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专题02 电能、闭合电路欧姆定律
考点一 电功和电功率的计算
1.(23-24高二上·辽宁辽阳·期末)A、B两灯泡的图像如图所示,把它们串联接在220V的恒压电源上。根据图像,计算A、B两灯泡的实际功率分别约为( )
A.15W,37W B.5W,17W C.20W、44W D.10W,34W
【答案】B
【解析】两灯串联接在220V的电压下,则可知两灯电流相等,且总电压为220V。则由图可知,此时电流约为0.1A,A的电压为50V,B的电压约为170V;则由
可知,A的功率为
B的功率为
故选B。
2.(22-23高二上·黑龙江牡丹江·期末)如图显示屏是由3万只某种型号的LED灯组成的,每只灯在不同电压下发出不同颜色的光,发光时的工作电流均约为20mA。当电压为1.4V时发红光,当电压为1.8V时发黄光,当电压为2.2V时发蓝光,则当整个显示屏上所有LED灯都发光时,LED灯的总电功率最接近( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当LED灯发光时,两端的平均电压约为
U=1.8V
通过的电流
I=20mA=0.02A
则每个LED灯的电功率
P=UI=1.8V×0.02A=0.036W
则总功率
P总=nP=3.0×104×0.036W=1080W
可知在四个选项中,最接近的是B选项,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.(22-23高二上·黑龙江哈尔滨·期末)中国已经成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家,报道称。新一代高速列车牵引功率达9000kW,持续运行速度为350km/h,则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海,在动力上耗电约为( )
A.1.8×104kW·h B.3.3×104kW·h C.3.3×105kW·h D.3.1×106kW·h
【答案】B
【解析】列车从北京到上海的时间为
在动力上耗电约为
故选B。
4.(多选)(23-24高二上·吉林辽源·期末)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tan β
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为
【答案】CD
【解析】A.白炽灯的电阻随电压的增大而增大,故A错误;
BD.在A点,白炽灯的电阻可表示为,不能表示为tan β或tan α,故B错误,D正确;
C.在A点,白炽灯的功率可表示为,故C正确。
故选CD。
考点二 含有电动机电路综合计算
5.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,电源电动势6V,内阻,小灯泡L标有“2V 0.4W”字样,开关S闭合后,小灯泡L正常发光。已知电动机的内阻也是,则电动机的输出功率为( )
A.0.76W B.0.72W C.0.04W D.0.4W
【答案】B
【解析】由小灯泡L正常发光,可知电路中电流为
则电动机两端电压为
电动机的输入功率为
电动机发热功率为
可得电动机的输出功率为
故选B。
6.(多选)(23-24高三上·黑龙江伊春·期末)某电动机正常工作时所加电压,通过的电流,电动机线圈电阻,则电动机正常工作时,下列选项正确的有( )
A.线圈的发热功率为 B.线圈的发热功率为
C.电动机消耗的电功率为 D.电动机对外做功的功率为
【答案】AC
【解析】AB.线圈的发热功率为
故A正确,B错误;
C.电动机消耗的电功率为
故C正确。
D.电动机对外做功的功率为
故D错误。
故选AC。
7.(多选)(23-24高二上·吉林·期末)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计自身机械损耗,若该车在额定状态下以最大速度行驶,则下列选项正确的是( )
自重
40kg
额定电压
48V
载重
75kg
额定电流
12A
最大行驶速度
20km/h
额定输出功率
400W
A.电动机的输入功率为576W
B.电动机的线圈电阻为
C.该车获得的牵引力为104N
D.该车受到的阻力为72N
【答案】AD
【解析】A.电动机的输入功率为
故A项正确;
B.由电路中的能量守恒有
整理有
故B项错误;
CD.当电动车最大时,其牵引力等于阻力,有
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
8.(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示的电路中,电源电动势为9V,内阻为,一个“6V,6W”电灯与一个线圈电阻为电动机并联,若开关闭合后电灯正常发光,求:电动机输出机械功率是多少?
【答案】10W
【解析】对电灯由
解得
由
解得
通过电动机的电流
电动机输出机械功率
9.(23-24高二上·吉林·期末)杭州第19届亚运会第一次使用机器狗运送铁饼,提高了安全性的同时也增加了趣味性。机器狗简化电路如图所示,假设电动机正常工作时两端电压为74V,电流为2.5A,线圈电阻为4Ω,每两小时更换一次电源。当内阻未知电动势为80V的直流电源接入电路时,电动机恰能正常工作。求:电源的内电阻和电动机的输出功率是多少?
【答案】2.4Ω;160W
【解析】由
得
电动机的输入功率
电动机线圈消耗的热功率
电动机的输出功率
=160W
10.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)如图所示电路中,电源电动势,内阻,电动机内阻,额定电流。闭合电键S,当电阻箱调至时,电动机恰好正常工作,则电动机的额定功率为( )
A.0.25W B.0.875W C.1.125W D.1.375W
【答案】C
【解析】电动机恰好正常工作,知电路的电流
由闭合电路的欧姆定律有
解得
则电动机的额定功率为
故选C。
考点三 闭合电路欧姆定律的简单计算
11.(23-24高二上·吉林·期末)如图电路中,开关闭合后电压表示数为U=8V。已知电源内阻r=1Ω,电阻R=8Ω,所有电表均理想,则电源电动势E的大小为( )
A.9V B.10V C.12V D.不能确定
【答案】A
【解析】所有电表均理想则电压表显示外电路电压,即电阻上的电压,则根据闭合电路欧姆定律可知
将题中数据代入上述解析式,得电源电动势E的大小为
故选A。
12.(多选)(23-24高二上·吉林·期末)如图所示,电路两端接稳定的5V电压,电流表内阻不计,,滑动变阻器的最大阻值,则当滑动触头从a端滑到端的过程中,下列分析正确的是( )
A.电路的最大阻值为 B.电路的最小阻值为
C.电流表示数的最小值为2.5A D.电流表示数的最大值为5.0A
【答案】BC
【解析】AC.当并联电路中两支路的阻值相等时,总电阻最大,电流表示数最小,则有
所以电路中的最大电阻为
由欧姆定律解得电流表示数的最小值为
故A错误,C正确;
BD.当滑片滑到a端时总电阻最小
由闭合电路欧姆定律
故B正确,D错误。
故选BC。
13.(多选)(23-24高二上·黑龙江·期末)某同学在研究性学习活动中自制了一台电子秤,其简化电路图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量,托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在滑动变阻器的最上端,此时电压表示数为0;当所放物体质量为m时,电压表示数为。已知电源电动势为E,电源内阻忽略不计,定值电阻的阻值为R,滑动变阻器的总电阻也为R,不计一切摩擦和其他阻力,下列说法正确的是( )
A.该电子秤可称量物体的最大质量为6m
B.该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的
C.当称量物体的质量为2m时,电压示数为
D.当电压示数为时,称量物体的质量为3m
【答案】CD
【解析】A.当电压表示数为时,有
解得
设滑动变阻器的总长为L,则弹簧被压缩,有
故弹簧被压缩L时,有
则
故A错误;
B.因电压表读数
而
(x为滑片以上部分的长度)
且
即
可知m与U并非线性关系,则该电子秤电压表各刻度对应的质量是不均匀的,故B错误;
C.当称量物体的质量为2m时,有
解得
则滑动变阻器接入电路的阻值为
电压表示数为
故C正确;
D.当电压表示数为时,有
解得
则弹簧被压缩,有
解得
故D正确。
故选CD。
考点四 计算电源的效率及输出功率
14.(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示,当变阻箱R接入电路的电阻分别为和时,R上消耗的电功率均为2.25W,则下列说法中不正确的是( )
A.电源电动势为6V
B.电源内阻为
C.变阻箱R阻值越大,电源的效率越高
D.变阻箱R阻值越大,电源的输出功率越大
【答案】D
【解析】AB.由闭合电路欧姆定律有
R上消耗的电功率
代值有
联立可得电源内阻
电源电动势
故AB正确;
C.电源的效率
可知,变阻箱R阻值越大,电源的效率越高,故C正确;
D.电源的输出功率
可知变阻箱R阻值越大,电源的输出功率不一定越大,故D错误。
本题选错误选项,故选D。
15.(22-23高二下·辽宁朝阳·期末)如图所示的电路,电源的内阻不可忽略,定值电阻R1的阻值是滑动变阻器R2最大阻值的,a、b是滑动变阻器的两端,当滑片P位于a、b的中点时,小灯泡L正常发光,理想电流表A1和A2的示数之比I1:I2=2:1.下列说法正确的是( )
A.定值电阻R1与滑动变阻器R2消耗的电功率之比为9:4
B.定值电阻R1和小灯泡L消耗的电功率之比为9:4
C.滑片P向上缓慢滑动,两电流表的示数均减小
D.滑片P向上缓慢滑动,电源的输出功率减小
【答案】A
【解析】A.依题意,滑片P位于a、b的中点时,定值电阻R1与滑动变阻器R2的阻值相等,即
由并联电路的分流原理,可得
则二者消耗的电功率之比为
故A正确;
