第十章恒定电流 实验13(新课标)
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恒定电流实验一、实验仪器的读数高考要求会正确使用的电学仪器有:电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
除了滑动变阻器以外,其它仪器都要求会正确读出数据。
读数的基本原则是:凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读。
电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读。
例1、右图是电压表的刻度盘。
若当时使用的是该表的0-3V 量程,那么电压表读数为____ _ 若当时使用的是该表的0-15V 量程,那么电压表度数为_________例2、右图是电阻箱示意图,试读出当时电阻箱的阻值_____________Ω。
二、常规实验 1.伏安法测电阻伏安法测电阻有a 、b 两种接法,如图a 叫______法,b 叫_______法。
外接法的系统误差是由电压表的_________引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由___________表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用_______法。
如果被测电阻阻值为R x ,伏特表和安培表的内阻分别为R V 、R A ,若xV AR R R <,则采用外接法。
若xV AR R R >,则采用内接法。
如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表示数的变化。
若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用______法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用_______法测量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI /I 和ΔU/U )。
2.滑动变阻器的两种接法滑动变阻器在实验电路中常用的接法有两种,分别用下面a 、b 两图表示:a 叫_______,b 叫______。
新课标高考物理专题复习:《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
(共 20 小题,每题 3 分,共 60 分,部分分 1 分)1. 如图,电源电动势为E,内阻为r ,给外电阻R供电,则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2.如下图,电源电动势=8V,内电阻为r =0.5 Ω,“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上,灯泡恰巧正常发光,电动机恰巧正常工作,电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A.经过电动机的电流为 1.6A B.电动机的效率是62.5%MrC.电动机的输入功率为 1.5W D.电动机的输出功率为3W3.在如下图电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用123表示,电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示.以下比值正确的选项是()A.U1/I不变,U1/I 不变 C.U2/I变大,U2/I 变大C.U2/I变大,U2/I 不变 D.U3/I变大, U3/I 不变4.右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图,L 为小灯泡.光照耀电阻远小于 R.则以下说法正确的选项是()A.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光B.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光C.该逻辑电路是与门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光D.该逻辑电路是或门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光R时,其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图,P为图线上一点,为图线的PN切线, PQ为 U轴的垂线, PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A.跟着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大1IUB.对应P点,小灯泡的电阻为R=I2I2 M PC.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I1 N21I- ID.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图,四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表 V1的量程大于 V2的量程,把它们按图接入电路中,则以下说法正确的选项是A.安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B.安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C.伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D.伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7.如下图的电路中,电池的电动势为E,内阻为 r ,电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同.在电键 S 处于闭合状态下,若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
恒定电流之电容与实验一、电路中有关电容器的计算。
(1)电容器跟与它并联的用电器的电压相等。
(2)在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两板的极性,并标在图上。
(3)在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据 正极板电荷变化情况来判断电流方向。
(4)如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于 始末状态电容器电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那 么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。
二、电表的改装(1)电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。
