高中物理三相电流的线电压、相电压实验题

两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，甲的电阻为_________Ω；将甲和乙并联后接在电压为2.0V的电源两端，干路中的电流为___________A.

	图4-12

 

 

某同学准备用500mA的电流表改装成一块量程为2.0V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内电阻，设计了如图所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：

A. 电流表G₁(量程1.0mA，内电阻约100W)
B. 电流表G₂ (量程500mA，内电阻约200W)
电池组E(电动势为3.0V，内电阻未知)
D. 滑线变阻器R(0—25W)
E. 四旋钮电阻箱R₁(总阻值9 999W)
F. 保护电阻R₂ (阻值约100W)
G. 开关S₁，单刀双掷开关S₂
(1) 实验中该同学先合上开关S_l，再将开关S₂与a相连，调节滑线变阻器R，当电流表G₂有某一合理的示数时，记下电流表G₁的示数I；然后将开关S₂与b相连，保持_____不变，调节_______，使电流表G_l的示数仍为I时，读取电阻箱读数r。
(2) 由上述测量过程可知，电流表G₂内电阻的测量值r_g＝________。
(3) 若该同学通过测量得到电流表G₂的内电阻值为190W，他必须将一个_______kW的电阻与电流表G₂串联，才能改装为一块量程为2.0V的电压表。[来源K]
(4) 在实物图中连线。

若导体两端电压为6V时，通过它的电流强度是0.1 A，则该导体的电阻大小为________Ω；若该导体两端电压为3V，则通过它的电流强度为________A；若两端电压为零，则该导体的电阻为________Ω．

(8分)光敏电阻是一种导电性能随入射光的强弱而改变的半导体器件。当光敏电阻受到光照时，其导电性能显著增强。光敏电阻的基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等。
（1）如图10甲所示，某同学想用多用电表研究光敏电阻的光照特性（光敏电阻的阻值与光照强弱的关系）时，应将多用表的选择开关置于合适的___________档；将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，先用黑纸包裹着光敏电阻，此时表针指在某一位置；现拆下黑纸，并用手电筒照射光敏电阻，则表针将会向__________（填“左”或“右”）偏转。
（2）用如图10乙所示的电路探究该光敏电阻的伏安特性，要求光敏电阻两端的电压从0开始调节。请将图中所缺的导线补接完整。为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于　　　　　　端（选填“a ”或“b”）。

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4-12所示，电源电压为6V，并保持不变，当S₁、S₂闭合，S₃断开时，电流表示数为0.5A，则R1的电阻值为      Ω；当S₁、S₃断开，S₂闭合时，电压表示数为4V。则R₂的电阻值为      Ω；如果电路中只闭合S₃，电压表示数是      V。

 

(1)如图为一多用电表表盘示意图，多用电表的电阻测量挡共有“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”四个。现用该表测量一阻值大约为2kΩ的电阻，应将选择开关调到　　　　　挡。

(2)．(8分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡标有“3.8V、1.14W”字样；
电压表V量程5V，内阻约为5kΩ；
直流电源E的电动势4.5V，内阻不计；
开关S及导线若干；
其它供选用的器材还有：
电流表A₁量程250mA，内阻约为2Ω；
电流表A₂量程500mA，内阻约为1Ω；
滑动变阻器R₁阻值0～10Ω；
滑动变阻器R₂阻值0～2kΩ。
为了使调节方便，测量的准确度高：
①实验中应选用电流表　 　，滑动变阻器　　。
②在虚线框内画出实验电路图。

③由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图(甲)所示，将本实验用的小灯泡接入如图(乙)所示的电路，电源电压恒为6V，定值电阻R₃＝30Ω。电流表A读数为0.45A，此时小灯泡消耗的实际功率为   　W。
(不计电流表A的内阻)。

有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R₀是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300
电阻R/Ω	300	280	260	240	220	200	180

(1) 利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？
（3）通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？