B.根据并联电路的等压分流原理,有
解得
又
则定值电阻R1和小灯泡L消耗的电功率之比为
故B错误;
C.滑片P向上缓慢滑动,滑动变阻器的阻值减小,由
可知干路电流增大,由
可知并联电路的电压减小,根据
可知理想电流表A2的示数减小,根据
可知理想电流表A1的示数增大。故C错误;
D.电源的输出功率为
滑片P向上缓慢滑动,干路电流增大,则电源的输出功率增大。故D错误。
故选A。
16.(多选)(23-24高二上·辽宁抚顺·期末)如图所示,U—I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,连接O、b时,α=β,则下列说法正确的是( )
A.在a、c两点时,电源的输出功率可能相等
B.在b点时,电源的输出功率最大
C.从a到b时,电源的总功率增大,输出功率减小
D.从b到c时,电源的总功率和输出功率都增大
【答案】AB
【解析】A.在a点时,外电阻较小,但电流较大,在c两点时,外电阻较大,但电流较小,根据可知电源的输出功率可能相等,故A正确;
B.连接O、b时,α=β,故定值电阻R和电源的内电阻r相等,此时电源的输出功率最大,故B正确;
CD.电源的总功率P=EI,故a点对应的功率最大,从a→b时,电源的总功率P=EI减小,而输出功率变大,从b到c时,电源的总功率和输出功率都减小,故CD错误。
故选AB。
17.(多选)(22-23高二上·黑龙江绥化·期末)如图所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值是3r。当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时,下列说法中正确的是( )
A.路端电压变大
B.电源的输出功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率变小
D.定值电阻R0上消耗的功率变小
【答案】AD
【解析】D.当滑动变阻器的滑片P由b端a向端滑动时,其接入电阻变大,回路总电阻变大,干路电流变小,由
可知,定值电阻R0上消耗的功率变小,D正确;
A.路端电压为
故路端电压变大,A正确;
B.由题意可知,外电路的总电阻由r变为4r,如图为电源输出功率随外电阻的变化曲线,可知,电源的输出功率逐渐变小,B错误;
C.分析滑动变阻器消耗的功率时,把定值电阻R0看成电源内阻,故电源等效内阻为2r,等效外电阻由0变为3r的过程,参考B解析可知,滑动变阻器消耗的功率(等效电源的输出功率)先变大后变小,C错误。
故选AD。
考点五 动态电路分析(重点)
18.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,直流电路中电源电动势为,内阻为r、、为定值电阻,为滑动变阻器,已知,电容器电容,现闭合,断开,下列说法正确的是( )
A.将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动,电压表示数U增大,电流表示数减小
B.将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动,电容器两端电势差保持不变
C.将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动,保持不变
D.滑动变阻器滑片置于中点,闭合,电容器充电,电荷量增加
【答案】C
【解析】A.闭合,断开,滑片逐渐向左滑动,滑动变阻器接入电阻减小,电路总电阻减小,干路电流增大,即电流表示数增大,根据闭合电路欧姆定律有
可知,电压表示数U减小,故A错误;
B.根据上述,闭合,断开,电容器所在支路等压等于路端电压,即等于电压表示数U,可知电容器两端电势差减小,故B错误;
C.根据上述有
则有
可知,保持不变,故C正确;
D.滑动变阻器滑片置于中点,闭合,此时,定值电阻与滑动变阻器并联后与定值电阻串联,电容器两端电压等于定值电阻两端电压,在滑动变阻器滑片置于中点,闭合之前,电容器两端电压为
在滑动变阻器滑片置于中点,闭合之后,由于
则电容器两端电压为
可知
根据电容器电容的定义式有
由于电压减小,可知电荷量减小,电容器处于放电状态,故D错误。
故选C。
19.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图甲所示为一款节能路灯,电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示,其中电源的电动势为E、内阻为r,R0是定值电阻,R1是光敏电阻(光照强度变大时,电阻变小),R2是滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A.光照强度变大,灯泡变亮
B.光照强度变大,通过电阻R1的电流变小
C.光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片上滑,电源的总功率变小
D.光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片上滑,电源的输出功率一定变大
【答案】C
【解析】AB.光照强度变大,光敏电阻的阻值变小,电路总电阻变小,总电流变大,通过内电阻和R0两端电压增大,灯泡两端的电压变小,灯泡变暗,通过灯泡和R2的电流减小,则通过电阻R1的电流变大,故AB错误;
C.光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片上滑,滑动变阻器R2接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,总电流变小,根据P=EI可知电源的总功率变小,故C正确;
D.由于不清楚电源内阻和外电路电阻的关系,电源的输出功率不能确定,故D错误。
故选C。
20.(23-24高二上·吉林长春·期末)如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示,测量时,闭合开关,测试者分握两手柄即可测量。小张和小李二人体型相近,他们分别使用该仪器测量,下列说法中正确的是( )
A.若小张测量时,R1消耗的功率较大,则小张脂肪含量高
B.若小张测量时,电源的效率较高,则小张脂肪含量高
C.若小李测量时,电压表与电流表示数比值较小,则小李脂肪含量高
D.若小李沐浴前后分别测量,电压表与电流表示数比值不变
【答案】B
【解析】A.因脂肪不容易导电,体型相近的两人相比,若小张脂肪含量高则人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,故R1消耗的功率小,故A错误;
B.电源的效率为
若小张脂肪含量高人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,电源的效率大,故B正确;
C.体型相近的两人相比,若小李脂肪含量高其人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,电流表示数较小,定值电阻、和内阻两端的电压较小,人体电阻两端电压较大,电压表示数较大,则电压表示数与电流表示数的比值较大,故C错误;
D.若小李沐浴后测量,身体的脂肪含量略有减少,则电阻较小,电压表与电流表示数比值即为人体的电阻变小,故D错误。
故选B。
21.(23-24高二上·辽宁丹东·期末)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,为定值电阻、为滑动变阻器,S为电键,电压表与并联。闭合电键S,下列方法可以使电压表读数一定变大的是( )
A.调大调小 B.和均调小
C.和均调大 D.调小调大
【答案】A
【解析】A.调大调小,干路电流有可能增大、减小、不变,如果电流不变,则内电压与两端电压之和减小,电压表示数变大;如果电流变小,则内电压与两端电压之和减小,电压表示数变大;如果电流变大,根据并联电路的分流特点可知,变大后之比变大,分得的电流变大,则电压表示数变大,故A正确;
B.和均调小,总电阻变小,总电流变大,而之比变小,由
可知无法确定分得的电流如何变化,不能确定电压表示数的变化,故B错误;
C.和均调大,可知总电流变小,而之比变大,同理,不能确定电压表示数的变化,故C错误;
D.根据A选项的分析,调小调大,如果电流不变,则内电压与两端电压之和增大,电压表示数变小;如果电流变小,根据并联电路的分流特点可知,变小后之比变小,分得的电流变小,则电压表示数变小;如果电流变大,则内电压与两端电压之和增大,电压表示数变小; 故D错误。
故选A。
22.(多选)(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中,下列各物理量变化情况为( )
A.电流表的读数逐渐减小
B.的功率先减小后增大
C.电源的输出功率逐渐增大
D.电压表与电流表读数改变量的比值保持不变
【答案】BD
【解析】AB.滑动变阻器的滑动触头将滑动变阻器分为上下两部分,上下两部分电阻属于并联关系,当滑动变阻器的滑动触头由a向b移动的过程中,并联电阻的等效电阻先增大后减小,可知回路中总电阻先增大后减小,根据闭合电路的欧姆定律有
可知,回路中的电流先减小后增大,则电流表的读数先减小后增大,的功率
可知其功率先减小后增大,故A错误,B正确;
C.电源的输出功率
由于电源的内阻与外电阻之间的关系未知,则电源的输出功率的变化不确定,故C错误;
D.电压表测量路端电压,根据闭合电路的欧姆定律有
可得
不变,故D正确。
故选BD。
23.(多选)(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示,电源电动势为E=10V,内阻为r=4Ω,定值电阻为R0=2Ω,滑动变阻器R(最大阻值为R=10Ω),闭合开关S,现将滑动变阻器滑片由最右端向最左端滑动,三个电压表读数分别为U1、U2、U3,电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.电压表U1变大,U2变大,U3变小 B.电压表U1变小,U2变大,U3变小
C.电源最大输出功率为6.25W D.滑动变阻器功率先减小后增大