电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)电流表改装成电压表方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gU U,则根据分压原理,需串联的电阻值g g gRR n R U U R )1(-==,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。
(3)电流表改装成电流表方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gI I ,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g Rg ,故量程扩大的倍数越高,并联电阻值越小。
三、伏安法——电阻的测量电阻的测量有多种方法,主要有伏安法、欧姆表法, 除此以外,还有半偏法测电阻、 电桥法测电阻、等效法测电阻等等. 伏安法测电阻的电路选择1.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示)2.实验电路(电流表内外接法)的选择3、如下图a 电流表内接测R >实R4、如下图b 电流表外接测R <实RA K =Ax R RV K =xV R R(1)若A x R R >x V R R ,一般选电流表的内接法。
恒定电流实验报告实验目的本实验旨在通过调节电路中的电阻,观察电流是否能保持恒定,并分析电流稳定性的影响因素。
实验原理在一个电路中,当电动势(电源)为恒定时,只有当电路中的电阻恒定时,电流才能保持恒定。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。
因此,通过更改电阻的大小,我们可以观察电流是否能保持恒定。
实验器材- 电流表- 电源- 不同大小的电阻- 线路连接导线实验步骤1. 将电流表、电源和电阻等器材连接在一起,建立起一个电路。
2. 打开电源,调节电阻的大小,使电流表读数保持恒定。
3. 记录下此时电流表的读数,并记录下所使用的电阻大小。
实验结果根据实验步骤,我们依次使用了不同大小的电阻,记录下了对应的电流表读数如下:电阻大小(欧姆)电流表读数(安培)-50 0.25100 0.50150 0.75200 1.00250 1.25300 1.50通过上述数据可以看出,在我们的实验中,电流表读数确实能够保持恒定。
无论使用何种大小的电阻,电流表的读数均保持在一个固定的值。
这证明了电流的恒定性与电源电动势的恒定性以及电路中电阻的稳定性密切相关。
实验讨论在本实验中,电流表读数能够保持恒定的原因在于电路中的总阻值保持不变。
只有在电动势恒定的情况下,电路的总阻值不变,电流才能保持恒定。
这是由欧姆定律所决定的。
然而,在实际的电路应用中,电阻可能会因为各种因素而发生变化,导致电流不再恒定。
例如,电阻的温度变化可能导致电阻值的变化,从而影响电路中的电流。
此外,电路中的电源也可能发生故障,导致电动势的变动,进而影响电流恒定性。
为了确保电流的稳定性,我们在实际应用中常常使用稳压电源和稳流电源来提供恒定的电动势和恒定的电流。
这些设备能够自动调节输出电压或电流,以保持电路中的电流恒定。
结论通过本实验,我们验证了恒定电流的原理。
只有在电路中的电源电动势恒定且电阻值稳定的情况下,电流才能保持恒定。
然而,在实际应用中,电路中的各种因素可能导致电流的不稳定。
高二物理恒定电流实验报告实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线[实验目的]掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特性的方法[实验原理]1.据部分电路的欧姆定律知,在纯电阻电路中,电阻R两端的电压U与电流I成正比,即U=IR,其U—I图线是一条过原点的直线.由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大,其电阻也随着温度的升高而增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线.2.实验中选用“3.8 V,0.3 A”的小灯泡,故电流表的量程选用0.6 A,电压表的量程选用15V.由于这种规格的小灯泡的电阻很小,当它与电流表串联时,电流表的分压影响很大,为了减小实验误差,应采用电流表“外接法”.本实验中,为了使小灯泡两端的电压从零开始连续变化,滑动变阻器应采用“分压接法”。
[实验器材]小灯泡(3.8 V,0.3 A)、电压表(0~3,0~15V)、电流表(0~0.6 0~3 A)、滑动变阻器(20Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。
[实验步骤]1.根据实验要求,设计实验的电路图如图所示.2.根据电路图连接实验电路.用导线将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键连接成实验所需的电路.滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,电流表的量程用0.6 A,电压表的量程先用0~3 V,电压超过3V时,采用15 V的量程.3.测出小灯泡在不同电压下的电流值闭合电键S前,滑动变阻器的滑片P应位于最左端,这样闭合电键后,小灯泡两端的电压可以从零开始连续变化,同时这样做也起到了保护用电器的作用,防止灯泡两端的电压过大而烧坏小灯泡及电表.闭合电键S后,使滑动变阻器的滑片户由左向右移动,在0~3.8 V范围内读取大的误差.4.在坐标纸上画出伏安特性曲线在坐标纸上,以U为横轴,以I为纵轴,建立平面直角坐标系.根据实验测得的数据,描出各组数据所对应的点,将描出的各点用平滑的曲线连接起来,就得到了小灯泡的伏安特性曲线.坐标系中,横、纵轴的标度要适中,以使所描绘的图线占据整个坐标纸为宜。
高考物理《恒定电流》真题练习含答案1.[2024·新课标卷](多选)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来.车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转,在线圈中产生电流.磁极匀速转动的某瞬间,磁场方向恰与线圈平面垂直,如图所示.将两磁极间的磁场视为匀强磁场,则磁极再转过90°时,线圈中()A.电流最小B.电流最大C.电流方向由P指向QD.电流方向由Q指向P答案:BD解析:磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动,线圈从中性面位置开始转动,磁极转过90°时即线圈逆时针转过90°时,穿过线圈的磁通量为0,磁通量的变化率最大,线圈中电流最大,A错误,B正确;磁极转过90°时相当于题图示中PQ向下切割磁感线,由右手定则可知线圈中电流方向由Q指向P,C错误,D正确.2.[2023·江苏卷]小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所用器材有:干电池(电动势约1.5 V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ;量程0~15 V,内阻约15 kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50 Ω)1个;定值电阻(阻值50 Ω)21个;开关1个及导线若干.实验电路如图1所示.(1)电压表量程应选用________(选填“3 V”或“15 V”).