高中物理第十一章 电路及其应用精选测试卷检测题(Word版 含答案)
高中物理第十一章 电路及其应用精选测试卷检测题(Word 版 含答案)
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优(难)
1.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表1A 、2A ,若把1A 、2A 分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是
A .图甲中的1A 、2A 的示数相同
B .图甲中的1A 、2A 的指针偏角相同
C .图乙中的1A 、2A 的示数和偏角都不同
D .图乙中的1A 、2A 的指针偏角相同 【答案】B 【解析】 【详解】
AB.图甲中的A 1、A 2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同,故A 错误,B 正确;
CD.图乙中的A 1、A 2串联,A 1、A 2的示数相同,由于量程不同,内阻不同,电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同,故CD 错误。
2.两个定值电阻R 1、R 2串联后接在输出电压U 恒为10 V 的直流电源上,有人把一个电压表并联在R 1两端(如图),电压表的示数为6V ,如果将电表改接在R 2两端,则电压表的示数将( )
A .小于4V
B .等于4V
C .大于4V 小于6V
D .等于或大于6V
【答案】A 【解析】
试题分析:将电压表与电阻R 1并联时,电压表的读数为6V ,则电阻R 2两端的电压为
4V .将电压表与电阻R 1并联,则其并联的总电阻小于R 1,
121
6R U V R R ?=+并并,
2
21
4R U V R R ?=+并;若将电压表与电阻R 2并联,则其并联的总电阻小于R 2,根据串联电
阻的电压分配可知,
222
21
2121
4R R R U U U V R R R R R R =+++并并并<
<,所以电压表的读数将
小于4V ,故A 正确,BCD 错误;故选A. 考点:部分电路的欧姆定律的应用
【名师点睛】本题考查了部分电路的欧姆定律的应用问题,是基本的电路电压关系的应用,注意串联电路总电压等于个元件电压之和,并且要注意并联电路的电阻计算;此题是基础题,考查电压表对接入电路的影响.
3.如图所示,P 为一块均匀的半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间,测出电阻为R ,然后再将它按图乙方式接在C 、D 之间,这时P 的电阻为( )
A .R
B .
2
R C .
4
R D .4R
【答案】D 【解析】 【详解】
将半圆形合金片从中间(图中虚线所示)割开,分成完全相同的两块,设每块电阻力R 0,则图中甲连接方式相当于两个电阻并联,图乙连接相当于两个电阻串联。则
2
AB R R R =
=,024CD R R R == 选项D 正确,ABC 错误。 故选D 。
4.如图是有两个量程的电压表,当使用a 、b 两个端点时,量程为0~10 V ,当使用a 、c 两个端点时,量程为0~100 V .已知电流表的内阻R g 为500 Ω,满偏电流I g 为1 mA ,则电阻R 1、R 2的值( )
A .9500Ω;90000Ω
B .90000Ω;9500Ω
C .9500Ω;9000Ω
D .9000Ω;9500Ω
【答案】A 【解析】 【详解】 由图示电路图可知
110V ()g g I R R +=, 1210()0V g g I R R R ++=,
代入数据解得19500ΩR =,290000ΩR = A. 9500Ω;90000Ω与分析相符,符合题意 B. 90000Ω;9500Ω与分析不符,不符合题意 C. 9500Ω;9000Ω与分析不符,不符合题意 D. 9000Ω;9500Ω与分析不符,不符合题意
5.两只电压表V 1和V 2是由完全相同的两个电流计改装成的,V 1表的量程是5 V ,V 2表的量程是15 V ,把它们串联起来接入电路中,则 ( )
A .它们的示数相等,指针偏转角度也相等
B .它们的示数之比为l:3,指针偏转角度相等
C .它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3
D .它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