【答案】BC
【解析】AB.三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,滑动变阻器滑片由右向左滑动,其接入电路的阻值减小,根据闭合电路欧姆定律可得,回路中电流I增大,内电压增大,路端电压减小,即电压表V1示数变小,R0两端电压增大,即V2示数增大,V3示数减小,所以电压表U1变小,U2变大,U3变小,故A错误,B正确;
C.当时,电源输出功率最大
故C正确;
D.定值电阻R0归到电源内阻上,因为
当滑动变阻器滑片由右向左滑动时,滑动变阻器的功率随滑动变阻器阻值的变化规律如图所示
由此可知,滑动变阻器的功率先增大后变小,故D错误。
故选BC。
考点六 含电容电路的分析与计算
24.(23-24高二上·吉林·期末)在如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,均为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,A、V分别为理想电流表和理想电压表. 在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中,电压表的示数增大,则( )
A.电流表的示数减小 B.电源的输出功率增大
C.电容器所带电荷量增加 D.电阻的电功率减小
【答案】D
【解析】A.电压表测量定值电阻两端的电压,电压表示数变大,说明通过的电流变大,即干路电流变大,电源内电压变大,可知和并联电路的电压减小,则通过的电流减小,又
可知通过的电流增大,即电流表示数增大,故A错误;
B.电源内阻和外电路总电阻大小关系未知,不能确定电源的输出功率变化情况,故B错误;
C.由上可知两端的电压减小,电容不变,由
可知,电容器所带电荷量减小,故C错误;
D.由功率公式
可知电阻的电功率减小,故D正确。
故选D。
25.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,电源的电动势、内阻,电阻,电容器的电容。闭合开关K,电路达到稳定后,则( )
A.当开关S断开时,稳定后电容器的电压8V
B.当开关S闭合时,稳定后流过中的电流约为0.824A
C.开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为1.06×10-4C
D.开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为2.59×10-5C
【答案】C
【解析】A.当开关S断开时,外电路只有和串联,电容器两端的电压等于R2两端的电压,则稳定后电容器的电压
故A错误;
B.开关S闭合时,外电阻
通过R3的电流
故B错误;
CD.开关S断开时,此时a板带正电,电容器所带电荷量为
开关S从闭合直至电路稳定时,电容器两板间的电压
此时电容器带电量为
此时b板带正电,则开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量
故C正确,D错误。
故选C。
26.(22-23高二上·辽宁凌源·期末)在如图甲、乙所示的电路中,电路中电源的电动势为E,内阻为r,C为电容器,定值电阻、、阻值相同。图甲中,流过电源的电流为,电源的效率为,电容器的带电量为;图乙中,流过电源的电流为,电源的效率为,电容器的带电量为,则下列关系式正确的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】A
【解析】设三个相同电阻的阻值均为R,图甲中,通过电源的电流
图乙中,通过电源的电流
所以
图甲中,电源效率
图乙中,电源效率
所以
图甲中,电容器两端的电压等于电阻两端的电压,则
电容器的带电量
图乙中,电容器两端的电压等于电阻两端的电压,则
电容器的带电量
分析可得
A正确,BCD错误。
故选A。
27.(多选)(23-24高二上·吉林通化·期末)科学家研究发现,磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大,随所处空间磁场的减弱而减小。如图所示电路中为一个磁敏电阻,置于真空中的平行板电容器水平放置,滑动变阻器。的滑片位于中点位置,此时处在电容器中的油滴P恰好静止不动。下列说法正确的是( )
A.仅减小平行板电容器两个极板的正对面积,油滴P将静止不动
B.仅将滑动变阻器的滑片向下移动的过程中,油滴P的机械能将增加
C.仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻,油滴P将静止不动
D.仅增大平行板电容器两个极板的距离,油滴P将静止不动
【答案】CD
【解析】A.处在电容器中的油滴P恰好静止不动时,有
电容器电容
又
联立解得
当仅减小平行板电容器两个极板的正对面积时,减小,则电容器带电量应该减小,但由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电荷量不变,由可知电场强度增大,油滴P向上加速运动,A错误;
B.当仅将滑动变阻器的滑片向下移动时,电容器两端的电压减小,根据可知电容器带电量应该减小,但由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电荷量不变,由可知电场强度不变,油滴P仍静止不动,机械能不变,B错误;
C.当仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻时,磁敏电阻的阻值增大,滑动变阻器上分得的电压减小,电容器两端的电压减小,根据可知电容器带电量应该减小,但由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电荷量不变,由可知电场强度不变,油滴P仍静止不动,C正确;
D.当仅增大平行板电容器两个极板的距离时,根据可知电容器带电量应该减小,但由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电荷量不变,由可知电场强度不变,油滴P仍静止不动,D正确。
故选CD。
28.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)在如图所示的电路中,,两端的电压,电压表和电流表均为理想电表。电路稳定后,求:
(1)电流表、电压表的示数;
(2)电容器极板所带的电荷量。
【答案】(1)4.5A,7.5V;(2)
【解析】(1)根据电路图可以看出,R2、R3、R4串联后与R1并联,R5上无电流通过,R2、R3、R4串联后与R1并联的等效电阻
由欧姆定律,可得电流表的示数
电压表的示数等于R4两端电压,R4中电流
电压表的示数
(2)电容器两极板之间的电压
电容器极板所带的电荷量
考点七 多用电表欧姆挡的测量原理及应用(重点)
29.(23-24高二上·吉林松原·期末)如图所示,甲、乙两个电路图都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的,丙电路图是由一个灵敏电流表G和电源、滑动变阻器组成,已知这三个灵敏电流表规格相同,满偏电流Ig=2mA,内电阻Rg=300Ω,则下列说法正确的是( )
A.甲电路图表示电流表,R增大时量程增大
B.乙电路图表示电压表,R增大时量程减小
C.丙电路图表示欧姆表,插孔l是“+”插孔,表笔A是黑表笔
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则R=1200Ω
【答案】D
【解析】A.甲电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表。电流表的量程为
可知当R增大时,量程减小,故A错误;
B.乙电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表。电压表的量程为
可知当R增大时,量程增大,故B错误;
C.丙电路图表示欧姆表,为保证电流从红表笔流入欧姆表,表笔A是红表笔,黑表笔与“”插孔连接,则插孔2是“”插孔,故C错误;
D.根据电压表改装原理
若改装成的电压表的量程为3V,分压电阻为
故D正确。
故选D。
30.(23-24高二上·辽宁本溪·期末)在“练习使用多用电表”实验中,所用多用电表如图甲所示。
(1)某次实验中,小明首先把选择开关置于欧姆挡“”处,将红黑表笔短接进行欧姆调零,需要旋动 (选填“A”“B”或“C”)旋钮,使指针指在右端的零刻度;然后将红黑表笔接触待测电阻两端,发现指针偏转角度过大,小明又进行了一系列的正确操作,指针位置如图乙中a所示,则待测电阻的阻值为 ;继续实验,小明把选择开关置于直流电流挡“”处,指针位置如图乙中b所示,其读数为 。
(2)如图丙所示为某指针式多用电表欧姆挡的原理图,电源电压为,电流表可以测量的最大电流。使用时先将红、黑表笔短接,调节R使电流表的示数为;若在红、黑表笔间接入一个待测电阻时,电流表的示数变为,则的阻值为 ;若电源用久后,电动势变为,该表还可以正常欧姆调零,继续使用该表测量待测电阻时,测量值为,则该电阻的真实值为 。
【答案】A 4.0 2.3 5000 3600
【解析】(1)[1] 将红黑表笔短接进行欧姆调零,需要旋动欧姆调零旋钮,即A旋钮。
[2] 指针偏转角度过大,说明电阻较小,应换成挡,从多用电表中读出待测电阻的阻值为
[3]多用电表读出电流值为
(2)[4]设欧姆表两表笔短接后内部电阻为,根据闭合电路欧姆定律,有
解得
[5] 电源电压为时,欧姆表内阻为
电动势变为时,欧姆表内阻为
欧姆表刻度时按照电源电压为进行标记的,电源电动势不同时,同一欧姆表测同一电阻,欧姆表指针位置相同,即电流值相等,根据闭合电路欧姆定律,有
解得
31.(23-24高二上·辽宁丹东·期末)某同学欲选用以下器材:阻值为的定值电阻、滑动变阻器R、E=1.5V,的干电池、红黑表笔和导线若干,将内阻为、量程为的电流计改装成欧姆表,改装电路如图甲所示。
(1)改装后的欧姆表的内阻为 Ω。