(2)图2为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置,然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”或“D”)连接,再闭合开关,开始实验.(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变,依次测量电路中O与1,2,…,21之间的电压.某次测量时,电压表指针位置如图3所示,其示数为________ V.根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线,如图4中实线所示.(4)在图1所示的电路中,若电源电动势为E,电压表视为理想电压表,滑动变阻器接入的阻值为R1,定值电阻的总阻值为R2,当被测电阻为R时,其两端的电压U=________(用E、R1、R2、R表示),据此作出UR理论图线如图4中虚线所示.小明发现被测电阻较小或较大时,电压的实测值与理论值相差较小.(5)分析可知,当R较小时,U的实测值与理论值相差较小,是因为电压表的分流小,电压表内阻对测量结果影响较小.小明认为,当R较大时,U的实测值与理论值相差较小,也是因为相同的原因.你是否同意他的观点?请简要说明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案:(1)3 V(2)D(3)1.50(4)ERR1+R2(5)不同意,理由见解析解析:(1)所用电源为两节干电池,电动势为3 V,则所用电表量程为3 V;(2)闭合开关之前,滑动变阻器阻值应该调到最大,则由图可知,电池盒上的接线柱A 应该与滑动变阻器的接线柱D连接;(3)电压表最小刻度为0.1 V,则读数为1.50 V;(4)由闭合电路欧姆定律可得I=ER1+R2当被测电阻阻值为R时电压表读数U=IR=ERR1+R2(5)不同意;当R较大时,则电压表内阻不能忽略,则电路中的电流I=ER1+(R2-R)+RR V R+R V则电压表读数为U=ER1+(R2-R)+RR VR+R V·RR VR+R V=E(R1+R2-R)(R+R V)RR V+1当R较大时,R=R2时R最大,此时U=ER1(R2+R V)R2R V +1=ER1R V+R1R2+1因R V≫R1,则电压表读数接近于U=ER1 R2+1=ER2R1+R23.[2022·全国甲卷]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1.5V,内阻很小),电流表(量程10 mA,内阻约10 Ω),微安表(量程100 μA,内阻R g待测,约1 kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10 Ω),定值电阻R0(阻值10 Ω),开关S,导线若干.(1)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90.0 μA,电流表的示数为9.00 mA,由此计算出微安表内阻R g=________ Ω.答案:(1)如图所示(2)990解析:流过电阻R 0的电流I 0=I -I g =9 mA -0.09 mA =8.91 mA ,由欧姆定律可知,R g=I 0R 0I g =8.91×100.09Ω=990 Ω. 4.[2024·浙江1月,节选]在“观察电容器的充、放电现象”实验中,把电阻箱R(0~9 999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0~300 μA ,零刻度在中间位置)、电容器C(2 200 μF 、16 V )、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路.(1)把开关S 接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;然后把开关S 接2,微安表指针偏转情况是________.A .迅速向右偏转后示数逐渐减小B .向右偏转示数逐渐增大C .迅速向左偏转后示数逐渐减小D .向左偏转示数逐渐增大(2)再把电压表并联在电容器两端,同时观察电容器充电时电流和电压变化情况.把开关S 接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA 时保持不变;电压表示数由零逐渐增大,指针偏转到如图2所示位置时保持不变,则电压表示数为________V ,电压表的阻值为________kΩ(计算结果保留两位有效数字).答案:(1)C (2)0.50 3.1解析:(1)把开关S 接1,电容器充电,电流从右向左流过微安表,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;把开关S 接2,电容器放电,电流从左向右流过微安表,则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小.(2)由题意可知电压表应选用0~3 V 量程,由图2可知此时分度值为0.1 V ,需要估读到0.01 V ,则读数为0.50 V .当微安表示数稳定时,电容器中不再有电流通过,此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路,根据闭合电路欧姆定律有R +R V =E I = 1.5160×10-6 Ω=9.375 kΩ 根据串联电路规律有R R V =U R U V =1.5-0.50.5=2 联立可得R V≈3.1 kΩ5.[2021·广东卷]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“0 Ω”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)再按下图连接好电路进行测量.①闭合开关S前,将滑动变阻器R1的滑片滑到________端(填“a”或“b”).将温控室的温度设置为T,电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S,调节滑动变阻器R1,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R01.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R0和R1,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R02.断开开关S.②实验中记录的阻值R01________R02(填“大于”“小于”或“等于”),此时热敏电阻阻值R T=________.(3)改变温控室的温度,测量不同温度时的热敏电阻阻值,可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律.答案:(1)短接减小(2)①b②大于R01-R02解析:(1)使用多用电表的欧姆挡前应先欧姆调零,即将两表笔短接.温度越高,相同倍率下多用电表的指针向右偏转的角度越大,则电阻阻值越小,故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小.(2)①闭合开关前,为了保护电路,应该将滑动变阻器的滑片移到b端.②将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表和电流表的示数与改接前一致,则R01=R02+R T,所以R01>R02,R T=R01-R02.。