为I I I R R R I 67600600100221=+=+='根据闭合电路欧姆定律有 450=''=R I E I②联立①②两式得 R =50 Ω【点拨】 首先要分别弄清楚电键都断开和都闭合时两个电路中各元件的相互连接关系,根据闭合电路欧姆定律列出以电流表读数及待求电阻为变量的方程式,再设法利用方程进行求解.串、并联电路是最基本的电路结构形式,在复杂的电路中,当串、并联的连接关系不明显时,要对电路进行简化,之后,将外电阻表达出来,用闭合电路欧姆定律列方程,找出物理量之间的关系,这就是解这类题的基本思路.【例3】在如图14-6-4所示的电路中,在滑动变阻器R 2的滑动头向下移动的过程中,电压表V 和电流表A 的示数变化情况如何?【解析】R 2的滑动头向下移动的过程中变阻器的电阻增大,则外电路总电阻也增大,据串联电路的特点(外电路与内阻串联),路端电压也增大,即电压表V 读数增大.据欧姆定律:总电阻增大,电路中总电流I 定要减少,又因为R 1不变,所以IR 1减少,由上分析路端电压增大,所以R 2、R 3。
2.1 导体中的电场和电流电动势例1、关于电流的说法正确的是()A、根据I=q/t,可知I与q成正比。
B、如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电量相等,则导体中的电流是恒定电流。
C、电流有方向,电流是矢量D、电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位例2、如果导线中的电流为1mA,那么1s内通过导体横截面的自由电子数是多少?若算得“220V,60W”的白炽灯正常发光时的电流为273mA,则20s内通过灯丝的横截面的电子是多少个?例3、关于电动势,下列说法正确的是()A、电源两极间的电压等于电源电动势B、电动势越大的电源,将其它形式的能转化为电能的本领越大C、电源电动势的数值等于内、外电压之和D、电源电动势与外电路的组成无关2.2 串、并联电路的特点电表的改装例1. 有一个电流表G,内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。
要把它改装成量程0 —3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?例2.有一个电流表G,内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA。
要把它改装成量程0 —0.6mA的电流表,要并联多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?例3.一安培表由电流表G与电阻R并联而成。
若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小些,下列可采取的措施是A.在R上串联一个比R小得多的电阻B. 在R上串联一个比R大得多的电阻C. 在R上并联一个比R小得多的电阻D. 在R上并联一个比R大得多的电阻2.3欧姆定律电阻定律焦耳定律例1如图1所示的图象所对应的两个导体(1)电阻之比R1:R2_____;(2)若两个导体的电流相等(不为零)时电压之比U1:U2为______;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______。
例2如图2所示,用直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源供电电压为110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A,则电动机线圈的电阻为多少?(g取10m/s2)例3有两根不同材料的金属丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。
恒定电流高考实验题精选(总7页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除3-1恒定电流高考实验题精选1. (1) 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材,并将它们的编号填在横线上.应选取的电路是,滑动变阻器应选取。
E.总阻值I5Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器F.总阻值200Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器G.总阻值1 000Ω,最大允许电流1A的滑动变阻器(2) 由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线,将该小灯泡与一干电池组成闭合电路,该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线,则小灯泡与电池连接后的实际功率为 W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中,则小灯泡的实际功率为 W.2.现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.(1) 实验室备有的定值电阻R 0有以下几种规格:A .10Ω 2.5 WB .100Ω 1. 0 WC .200Ω 1. 0 WD .2 000Ω 5.0 W 本实验应选哪一种规格?答 。
(2) 该同学接入符合要求的R 0后,闭合开关S ,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)所示的图线(已知该直线的截距为0.1 V -1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E 为 V ,内阻r 为 Ω.3.(9分)某同学利用图(a )所示电路测量量程为2.5V 的电压表○V 的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值5k Ω),直流电源E (电动势3V)。
高中物理:恒定电流 练习(含答案)1、在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2匚向左迁移的负离子 所带电荷量为3 C,那么电解槽中电流强度大小为()A . 0.1 AB . 0.2 AC . 0.3 AD . 0.5 A2、以下说法中正确的是()A .在外电路中和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断地定向移动形成电流B .静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C .在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加3、如图所示是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是()A .加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B .加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C .无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D .二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线4、(双选)两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V 1、V 2,若将两表串联后去测某 一线路的电压,则两只表()A .读数相同B .指针偏转的角度相同C .量程大的电压表读数大D .量程大的电压表读数小5、下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生的热量为()反向应HiW4,0 anYaw惠一一正向电珏/vC . 1.32X 104 J6、一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,再切成等长的三段,则其 中每一段电阻丝的阻值为()A .3RB .RC . R7、如图所示,电源电动势为E,内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时,电压表,.