(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量内阻和量程均未知的电压表的内阻。步骤如下:先将欧姆表的红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使电流计指针指到;再将红表笔与电压表的“—”接线柱相连,黑表笔与电压表的“+”接线柱相连。若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示,则电压表的内阻为 Ω,量程为 V。
【答案】 1V
【解析】(1)[1]改装后的欧姆表通过电源的电流为
欧姆表的内阻为
(2)[2]由
可得
[3]电压表的读数
电压表指针指在中央刻度,则电压表的路程
32.(23-24高二上·黑龙江大庆·期末)把一量程为6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表,线路如图所示,现备有如下器材:
A.电源(E = 3V,内阻不计);
B.变阻器(0 ~ 100Ω);
C.变阻器(0 ~ 500Ω);
D.红表笔;
E.黑表笔。
(1)变阻器选用 。(选填“B”或“C”)
(2)红表笔接 端。(选填“N”或“M”)
(3)电流表2mA刻度处换成电阻刻度,其表示电阻值为 Ω。
【答案】C N 1000
【解析】(1)[1]两表笔直接接触时,调节变阻器阻值使电流达到满偏
解得
R0 = 400Ω
故变阻器应选C。
(2)红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,所以红表笔接N端,黑表笔接M端。
(3)电流I = 2mA时,有
解得
Rx = 1000Ω
33.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图1所示,通过调节开关S,可使欧姆表具有“”和“”的两种倍率,可用器材如下:
A.干电池(电动势,内阻);
B.电流表G(满偏电流,内阻);
C.定值电阻(阻值为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.定值电阻、;
F.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干。
(1)表笔A是 (填“红”或“黑”)表笔。若用欧姆表测电阻,将选择开关调到合适倍率后,需要将红、黑表笔短接,调节 调零旋钮,使欧姆表指针指在欧姆零刻度处;
(2)虚线框内是双量程电流表,已知,当S接a时,对应电流表量程是,那么定值电阻 。
(3)当开关S拨向 (填“a”或“b”)时,欧姆表的倍率是“×1”。
(4)该欧姆表使用时间久了,电池的电动势变小为,内阻变大为,欧姆表仍可调零,某次开关接到“”倍率时,规范操作后测得一电阻的读数如图2所示,则该电阻实际的阻值为 Ω。
【答案】红 欧姆 9 a 148
【解析】(1)[1][2]电流从红表笔流进,黑表笔流出,由图1可知,表笔A是红表笔,若用欧姆表测电阻,将选择开关调到合适倍率后,需要将红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在欧姆零刻度处。
(2)[3]当S接a时,对应电流表量程是,则有
解得
(3)[4]由(2)可知,当S接a时,对应电流表量程是,则欧姆表内阻为
当S接b时,设满偏电流为,根据并联电路分流特点有
解得
则欧姆表内阻为
可知,当S接a时,欧姆表的倍率是“×1”。
(4)[5]某次开关接到“”倍率时,电池的电动势变小为,内阻变大为,欧姆表调零后,欧姆表内阻为
根据闭合回路欧姆定律有
电池的电动势和内阻变化后有
联立解得
考点八 测量电源电动势和内阻的实验(重点)
34.(23-24高二上·辽宁抚顺·期末)“伽利略”学习小组想测定两节串联干电池的电动势和内阻。他们手头有一量程为0~250μA、内阻为1000Ω的表头,首先把表头改装为0~3V的电压表,小组同学经过计算后将一阻值为的定值电阻与表头连接,进行改装。
(1)小组同学先把改装后的电压表与标准电压表并联进行校准,当标准电压表读数为2.9V时表头满偏,则定值电阻的实际阻值为 Ω,在定值电阻旁 (填“串联”或“并联”)一阻值大小为 Ω的电阻即可使改装后的电压表量程变为0~3V。
(2)小组同学将校准之后的改装电压表V与电阻箱R(最大阻值为99.99Ω)、待测电源按图甲连接,闭合开关S,调节电阻箱,记录多组电阻箱和改装电压表换算后的示数,作出相应的图像如图乙所示,结合图乙可知这两节串联干电池的电动势 V,总内阻 Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】10600 串联 400 2.78 0.200
【解析】(1)[1][2][3]校准时,标准电压表的读数
表头满偏
根据欧姆定律,改装后电压表的内阻
则实际的
表头应该串联的电阻为
解得
所以在旁串联
R=
的电阻即可使改装后的电压表量程变为0~3V
(2)[4][5]由题图甲,根据欧姆定律得
整理得
题图乙的斜率
题图乙的纵轴截距
代入数据解得
35.(23-24高二上·辽宁·期末)如图甲所示,宋同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学想尽可能准确地测量“水果电池”的电动势E和内阻r。
(1)该同学设计的实验电路图如图乙所示,已知待测“水果电池”的电动势约为2V,内阻约为几百欧,实验室备选的器材有:电流表a(量程为0~2mA、内阻约为50Ω),电流表b(量程为0~6mA、内阻为10.1Ω),滑动变阻器c(阻值范围为0~10Ω、允许通过的最大电流为1A),滑动变阻器d(阻值范围为0~400Ω、允许通过的最大电流为2A)。则实验时电流表应选择 (填“a”或“b”),滑动变阻器应选择 (填“c”或“d”)。
(2)该同学正确选择实验器材,正确连接电路,实验时多次调节滑动变阻器滑片的位置,根据记录的电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据,作出U-I图像,如图丙所示。该“水果电池”的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】b d 1.95 247
【解析】(1)[1][2]由图可知,因为水果电池内阻较大,相对来说电流表内阻可以忽略,故可以采用电流表相对电源的内接法,为了便于测量,应选择阻值较大的滑动变阻器,故滑动变阻器应选择d;由于电源电动势约为2V,内阻约为几百欧,故电流表应选择b。
(2)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
结合图线可得
所以
36.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图甲所示,将两个不同的金属电极插入水果中就可以做成一个水果电池,某同学准备测定一水果电池的电动势和内阻。
(1)实验室提供的器材如下:
A.待测水果电池(电动势约为)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电压表(量程,内阻约)
E.电压表(量程,内阻约)
F.滑动变阻器(最大阻值约)
G.开关(S)、导线若干
实验中电流表应选用 (填“B”或“C”);电压表应选用 (填“D”或“E”)。
(2)闭合开关后,多次移动滑动变阻器,测得多组电压表和电流表的示数和,在坐标纸上以为纵轴、为横轴,选择适当的标度建立坐标,并画出图线。作出的图像与纵轴的截距为,横轴的截距为。由此求出电池的电动势为 ,电池的内阻为 。(结果用字母表示)
(3)考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响,本实验系统误差产生的主要原因是 (选填“电流表分压”或“电压表分流”);这种测量方法将导致电动势的测量值 。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】B D d 电压表分流 偏小
【解析】(1)[1][2]实验中电流不超过0.6A,则电流表应选用B;电源电动势约为1.5V,则电压表应选用D。
(2)[3][4]根据
U=E-Ir
可知电池的电动势为
电池的内阻为
(3)[5][6]考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响,本实验系统误差产生的主要原因是电压表分流;由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,而短路电流不变,电源的U-I图象如图所示
由图象可知,电源电动势的测量值小于真实值;
37.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)某学习小组进行“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”,设计实验电路图如图1所示。
(1)两只数字多用表分别作为电压表和电流表,电路中的电源为充电宝,通过充电宝的连接线接入电路剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为负极,其余两根导线空置不用。若用多用电表直流电压挡粗测其电动势,多用电表的红表笔应与充电宝的 (“红导线”或“黑导线”)连接。
(2)图2为实物图,请用笔代替导线根据实验电路图将实物图补充完整 。
(3)记录被测充电宝实验时的电量百分比(开始时的电量百分比为100%)。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关,依次减小滑动变阻器的阻值,记录每次操作的电流表和电压表的示数,根据数据作出U-I图像如图3,由图像可得充电宝的电动势 V(保留两位小数),内阻 Ω。(保留两位小数)
(4)当充电宝电量为80%、60%、40%、20%、5%时重复上述实验操作,得到不同电量下各组U、I的实验数据,算出对应的电动势和内阻如下表:
电量/%
100
80
60
40
20
5
充电宝电动势/V
5.04
5.00
5.04
5.14
5.08
充电宝内阻/Ω
0.21
0.20
0.21
0.25
0.15
根据表中数据,忽略测量的偶然误差,你认为充电宝的电动势与储电量有什么样的关系?