电压表是由电流计与定值电阻串联改装而成的;V 1表的量程是5V ,V 2表的量程是15V ,相同的两个电流计改装,可知,V 2表的内阻是V 1表的内阻的3倍.把它们串联接入电路,通过的电流相等,电表指针的偏角相同;电表两端电压之比等于内阻之比1:3,它们的示数之比为1:3.故B 项正确,ACD 错误。 故选B 。
6.如图所示,a 、b 、c 、d 、e 是五个相同的电阻,如果将电压逐渐升高,则最先烧坏的电阻应是( )
A .a 和b
B .c
C .d
D .e
【答案】D 【解析】 【详解】
由图可知,a 和b 并联后与e 串联,最后跟c 和d 的串联电路并联,设电阻都为R ,则c 和d 的电压都为
2U
;a 和b 并联电阻为2
R ,所以a 和b 的电压都为3U ,e 的电压为23
U
,所以e 的电压最大,所以随着电压U 升高时,先烧坏的电阻应是e ; A.a 和b 与分析不符,不符合题意; B.c 与分析不符,不符合题意; C.d 与分析不符,不符合题意; D.e 与分析相符,符合题意。
7.下图所示为多用电表的原理图,表头内阻为g R ,调零电阻为R ,电池的电动势为E ,内阻为r ,则下列说法正确的是
A .接表内电池正极的是红表笔
B .电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
C .用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现指针偏转太小,应改选较大的倍率档
D .测量电阻时,应该先进行欧姆调零,再选倍率档,最后接入电阻进行测量 【答案】C 【解析】 【详解】
A.接表内电池负极的是红表笔,故A 错误;
B. 欧姆表零刻度线在刻度盘的最右侧,故B 错误;
C. 用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现表头指针偏转角度太小,说明电阻很大,要换用较大倍率挡,故C 正确;
D. 测量电阻时,应该先选倍率档,再进行欧姆调零,最后接入电阻进行测量,故D 错误。
8.如图电路所示,当ab 两端接入100V 电压时,cd 两端为20V ,当cd 两端接入100V 电压时,ab 两端电压为50V ,则R 1:R 2:R 3之比是( )
A .4:2:1
B .2:1:1
C .3:2:1
D .以上都不对
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
当ab 两端接入100V 电压时,用理想电压表测得cd 两端为20V 得到
212
2ab
ca U R U R R =+
即
212
100
202R R R =+
整理得
122412
R R == 当cd 两端接入100V 电压时,用理想电压表测得ab 两端电压为50V 得到
232
2cd
ab U R U R R =+
即
232
100
502R R R =+
整理得
2321
R R = 所以
R 1∶R 2∶R 3=4∶2∶1
A .4:2:1,与结论相符,选项A 正确;
B .2:1:1,与结论不相符,选项B 错误;
C .3:2:1,与结论不相符,选项C 错误;
D .以上都不对,与结论不相符,选项D 错误; 故选A .
考点:本题考查串联电路的电流,电压,电阻关系
点评:本题学生要熟练掌握串联电路的电流,电压,电阻关系,能灵活运用其关系进行计算.
9.在许多精密的仪器中,如果需要较精确地调节某一 电阻两端的电压,常常采用如图所
示的电路通过两只滑动变阻器1R和2R对一阻值为500Ω左右的电阻0R两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200Ω和10Ω关于滑动变阻器1R、2R的连接关系和各自所起的作用,下列说法正确的是()
A.取1R=200Ω,2R=10Ω,调节2R起粗调作用
B.取1R=10Ω,2R=200Ω,调节2R起微调作用
C.取1R=200Ω,2R=10Ω,调节1R起粗调作用
D.取1R=10Ω,2R=200Ω,调节1R起微调作用
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
若1R=200Ω,2R=10Ω,则2R与R0组成的部分电路的电阻远小于1R,移动1R上的滑片很不方便调节2R两端的电压.
当1R=10Ω,2R=200Ω时,移动1R上的滑片使1R两端的电压变化较快,移动2R上的滑片使R0两端的电压变化相对较慢,故B对;ACD错
故选B
【点睛】
滑动变阻器采用分压式接法时,为使电压变化明显,滑动变阻器的总电阻要远小于被测电阻的电阻值.