某同学利用图a所示的电路研究“外电路电阻变化与外电路消耗功率的关系”。电压表与电流表可视为理想电表。当滑动变阻器的阻值改变时，电压表与电流表示数也会随之改变。

（1）某同学在实验中测出了6组数据，如下表所示，请在图b中的坐标纸上画出电压随电流变化的U－I图线。

I（A）	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80
U（V）	2.60	2.40	2.20	2.00	1.80	1.60

 

（2）根据实验得到的U－I图像，可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率是________W。此时变阻器的电阻为________Ω。
（3）现有两个小灯泡L₁、L₂，它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样，两个电阻箱，一个电键，与图a中相同的电源多个（只能串联使用，已知：串联电源的电动势是每个电源电动势之和，串联电源的内电阻是每个电源内电阻之和）。请设计一个电路，使两灯泡同时正常工作，且电路总功率最小，请在方框内画出电路图，并在图中标出两电阻箱应取的阻值。

一个电流计的满偏电流I_g=100μA，内阻为600Ω，要把它改装成一个量程为0.6A的电流表，则应在电流计上       (填串联或并联)一个约         Ω的电阻（保留一位有效数字）

实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω；）
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；
G．小灯泡“4V、0.4A”。

请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是                 （填代号）。
②请将图甲中实物连接成实验电路图；
③某同学根据测得的数据，作出U—I图象如图乙中图线a所示，由此可知电源的电动势E =_______V，内阻r =_________Ω；
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，要求测量多组实验数据，请你在答卷虚线框内画出实验原理电路图；
⑤将④步中得到的数据在同一U—I坐标系内描点作图，得到如图乙所示的图线b ，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为__________W。
 

甲乙两同学都用已校准过的两只不同的电压表来测量电路中某两点间的电压，甲测量结果是4.70V，乙测量结果是5.60V,在排除读数误差的前提下，测量结果不同是因为＿＿＿不同，＿＿＿测量结果更接近电路中的实际电压；若将这两个电压表并联后，一起测量这两点间的电压，每只电压表读数应＿＿＿（填更大、更小或不变）若将这两个电压表串联起来一起测量，则两表读数之和比原来任一只表测量值＿＿＿（填更大、更小或不变）

指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：
（1）在使用多用电表测量时，指针的位置如图（a）所示，若选择开关拨至“×1”挡，则测量的结果为_________；若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为__________。
（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电池的电动势为ε、内阻为r， R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图（c）所示，
则该图像的函数关系式为_____________________；
（3）下列根据图（c）中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是（      ）（多选）

A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小

B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I="Ig"

C．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏

D．测量中，当Rx 的阻值为图（c）中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧

（1）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=________mm，d=________mm。
        
（2）某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验：
待测小灯泡（额定电压12V，工作时电阻为100Ω左右）；
电源E（电动势为14V）；
电压表V（量程为15V，内阻约为15kΩ）；
电流表A（量程为100mA，内阻约为10Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为10Ω）；
单刀单掷开关；导线若干。
①在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，应选用的实验电路图________。

A                B               C                D
②请根据所选的实验电路图在实物图上连线。

③该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可求得小灯泡的额定功率为P=________W。（结果保留3位有效数字）

④由小灯泡的伏安特性曲线可知：在较低电压区域（0~2V）内，小灯泡的电阻几乎不变；在较高电压区域（7~10V）内，小灯泡的电阻随电压的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”）。它们变化规律不同的原因是________。

2010年广州亚运盛会堪称是LED绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会。无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目，还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施，处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右，电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有：
电流表A₁（量程为0~50mA，内阻R_A1约为3Ω）
电流表A₂（量程为0~3mA，内阻R_A2=15Ω）
定值电阻R₁=697Ω
定值电阻R₂=1985Ω
滑动变阻器R（0~20Ω）一只
电压表V（量程为0~12V，内阻R_V=1kΩ）
蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
电键S一只
在下边方框中画出应采用的电路图

写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R_{x =}                ，当表达式中的    （填字母）达到      ，记下另一电表的读数带入表达式，其结果为正常工作时电阻。