【答案】红导线 见解析 5.06/5.07/5.08 0.10/0.11 充电宝的电动势受充电宝电量影响很小,基本保持不变
【解析】(1)[1]根据多用电表电流“红表笔进黑表笔出”,可知多用电表的红表笔应与充电宝的正极,即红导线连接。
(2)[2]根据实验电路图可得实物图如下
(3)[3] 根据闭合回路欧姆定律可得图像在纵轴上的截距表示电动势,图像的斜率表示内阻,根据图像可得5.06V~5.08V均算正确。
[4]则内阻为
0.10~0.11均算正确。
(4)[5]由表格数据可知,充电宝的电动势受充电宝电量影响很小,基本保持不变。
38.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)在炎热的夏天我们可以经常看到,有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示),该小风扇与一个小型的太阳能电池板相接,对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V,则关于该电池的描述正确的是( )
A.通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
B.单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C.该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多
D.把该电池接入闭合电路后,电动势减小
【答案】A
【解析】AB.该电池能产生的电动势为E==0.6V,根据电动势的物理意义可知,通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能,故A正确,B错误;
C.一节7号电池的电动势为1.5V,该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领小得多,故C错误;
D.电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小,可知把该电池接入闭合电路后,电动势不变,故D错误;
故选A。
39.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)如图所示电路中,开关S断开时,电压表、电流表均无示数,S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻断路 B.电阻断路
C.电阻断路 D.电阻短路
【答案】A
【解析】开关S断开时,三电阻串联,电流表和电压表均无示数,说明断路,而电压表没有示数,说明R1或者R3断路,由于电路中仅有一处故障,S闭合时,只有R1接入电路,电流表有示数,说明电阻R1正常,电压表没有接入电路,故没有示数,故电阻R1正常,电阻R3断路。
故选A。
40.(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期末)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电表均为理想电表.R为热敏电阻,温度升高时,R阻值急剧减小。闭合开关S后,电压表示数为U,电流表示数为I。现使温度升高,电压表示数改变量为,电流表示数改变量为。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数I一定减小 B.电压表的示数U一定增大
C.电源的输出功率一定增大 D.与的比值为定值
【答案】D
【解析】A.温度升高,R阻值减小,则总电阻减小,总电流变大,即电流表的示数I一定变大,选项A错误;
B.因内阻上的电压变大,则路端电压减小,则电压表的示数U一定减小,选项C错误;
C.当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,因内外电阻的关系不能确定,则电源的输出功率变化情况不能确定,选项C错误;
D.根据
U=E-Ir
可知
即与的比值为定值,选项D正确。
故选D。
41.(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示电路,电源内电阻r=5Ω,定值电阻滑动变阻器R调节范围为0~10Ω。现闭合开关S待电路稳定后,调节滑动变阻器R接入电路中的阻值,理想电压表的示数变化量大小为。下列判断正确的是( )
A.可变电阻R接入电路中阻值为0Ω时,电源的输出功率最大
B.通过电阻R2的电流变化量的大小大于
C.可变电阻R接入电路中阻值为10Ω时,R1上消耗的功率最大
D.路端电压变化量的大小大于
【答案】C
【解析】A.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,即
解得
A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可知
可得
则
故B错误;
C.当可变电阻R接入电路中阻值为10Ω时,并联电路的电阻最大,并联电路分得的电压最大,而R1上消耗的功率
此时R1上消耗的功率最大,C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律可知
则有
若将与电源一起视为等效电源,则有
又
,
所以
D错误。
故选C。
42.(多选)(23-24高二上·黑龙江肇东·期末)直线a 表示某电源路端电压与电流的关系图像,直线 1 和2分别为两定值电阻 R1和 R2的U-I图像。由图像可知( )
A.R1的阻值大于 R2的阻值
B.电源电动势为 4.0V,内阻为 2Ω
C.电源只接入 R2时,电源的输出功率为 3W
D.电源只接入 R1时,电源的输出功率为 2W
【答案】BD
【解析】A.电阻U-I图像斜率表示电阻阻值,所以有
故A错误;
B.由闭合电路欧姆定律有
所以电源路端电压与电流的关系图像斜率绝对值表示内阻大小,纵轴截距表示电动势大小,即
故B正确;
C.电源只接入 R2时,电源的输出功率为
故C错误;
D.电源只接入 R1时,电源的输出功率为
故D正确。
故选BD。
43.(多选)(23-24高二上·吉林长春·期末)如图所示电路中,定值电阻,电源内阻r=1.5R,滑动变阻器的总电阻为R。当滑动变阻器的滑片P由顶端向下滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大,电流表示数减小
B.定值电阻消耗的功率减小
C.定值电阻消耗的功率减小
D.电源的输出功率减小
【答案】CD
【解析】A.滑片P向下滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻减小,干路电流增大,路端电压减小,电压表示数减小,电阻R1分压增大,并联支路电压减小,通过电阻R2的电流减小,则通过电流表的电流增大,故A错误;
B.由于干路电流增大,即通过电阻R1上的电流增大,根据P=I2R可知,R1上消耗的功率增大,故B错误;
C.定值电阻R2消耗的功率,由并联支路电压减小,则电阻R2消耗的功率减小,故C正确;
D.当滑动变阻器的滑片P由顶端向下滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻小于R,则电路的外电路的总电阻
由于电源电阻,电源输出功率
当时,电源的输出功率最大,所以当滑动变阻器的滑片P由顶端向下滑动过程中,电源的输出功率减小。故D正确。
故选CD。
44.(23-24高二上·黑龙江·期末)学校实验室提供器材有:毫安表(量程10)、电阻箱(最大阻值为999.9Ω)、滑动变阻器(最大阻值为100Ω)、开关一个、红、黑表笔各一只、导线若干。
(1)某同学打算制作一简易的双倍率欧姆表,找到一节干电池(标称值为1.5V,内阻不计),但不确定其电动势是否与标称值一致,他设计了如图甲所示的电路来测量电池的电动势和毫安表内阻,并完成实物连接,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,当的阻值为75Ω时,电流表示数为8.0,当的阻值为250Ω时,电流表示数为4.0,则干电池的电动势为 V(保留三位有效数字),毫安表的内阻为 Ω。
(2)利用上述干电池设计的欧姆表电路图如图乙所示,操作步骤如下:
a、按照图乙所示电路完成实物连接,并将表笔连到对应位置;
b、断开开关S,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表满偏,此时的阻值为 Ω,对应欧姆表的“×10”倍率;
c、保持的阻值不变,闭合开关S,将红、黑表笔短接进行欧姆调零,电流表示数达到满偏,当滑动变阻器接入回路的阻值为 Ω时(保留三位有效数字),此时对应欧姆表的“×1”倍率;
d、步骤c完成后,将红、黑表笔与待测电阻相连,电流表的示数为3.5,则待测电阻的阻值为 Ω。
【答案】1.40 100 40 15.6 26
【解析】(1)[1][2]由闭合电路欧姆定律有
可知,当电阻箱阻值为75Ω和250Ω时,有
联立解得
,
(2)b、[3]将两表笔短接进行欧姆调零,有
解得
c、[4]闭合开关后对应欧姆表的“×1”倍率,则电流表满偏时回路总电阻对应欧姆表的内阻,由欧姆表的“×10”倍率计算可知,欧姆表内阻为14Ω,即
解得
d、[5]电流表示数为3.5,则根据串并联电流关系可知流过电源的电流为35,由闭合电路欧姆定律有
解得
45.(23-24高二上·辽宁朝阳·期末)兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻,实验室提供了以下实验器材:
A.两节干电池组成的电池组
B.电流表A1:量程=100mA,内阻=4Ω
C.电流表A2:量程=200mA,内阻=2Ω
D.定值电阻R1=1Ω
E.定值电阻R2=2Ω
F.定值电阻R3=13Ω
G.滑动变阻器R(0~10Ω)
H.导线与开关
(1)实验时设计了如图甲所示电路,需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表,将电流表。量程扩大为0.5A,另定值电阻作为保护电阻,则三个定值电阻选择为:a ;b ;c (均填器材前面的字母)。