•的读数U 1与电压表二•的读数U 2的变化情况是()A. U 1变大,U 2变小B. U 1变大,U 2变大C. U 1变小,U 2变小D. U 1变小,U 2变大8、(双选)下列操作正确的是()A .用多用电表测电压时,要将红表笔接高电势点B .用多用电表测电流时,应将多用电表串联接入电路C .用多用电表测电阻时,要选择合适挡位,使表头指针偏转角度尽可能大D .用多用电表测电阻时,待测电阻可以与外电路的电源相连接*9、关于电源的说法不正确的是()A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C .在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D .在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能*10、(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为 图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是()A.1.80X 103 J B . 1.10X 104 J D . 1.08X 105 JD .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 毫安表的满偏电流是1 mA,内电阻为100 Q ,现有两个定值电阻R 1 = 200 Q ,R 2=600 Q ,用这60 W ”,C 灯“20 V 20 W ”,D 灯“20 V 20 W ”。
高中物理--恒定电流测试题(含答案)2示数相同,指针偏转角度相同B.图(a)中的A1示数比图(b)中的A1示数小,指针偏转角度相同C.图(b)中的A2示数比图(a)中的A2示数小,指针偏转角度相同D.图(b)中的A1A2示数均比图(a)中的相应电表示数小,指针偏转角度相同6.如图所示,电路中有两个电阻R1和R2它们的阻值分别为2Ω和4Ω,电源的电动势为10 V,内阻为2Ω,则通过电阻R1的电流为()A.2AB.4AC.1.5AD.3A7.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电压为U(t)=Usinωt。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.8.如图所示,电路中有一台电压表V、一台电流表A和一个电阻R,电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.9.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电压为U(t)=Usinωt。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.10.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一台电压表V和一台电流表A。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.11.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一台开关S和一台电压表V。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.12.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.答案:1.A2.C3.A4.B5.A6.C7.B8.C9.A 10.C 11.A 12.C改写:1.一节干电池的电动势为1.5V,意味着当电池中通过1C的电荷量时,化学能能够转化为1.5J的电势能。
高中物理稳恒电流题20套(带答案)一、稳恒电流专项训练1.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.(1)一段横截面积为S 、长为l 的直导线,单位体积内有n 个自由电子,电子电荷量为e .该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为v . (a )求导线中的电流I ;(b )将该导线放在匀强磁场中,电流方向垂直于磁感应强度B ,导线所受安培力大小为F安,导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F ,推导F 安=F .(2)正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m ,单位体积内粒子数量n 为恒量.为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为v ,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变.利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力F 与m 、n 和v 的关系.(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明) 【答案】(1)I nvSe =证明见答案 (2)213F P nm S υ== 【解析】 (1)(a )电流QI t=,又因为[()]Q ne v St =,代入则I nvSe = (b )F 安=BIL ,I nvSe =,代入则:F 安=BnvSeL ;因为总的自由电子个数N=nSL ,每个自由电子受到洛伦兹力大小f=Bve ,所以F=Nf =BnvSeL=F 安,即F 安=F .(2)气体压强公式的推导:设分子质量为m ,平均速率为v ,单位体积的分子数为n ;建立图示柱体模型,设柱体底面积为S ,长为l ,则l t υ= 柱体体积V Sl = 柱体内分子总数N nV =总因分子向各个方向运动的几率相等,所以在t 时间内与柱体底面碰撞的分子总数为’16N N 总总=设碰前速度方向垂直柱体底面且碰撞是弹性的,则分子碰撞器壁前后,总动量的变化量为2p m N υ∆=,总依据动量定理有Ft p =∆ 又压力Ft p =∆由以上各式得单位面积上的压力2013F F nm S υ== 【点评】本题的第1题中两问都曾出现在课本中,例如分别出现在人教版选修3-1.P42,选修3-1P .42,这两个在上新课时如果老师注意到,并带着学生思考推导,那么这题得分是很容易的.第2问需要利用动量守恒知识,并结合热力学统计知识,通过建立模型,然后进行推导,这对学生能力要求较高,为了处理相应问题,通过建模来处理问题.在整个推导过程并不复杂,但对分析容易对结果造成影响的错误是误认为所有分析都朝同一方向运动,而不是热力学统计结果分子向各个运动方向运动概率大致相等,即要取总分子个数的16. 【考点定位】电流微观表达式、洛伦兹力推导以及压强的微观推导.2.在如图所示的电路中,电源内电阻r=1Ω,当开关S 闭合后电路正常工作,电压表的读数U=8.5V ,电流表的读数I=0.5A .求: ①电阻R ; ②电源电动势E ; ③电源的输出功率P .【答案】(1)17R =Ω;(2)9E V =;(3) 4.25P w = 【解析】 【分析】 【详解】(1)由部分电路的欧姆定律,可得电阻为:5UR I==Ω (2)根据闭合电路欧姆定律得电源电动势为E =U +Ir =12V (3)电源的输出功率为P =UI =20W 【点睛】部分电路欧姆定律U =IR 和闭合电路欧姆定律E =U +Ir 是电路的重点,也是考试的热点,要熟练掌握.3.如图所示,已知电源电动势E=20V ,内阻r=lΩ,当接入固定电阻R=3Ω时,电路中标有“3V,6W”的灯泡L 和内阻R D =1Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作.试求:(1)流过灯泡的电流(2)固定电阻的发热功率(3)电动机输出的机械功率【答案】(1)2A(2)7V(3)12W【解析】(1)接通电路后,小灯泡正常工作,由灯泡上的额定电压U和额定功率P的数值可得流过灯泡的电流为:=2A(2)根据热功率公式,可得固定电阻的发热功率:=12W(3)根据闭合电路欧姆定律,可知电动机两端的电压:=9V电动机消耗的功率:=18W一部分是线圈内阻的发热功率:=4W另一部分转换为机械功率输出,则=14W【点睛】(1)由灯泡正常发光,可以求出灯泡中的电流;(2)知道电阻中流过的电流,就可利用热功率方程,求出热功率;(3)电动机消耗的电功率有两个去向:一部分是线圈内阻的发热功率;另一部分转化为机械功率输出。
2.为了测量一个“12 V、5 W”的小灯泡在不同电压下的功率,给定了以下器材:电源:12 V,内阻不计;
