高中物理三相电流的线电压、相电压试题

为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：
①待测干电池E（电动势约1.5 V，内阻约1. 0Ω)
②电流计G（满偏电流3. 0 mA，内阻10Ω）
③电流表A（量程0～0.60 A，内阻0.10Ω)
④滑动变阻器 （0～20Ω，2 A）
⑤滑动变阻器（0～1 000Ω，1 A）
⑥定值电阻=990Ω
⑦开关和导线若干
（1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是   （填仪器代号）；
（2）请用铅笔在图甲方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；
（3）图乙为某同学根据正确的电路图作出的图线（为电流表G的示数，为安培表A的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势E=   V，内电阻r=   Ω。

表格中所列数据是测量小灯泡关系的实验数据：

U/(V)	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/(A)	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图    （填“甲”或“乙”）；

（2）在方格纸内画出小灯泡的曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而
        （填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为          A。

（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为。

（2）用下列器材装成描绘电阻伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。
微安表（量程，内阻约）；
电压表（量程，内阻约）；
电阻（阻值约）；
滑动变阻器（最大阻值，额定电流）；
电池组（电动势，内阻不计）；
开关及导线若干。

如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U—I关系曲线图。
（1）请画出实验电路图（根据该电路图可得到U—I关系的完整曲线），可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0～50Ω)、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。
（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1. 5 V，内电阻为1. 5Ω，定值电阻R=18Ω，在电路甲中，小灯泡消耗的电功率为   W，在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为    W。则接入    （选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些。
（3）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为         W。
 

在“测定金属丝电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻约为3Ω，为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率P＜0.75W，备有的部分仪器有：

（1）实验中用螺旋测微器测量导线直径时，可估读到_______mm，用毫米刻度尺测量导线长度时，可估读到_______mm；
（2）上述器材中应选用的是___         （用字母代替）；
（3）在框内画出电路图； 

（4）在下图中，将各器材连成实验电路。

测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。器材如下：

A．待测螺线管L（符号）：绕制螺线管金属丝的电阻率，电阻约为100Ω

B．螺旋测微器

C．电流表G：量程100，内阻=500Ω

D．电压表V：量程6V，内阻=4kΩ

E．定值电阻：=50Ω
F．滑动变阻器：全电阻约1 kΩ
G．电源E：电动势9V，内阻忽略不计
H．电键S一个，导线若干
（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，其示数为d =   。
（2）按图乙所示电路测量金属丝的电阻，请在图丙的实物图上连线。

（3）若测得的金属丝直径用d表示，电流表G的读数用I表示，电压表V的读数用U表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L=           。

如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。
（1）首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10)粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R=          。

（2）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：

A．电流表：量程为0.6 A，内阻约为0.1Ω

B．电压表：量程为3V，内阻约为3kΩ

C．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A

D．低压直流电源：电压6V，内阻忽略

E．电键S，导线若干
在方框中画出实验电路图。

（3）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率    （用测出的物理量的符号表示）。

为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA），电阻箱（0～9999W），电键，导线等器材。该同学设计的实验电路如图甲所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开，闭合，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I₁＝1.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开，闭合，此时电流表示数为，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为W。
经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图乙所示的实验电路，实验过程如下：
断开，闭合，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开，闭合，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为，记录此时电阻箱的阻值，其大小为。由此可测出＝  。

有一个标有“2 V，24 W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：

A．直流电源15V（内阻可不计）

B．直流电流表0～0.6 A～3A（内阻0.5Ω、0.1Ω）

C．直流电流表0～300 mA（内阻约5Ω）

D．直流电压表0～3V～15（内阻约3 kΩ、15 kΩ）

E．直流电压表0～25 V（内阻约200 kΩ）
F．滑动变阻器10Ω、5 A
G．滑动变阻器1kΩ、3 A
（1）实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验需要从上述器材中再选用（用序号字母表示）                        。
（2）在答案卷上相应方框内画出最合理的实验电路图。

（3）若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是           。

（4）如果灯丝电阻与的大小成正比，其中t为灯丝摄氏温度值，室温t=27℃，则正常发光时灯丝的温度是     ℃。

电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R₀，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R₀之和，用r表示，电源的电动势用E表示。
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：           。（安培表、伏特表看作理想电表）。
②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。
③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是            W，当时对应的外电阻约是        ．
④由表中所给出的数据，还可以求哪些物理量？

U（V）	3.5	3.0	2.5	2.0	1.5	1.0
I（A）	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7

 

如图10-1-13所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.

（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.
（2）这个装置能测得的最大加速度是多少?