(2)在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。( )
(3)电路连接准确无误后,闭合开关K,移动滑动变阻器,得到多组电流表A1,A2的示数,作出了I2-I1图像如图丙所示,则电池组电动势E0= V;内阻= Ω(小数点后均保留两位)
(4)用本实验电路进行测量,仅从系统误差方面分析,电动势及内阻的测量值均 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】F D E 见解析 2.91 1.35 等于
【解析】(1)[1]将电流表A2改装成3V电压表,则有
=3V
解得
=13Ω
即A2与定值电阻a串联,故a应选R3;
[2]电流表A1量程扩大到0.5A,扩大倍数
并联电阻
=1Ω
解得
=1Ω
故b应选R1;
[3]保护电阻c应选R2。
(2)实物连线如图所示。
(3)[5][6]扩大量程后电压表内阻
=15Ω
电流表内阻
=0.8Ω
由闭合电路欧姆定律,有
即
得
=2.91V,,=1.35Ω。
(4)[7]用本实验电路测量,测量电动势和内阻测量值与真实值相等。
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专题02 电能、闭合电路欧姆定律
考点一 电功和电功率的计算
1.(23-24高二上·辽宁辽阳·期末)A、B两灯泡的图像如图所示,把它们串联接在220V的恒压电源上。根据图像,计算A、B两灯泡的实际功率分别约为( )
A.15W,37W B.5W,17W C.20W、44W D.10W,34W
2.(22-23高二上·黑龙江牡丹江·期末)如图显示屏是由3万只某种型号的LED灯组成的,每只灯在不同电压下发出不同颜色的光,发光时的工作电流均约为20mA。当电压为1.4V时发红光,当电压为1.8V时发黄光,当电压为2.2V时发蓝光,则当整个显示屏上所有LED灯都发光时,LED灯的总电功率最接近( )
A. B. C. D.
3.(22-23高二上·黑龙江哈尔滨·期末)中国已经成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家,报道称。新一代高速列车牵引功率达9000kW,持续运行速度为350km/h,则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海,在动力上耗电约为( )
A.1.8×104kW·h B.3.3×104kW·h C.3.3×105kW·h D.3.1×106kW·h
4.(多选)(23-24高二上·吉林辽源·期末)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tan β
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为
考点二 含有电动机电路综合计算
5.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,电源电动势6V,内阻,小灯泡L标有“2V 0.4W”字样,开关S闭合后,小灯泡L正常发光。已知电动机的内阻也是,则电动机的输出功率为( )
A.0.76W B.0.72W C.0.04W D.0.4W
6.(多选)(23-24高三上·黑龙江伊春·期末)某电动机正常工作时所加电压,通过的电流,电动机线圈电阻,则电动机正常工作时,下列选项正确的有( )
A.线圈的发热功率为 B.线圈的发热功率为
C.电动机消耗的电功率为 D.电动机对外做功的功率为
7.(多选)(23-24高二上·吉林·期末)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计自身机械损耗,若该车在额定状态下以最大速度行驶,则下列选项正确的是( )
自重
40kg
额定电压
48V
载重
75kg
额定电流
12A
最大行驶速度
20km/h
额定输出功率
400W
A.电动机的输入功率为576W
B.电动机的线圈电阻为
C.该车获得的牵引力为104N
D.该车受到的阻力为72N
8.(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示的电路中,电源电动势为9V,内阻为,一个“6V,6W”电灯与一个线圈电阻为电动机并联,若开关闭合后电灯正常发光,求:电动机输出机械功率是多少?
9.(23-24高二上·吉林·期末)杭州第19届亚运会第一次使用机器狗运送铁饼,提高了安全性的同时也增加了趣味性。机器狗简化电路如图所示,假设电动机正常工作时两端电压为74V,电流为2.5A,线圈电阻为4Ω,每两小时更换一次电源。当内阻未知电动势为80V的直流电源接入电路时,电动机恰能正常工作。求:电源的内电阻和电动机的输出功率是多少?
10.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)如图所示电路中,电源电动势,内阻,电动机内阻,额定电流。闭合电键S,当电阻箱调至时,电动机恰好正常工作,则电动机的额定功率为( )
A.0.25W B.0.875W C.1.125W D.1.375W
考点三 闭合电路欧姆定律的简单计算
11.(23-24高二上·吉林·期末)如图电路中,开关闭合后电压表示数为U=8V。已知电源内阻r=1Ω,电阻R=8Ω,所有电表均理想,则电源电动势E的大小为( )
A.9V B.10V C.12V D.不能确定
12.(多选)(23-24高二上·吉林·期末)如图所示,电路两端接稳定的5V电压,电流表内阻不计,,滑动变阻器的最大阻值,则当滑动触头从a端滑到端的过程中,下列分析正确的是( )
A.电路的最大阻值为 B.电路的最小阻值为
C.电流表示数的最小值为2.5A D.电流表示数的最大值为5.0A
13.(多选)(23-24高二上·黑龙江·期末)某同学在研究性学习活动中自制了一台电子秤,其简化电路图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量,托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在滑动变阻器的最上端,此时电压表示数为0;当所放物体质量为m时,电压表示数为。已知电源电动势为E,电源内阻忽略不计,定值电阻的阻值为R,滑动变阻器的总电阻也为R,不计一切摩擦和其他阻力,下列说法正确的是( )
A.该电子秤可称量物体的最大质量为6m
B.该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的
C.当称量物体的质量为2m时,电压示数为
D.当电压示数为时,称量物体的质量为3m
考点四 计算电源的效率及输出功率
14.(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示,当变阻箱R接入电路的电阻分别为和时,R上消耗的电功率均为2.25W,则下列说法中不正确的是( )
A.电源电动势为6V
B.电源内阻为
C.变阻箱R阻值越大,电源的效率越高
D.变阻箱R阻值越大,电源的输出功率越大
15.(22-23高二下·辽宁朝阳·期末)如图所示的电路,电源的内阻不可忽略,定值电阻R1的阻值是滑动变阻器R2最大阻值的,a、b是滑动变阻器的两端,当滑片P位于a、b的中点时,小灯泡L正常发光,理想电流表A1和A2的示数之比I1:I2=2:1.下列说法正确的是( )
A.定值电阻R1与滑动变阻器R2消耗的电功率之比为9:4
B.定值电阻R1和小灯泡L消耗的电功率之比为9:4
C.滑片P向上缓慢滑动,两电流表的示数均减小
D.滑片P向上缓慢滑动,电源的输出功率减小
16.(多选)(23-24高二上·辽宁抚顺·期末)如图所示,U—I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,连接O、b时,α=β,则下列说法正确的是( )
A.在a、c两点时,电源的输出功率可能相等
B.在b点时,电源的输出功率最大
C.从a到b时,电源的总功率增大,输出功率减小
D.从b到c时,电源的总功率和输出功率都增大
17.(多选)(22-23高二上·黑龙江绥化·期末)如图所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值是3r。当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时,下列说法中正确的是( )
A.路端电压变大
B.电源的输出功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率变小
D.定值电阻R0上消耗的功率变小
考点五 动态电路分析(重点)
18.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,直流电路中电源电动势为,内阻为r、、为定值电阻,为滑动变阻器,已知,电容器电容,现闭合,断开,下列说法正确的是( )
A.将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动,电压表示数U增大,电流表示数减小
B.将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动,电容器两端电势差保持不变
C.将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动,保持不变
D.滑动变阻器滑片置于中点,闭合,电容器充电,电荷量增加
19.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图甲所示为一款节能路灯,电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示,其中电源的电动势为E、内阻为r,R0是定值电阻,R1是光敏电阻(光照强度变大时,电阻变小),R2是滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A.光照强度变大,灯泡变亮
B.光照强度变大,通过电阻R1的电流变小