+
Ω。
电池的电动势约为6V。
如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象。
端加有
________(只填代号).
,则该铜芯线材料的电阻率的表达式为
.用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图(a)所示.
W.
答案:(1)U =-2I +1.5 1.5 2 (2)见解析
5.(2011年高考四川理综)为测量一电源的电动势及内阻 ①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V 的电压表
A .量程为1 V 、内阻大约为1 k Ω的电压表
B .量程为2 V 、内阻大约为2 k Ω的电压表
C .量程为3 V 、内阻为3 k Ω的电压表
选择电压表________串联________ k Ω的电阻可以改装成量程为9 V 的电压表.
②利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(
此表用符号 或与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.
③根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50 V 时,电阻箱的阻值为15.0 Ω;电压表示数为2.00 V 时,电阻箱的阻值为40.0 Ω,则电源的电动势4E =________V 、内阻r =________Ω. 解析:
①
的内阻不确定,故应选择
进行改装,串联电阻R =⎝ ⎛⎭⎪⎫U U 0-1R V3=⎝ ⎛⎭
⎪⎫93×3 k Ω=6 k Ω. ②本实验的原理为U =E -Ir ,利用变阻箱和电压表可获取电流I ,故电路应为图示结构.
③设U 0为改装电压表的示数则R 两端的电压为3U 0,E 0为电源电动势.把两组实验数据分别代入3U 0=E 0-3U 0R r 有4.5=E 0-4.515r 和6=E 0 -6
40r ,联立解得E 0=7.5V ,r =10 Ω.
答案:① 或C 6
②如图所示 ③7.5
10
6.两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻R 0、电源的电动势E 和内电阻r ,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A 和电压表V 1的测量数据,另一位同学记录的是电流表A 和电压表V 2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U
I 图线.回答下列问题:
(1)根据甲、乙两同学描绘的图线,可知( ) A .甲同学是根据电压表V 1和电流表A 的数据 B .甲同学是根据电压表V 2和电流表A 的数据 C .乙同学是根据电压表V 1和电流表A 的数据 D .乙同学是根据电压表V 2和电流表A 的数据 (2)图象中两直线的交点表示的物理意义是( ) A .滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最右端 B .电源的输出功率最大
C .定值电阻R 0上消耗的功率为0.5 W
D .电源的效率达到最大值
(3)根据图(b),可以求出定值电阻R 0=________Ω,电源电动势E =________V ,内电阻r =________Ω.
(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6 A ,试说明理由.
解析:(1)从电路连接可以看出,电流表A 的读数增大时,电压表V 1的读数减小,电压表V 2的读数增大.甲同学是根据电压表V 1和电流表A 的数据绘制图象的,B 错误,A 正确;乙同学是根据电压表V 2和电流表A 的数据绘制图象的,C 错误、D 正确.
(2)图象中两直线的交点表示电压表V 1的读数与电压表V 2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端,A 错误;从图象可以得出电阻R 0的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,B 正确;定值电阻R 0消耗的功率为:P =U 2I =1.0×0.5 W =0.5 W ,C 正确;电源的效率为:η=UI /EI =U /E ,U 越大,效率越大,D 错误.
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障.
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示); A .2.5 V B .10 V C .50 V D .250 V
②测得c 、d 间电压约为5.8 V ,e 、f 间电压为0,则故障是________; A .A 灯丝断开 B .B 灯丝断开 C .d 、e 间连线断开 D .B 灯被短路
(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过欧姆调零. ①测试前,一定要将电路中的开关S________; ②测c 、d 间和e 、f 间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为________Ω,此时测量的是________间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω,它不等于测量值,原因是:_____________________________.
解析:(1)①因电源为四节干电池,故电动势E =6 V ,则应选电压表10 V 量程挡较合适;②因c 、d 间电压为5.8 V ,而e 、f 间电压为零,故应为A 灯丝断开,B 灯丝完好.
(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时,一定要将电路断开测量;由乙图读数知电阻阻值为6 Ω,应为灯泡B 的阻值,即测量的为e 、f 间电阻;由R =U I
得R =12.7 Ω,与欧姆表测得阻值相差较大,是因为欧姆表测得的电阻是未通电工作时的电阻,温度较低,电阻率偏小,阻值偏小. 答案:(1)①B ②A
(2)①断开 ②6 e 、f 12.7 欧姆表测量时灯泡未工作,灯泡温度低,电阻小。