C.光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片上滑,电源的总功率变小
D.光照强度不变,滑动变阻器R2的滑片上滑,电源的输出功率一定变大
20.(23-24高二上·吉林长春·期末)如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示,测量时,闭合开关,测试者分握两手柄即可测量。小张和小李二人体型相近,他们分别使用该仪器测量,下列说法中正确的是( )
A.若小张测量时,R1消耗的功率较大,则小张脂肪含量高
B.若小张测量时,电源的效率较高,则小张脂肪含量高
C.若小李测量时,电压表与电流表示数比值较小,则小李脂肪含量高
D.若小李沐浴前后分别测量,电压表与电流表示数比值不变
21.(23-24高二上·辽宁丹东·期末)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,为定值电阻、为滑动变阻器,S为电键,电压表与并联。闭合电键S,下列方法可以使电压表读数一定变大的是( )
A.调大调小 B.和均调小
C.和均调大 D.调小调大
22.(多选)(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中,下列各物理量变化情况为( )
A.电流表的读数逐渐减小
B.的功率先减小后增大
C.电源的输出功率逐渐增大
D.电压表与电流表读数改变量的比值保持不变
23.(多选)(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示,电源电动势为E=10V,内阻为r=4Ω,定值电阻为R0=2Ω,滑动变阻器R(最大阻值为R=10Ω),闭合开关S,现将滑动变阻器滑片由最右端向最左端滑动,三个电压表读数分别为U1、U2、U3,电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.电压表U1变大,U2变大,U3变小 B.电压表U1变小,U2变大,U3变小
C.电源最大输出功率为6.25W D.滑动变阻器功率先减小后增大
考点六 含电容电路的分析与计算
24.(23-24高二上·吉林·期末)在如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,均为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,A、V分别为理想电流表和理想电压表. 在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中,电压表的示数增大,则( )
A.电流表的示数减小 B.电源的输出功率增大
C.电容器所带电荷量增加 D.电阻的电功率减小
25.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,电源的电动势、内阻,电阻,电容器的电容。闭合开关K,电路达到稳定后,则( )
A.当开关S断开时,稳定后电容器的电压8V
B.当开关S闭合时,稳定后流过中的电流约为0.824A
C.开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为1.06×10-4C
D.开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为2.59×10-5C
26.(22-23高二上·辽宁凌源·期末)在如图甲、乙所示的电路中,电路中电源的电动势为E,内阻为r,C为电容器,定值电阻、、阻值相同。图甲中,流过电源的电流为,电源的效率为,电容器的带电量为;图乙中,流过电源的电流为,电源的效率为,电容器的带电量为,则下列关系式正确的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
27.(多选)(23-24高二上·吉林通化·期末)科学家研究发现,磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大,随所处空间磁场的减弱而减小。如图所示电路中为一个磁敏电阻,置于真空中的平行板电容器水平放置,滑动变阻器。的滑片位于中点位置,此时处在电容器中的油滴P恰好静止不动。下列说法正确的是( )
A.仅减小平行板电容器两个极板的正对面积,油滴P将静止不动
B.仅将滑动变阻器的滑片向下移动的过程中,油滴P的机械能将增加
C.仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻,油滴P将静止不动
D.仅增大平行板电容器两个极板的距离,油滴P将静止不动
28.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)在如图所示的电路中,,两端的电压,电压表和电流表均为理想电表。电路稳定后,求:
(1)电流表、电压表的示数;
(2)电容器极板所带的电荷量。
考点七 多用电表欧姆挡的测量原理及应用(重点)
29.(23-24高二上·吉林松原·期末)如图所示,甲、乙两个电路图都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的,丙电路图是由一个灵敏电流表G和电源、滑动变阻器组成,已知这三个灵敏电流表规格相同,满偏电流Ig=2mA,内电阻Rg=300Ω,则下列说法正确的是( )
A.甲电路图表示电流表,R增大时量程增大
B.乙电路图表示电压表,R增大时量程减小
C.丙电路图表示欧姆表,插孔l是“+”插孔,表笔A是黑表笔
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则R=1200Ω
30.(23-24高二上·辽宁本溪·期末)在“练习使用多用电表”实验中,所用多用电表如图甲所示。
(1)某次实验中,小明首先把选择开关置于欧姆挡“”处,将红黑表笔短接进行欧姆调零,需要旋动 (选填“A”“B”或“C”)旋钮,使指针指在右端的零刻度;然后将红黑表笔接触待测电阻两端,发现指针偏转角度过大,小明又进行了一系列的正确操作,指针位置如图乙中a所示,则待测电阻的阻值为 ;继续实验,小明把选择开关置于直流电流挡“”处,指针位置如图乙中b所示,其读数为 。
(2)如图丙所示为某指针式多用电表欧姆挡的原理图,电源电压为,电流表可以测量的最大电流。使用时先将红、黑表笔短接,调节R使电流表的示数为;若在红、黑表笔间接入一个待测电阻时,电流表的示数变为,则的阻值为 ;若电源用久后,电动势变为,该表还可以正常欧姆调零,继续使用该表测量待测电阻时,测量值为,则该电阻的真实值为 。
31.(23-24高二上·辽宁丹东·期末)某同学欲选用以下器材:阻值为的定值电阻、滑动变阻器R、E=1.5V,的干电池、红黑表笔和导线若干,将内阻为、量程为的电流计改装成欧姆表,改装电路如图甲所示。
(1)改装后的欧姆表的内阻为 Ω。
(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量内阻和量程均未知的电压表的内阻。步骤如下:先将欧姆表的红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使电流计指针指到;再将红表笔与电压表的“—”接线柱相连,黑表笔与电压表的“+”接线柱相连。若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示,则电压表的内阻为 Ω,量程为 V。
32.(23-24高二上·黑龙江大庆·期末)把一量程为6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表,线路如图所示,现备有如下器材:
A.电源(E = 3V,内阻不计);
B.变阻器(0 ~ 100Ω);
C.变阻器(0 ~ 500Ω);
D.红表笔;
E.黑表笔。
(1)变阻器选用 。(选填“B”或“C”)
(2)红表笔接 端。(选填“N”或“M”)
(3)电流表2mA刻度处换成电阻刻度,其表示电阻值为 Ω。
33.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图1所示,通过调节开关S,可使欧姆表具有“”和“”的两种倍率,可用器材如下:
A.干电池(电动势,内阻);
B.电流表G(满偏电流,内阻);
C.定值电阻(阻值为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.定值电阻、;
F.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干。
(1)表笔A是 (填“红”或“黑”)表笔。若用欧姆表测电阻,将选择开关调到合适倍率后,需要将红、黑表笔短接,调节 调零旋钮,使欧姆表指针指在欧姆零刻度处;
(2)虚线框内是双量程电流表,已知,当S接a时,对应电流表量程是,那么定值电阻 。
(3)当开关S拨向 (填“a”或“b”)时,欧姆表的倍率是“×1”。
(4)该欧姆表使用时间久了,电池的电动势变小为,内阻变大为,欧姆表仍可调零,某次开关接到“”倍率时,规范操作后测得一电阻的读数如图2所示,则该电阻实际的阻值为 Ω。
考点八 测量电源电动势和内阻的实验(重点)
34.(23-24高二上·辽宁抚顺·期末)“伽利略”学习小组想测定两节串联干电池的电动势和内阻。他们手头有一量程为0~250μA、内阻为1000Ω的表头,首先把表头改装为0~3V的电压表,小组同学经过计算后将一阻值为的定值电阻与表头连接,进行改装。
(1)小组同学先把改装后的电压表与标准电压表并联进行校准,当标准电压表读数为2.9V时表头满偏,则定值电阻的实际阻值为 Ω,在定值电阻旁 (填“串联”或“并联”)一阻值大小为 Ω的电阻即可使改装后的电压表量程变为0~3V。
(2)小组同学将校准之后的改装电压表V与电阻箱R(最大阻值为99.99Ω)、待测电源按图甲连接,闭合开关S,调节电阻箱,记录多组电阻箱和改装电压表换算后的示数,作出相应的图像如图乙所示,结合图乙可知这两节串联干电池的电动势 V,总内阻 Ω。(结果均保留三位有效数字)
35.(23-24高二上·辽宁·期末)如图甲所示,宋同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学想尽可能准确地测量“水果电池”的电动势E和内阻r。
(1)该同学设计的实验电路图如图乙所示,已知待测“水果电池”的电动势约为2V,内阻约为几百欧,实验室备选的器材有:电流表a(量程为0~2mA、内阻约为50Ω),电流表b(量程为0~6mA、内阻为10.1Ω),滑动变阻器c(阻值范围为0~10Ω、允许通过的最大电流为1A),滑动变阻器d(阻值范围为0~400Ω、允许通过的最大电流为2A)。则实验时电流表应选择 (填“a”或“b”),滑动变阻器应选择 (填“c”或“d”)。
(2)该同学正确选择实验器材,正确连接电路,实验时多次调节滑动变阻器滑片的位置,根据记录的电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据,作出U-I图像,如图丙所示。该“水果电池”的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
36.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)如图甲所示,将两个不同的金属电极插入水果中就可以做成一个水果电池,某同学准备测定一水果电池的电动势和内阻。
(1)实验室提供的器材如下:
A.待测水果电池(电动势约为)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电压表(量程,内阻约)
E.电压表(量程,内阻约)
F.滑动变阻器(最大阻值约)
G.开关(S)、导线若干
实验中电流表应选用 (填“B”或“C”);电压表应选用 (填“D”或“E”)。
(2)闭合开关后,多次移动滑动变阻器,测得多组电压表和电流表的示数和,在坐标纸上以为纵轴、为横轴,选择适当的标度建立坐标,并画出图线。作出的图像与纵轴的截距为,横轴的截距为。由此求出电池的电动势为 ,电池的内阻为 。(结果用字母表示)
(3)考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响,本实验系统误差产生的主要原因是 (选填“电流表分压”或“电压表分流”);这种测量方法将导致电动势的测量值 。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
37.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)某学习小组进行“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”,设计实验电路图如图1所示。
(1)两只数字多用表分别作为电压表和电流表,电路中的电源为充电宝,通过充电宝的连接线接入电路剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为负极,其余两根导线空置不用。若用多用电表直流电压挡粗测其电动势,多用电表的红表笔应与充电宝的 (“红导线”或“黑导线”)连接。
(2)图2为实物图,请用笔代替导线根据实验电路图将实物图补充完整 。
(3)记录被测充电宝实验时的电量百分比(开始时的电量百分比为100%)。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关,依次减小滑动变阻器的阻值,记录每次操作的电流表和电压表的示数,根据数据作出U-I图像如图3,由图像可得充电宝的电动势 V(保留两位小数),内阻 Ω。(保留两位小数)
(4)当充电宝电量为80%、60%、40%、20%、5%时重复上述实验操作,得到不同电量下各组U、I的实验数据,算出对应的电动势和内阻如下表:
电量/%
100
80
60
40
20
5
充电宝电动势/V
5.04
5.00
5.04
5.14
5.08
充电宝内阻/Ω
0.21
0.20
0.21
0.25
0.15
根据表中数据,忽略测量的偶然误差,你认为充电宝的电动势与储电量有什么样的关系?
38.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)在炎热的夏天我们可以经常看到,有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示),该小风扇与一个小型的太阳能电池板相接,对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V,则关于该电池的描述正确的是( )
A.通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
B.单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C.该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多
D.把该电池接入闭合电路后,电动势减小
39.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)如图所示电路中,开关S断开时,电压表、电流表均无示数,S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻断路 B.电阻断路
C.电阻断路 D.电阻短路
40.(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期末)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电表均为理想电表.R为热敏电阻,温度升高时,R阻值急剧减小。闭合开关S后,电压表示数为U,电流表示数为I。现使温度升高,电压表示数改变量为,电流表示数改变量为。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数I一定减小 B.电压表的示数U一定增大
C.电源的输出功率一定增大 D.与的比值为定值
41.(23-24高二上·吉林通化·期末)如图所示电路,电源内电阻r=5Ω,定值电阻滑动变阻器R调节范围为0~10Ω。现闭合开关S待电路稳定后,调节滑动变阻器R接入电路中的阻值,理想电压表的示数变化量大小为。下列判断正确的是( )
A.可变电阻R接入电路中阻值为0Ω时,电源的输出功率最大
B.通过电阻R2的电流变化量的大小大于
C.可变电阻R接入电路中阻值为10Ω时,R1上消耗的功率最大
D.路端电压变化量的大小大于
42.(多选)(23-24高二上·黑龙江肇东·期末)直线a 表示某电源路端电压与电流的关系图像,直线 1 和2分别为两定值电阻 R1和 R2的U-I图像。由图像可知( )
A.R1的阻值大于 R2的阻值
B.电源电动势为 4.0V,内阻为 2Ω
C.电源只接入 R2时,电源的输出功率为 3W
D.电源只接入 R1时,电源的输出功率为 2W
43.(多选)(23-24高二上·吉林长春·期末)如图所示电路中,定值电阻,电源内阻r=1.5R,滑动变阻器的总电阻为R。当滑动变阻器的滑片P由顶端向下滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大,电流表示数减小
B.定值电阻消耗的功率减小
C.定值电阻消耗的功率减小
D.电源的输出功率减小
44.(23-24高二上·黑龙江·期末)学校实验室提供器材有:毫安表(量程10)、电阻箱(最大阻值为999.9Ω)、滑动变阻器(最大阻值为100Ω)、开关一个、红、黑表笔各一只、导线若干。
(1)某同学打算制作一简易的双倍率欧姆表,找到一节干电池(标称值为1.5V,内阻不计),但不确定其电动势是否与标称值一致,他设计了如图甲所示的电路来测量电池的电动势和毫安表内阻,并完成实物连接,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,当的阻值为75Ω时,电流表示数为8.0,当的阻值为250Ω时,电流表示数为4.0,则干电池的电动势为 V(保留三位有效数字),毫安表的内阻为 Ω。
(2)利用上述干电池设计的欧姆表电路图如图乙所示,操作步骤如下:
a、按照图乙所示电路完成实物连接,并将表笔连到对应位置;
b、断开开关S,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表满偏,此时的阻值为 Ω,对应欧姆表的“×10”倍率;
c、保持的阻值不变,闭合开关S,将红、黑表笔短接进行欧姆调零,电流表示数达到满偏,当滑动变阻器接入回路的阻值为 Ω时(保留三位有效数字),此时对应欧姆表的“×1”倍率;
d、步骤c完成后,将红、黑表笔与待测电阻相连,电流表的示数为3.5,则待测电阻的阻值为 Ω。
45.(23-24高二上·辽宁朝阳·期末)兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻,实验室提供了以下实验器材:
A.两节干电池组成的电池组
B.电流表A1:量程=100mA,内阻=4Ω
C.电流表A2:量程=200mA,内阻=2Ω
D.定值电阻R1=1Ω
E.定值电阻R2=2Ω
F.定值电阻R3=13Ω
G.滑动变阻器R(0~10Ω)
H.导线与开关
(1)实验时设计了如图甲所示电路,需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表,将电流表。量程扩大为0.5A,另定值电阻作为保护电阻,则三个定值电阻选择为:a ;b ;c (均填器材前面的字母)。
(2)在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。( )
(3)电路连接准确无误后,闭合开关K,移动滑动变阻器,得到多组电流表A1,A2的示数,作出了I2-I1图像如图丙所示,则电池组电动势E0= V;内阻= Ω(小数点后均保留两位)
(4)用本实验电路进行测量,仅从系统误差方面分析,电动势及内阻的测量值均 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
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