10.如图所示的电路中,U=120V,滑动变阻器R2的最大值为200Ω,R1=100Ω。当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为()
A.120 V B.40 V C.60 V D.80 V
【答案】B
【解析】
试题分析:由题,滑片P滑至R2的中点,变阻器下半部分电阻为100Ω,下半部分电阻与
R 1并联的阻值为R 并=R 1=50Ω,则a 、b 两端的电压为U ab ==40V ,故B 正
确。
考点:本题考查等效电阻,串联电路的特点。
11.如图,一根长为l 、横截面积为S 的闭合软导线置于光滑水平面上,其材料的电阻率为ρ,导线内单位体积的自由电子数为n ,电子的电荷量为e ,空间存在垂直纸面向里的磁场.某时刻起磁场开始减弱,磁感应强度随时间的变化规律是B =B 0-kt ,当软导线形状稳定时,磁场方向仍然垂直纸面向里,此时
A .软导线围成一个正方形
B .导线中的电流为
4klS
πρ
C .导线中自由电子定向移动的速率为4kl
n e πρ
D .导线中电场强度大小为4kl π
【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据楞次定律“增缩减扩”的原理,软导线稳定时呈圆形.故A 项正确.
B .根据2l
r π=可得
2l r π
=
圆的面积
2
2
04l S r ππ
== 感应电动势大小为
2
04S B kl E t π
?==
? 稳定时软导线中的电流为
E
I R
=
其中
l R
S
ρ
=,联立可得电流
4
E klS
I
Rπρ
==
故B项正确.
C.导线横截面积为S、单位体积内的自由电子数为n、电子的电荷量为e,则导线中电流
I neSv
=
解得导线中自由电子定向移动的速率
4
kl
v
ne
πρ
=
故C项正确.
D.计算导线中电场可将其视为沿导线方向的匀强电场,则导线中电场强度
2
4
4
kl
U kl
E
l l
π
π
===
场
故D项正确.
故选BCD。
点睛:楞次定律的另一表述:感应电流的效果,总要反抗产生感应电流的原因.依这一表述,“楞次定律”可推广为:①阻碍原磁通量的变化(增反减同、增缩减扩)②阻碍相对相对运动(来拒去留).
12.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后,下列判断正确的是()
A.灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻大
B.通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍
C.灯泡L1消耗的电功率为0.70W
D.灯泡L2消耗的电功率为0.30W
【答案】AD
【解析】
【详解】
AB.当开关闭合后,灯泡L1的电压:
U1=3V
由图读出其电流:
I1=0.25A
则灯泡L
1的电阻:
1
1
1
3
12
0.25
U
R
I
=ΩΩ
==
灯泡L2、L3串联,电压:
U2=U3=1.5V 由图读出其电流:
I2=I3=0.20A 则:
2 2
21.5
7.5 0.2
U R
I ΩΩ
===
所以灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻大,通过灯泡L1的电流不是灯泡L2电流的2倍,选项A正确,B错误;
C.灯泡L1的功率为:
11130.25W0.75W
P U I
==?=选项C错误;
D.灯泡L2消耗的电功率:
2221.50.20W0.30W
P U I
==?=
选项D正确。
故选AD。
13.如图所示是有两个量程的电流表,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1 A,另一个量程为0~0.1 A,表头内阻R g=200 Ω,满偏电流
I g=2 mA,则()
A.当使用a、b时量程为0~1 A
B.当使用a、c时量程为0~1 A
C.电阻R1=0. 41 Ω
D.电阻R2=0.41 Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB.表头改装成电流表时需并联分流电阻,且分流电阻越小,改装后量程越大,可知使用a、b时量程为0~1A,使用a、c时量程为0~0.1A,故A正确,B错误;
CD.由并联电路各支路两端电压相等可得I g(R2+R g)=(I1-I g)R1,I g R g=(I2-I g)
(R1+R2),I g=2mA,I1=1A,I2=0.1A,解得R1=0.41Ω,R2=3.67Ω,故C正确,D错误.
14.原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流.设氢原子的电子以速率v 在半径为r 的圆周轨道上绕核转动,周期为.T 已知电子的电荷量为e 、质量为m ,静电力常量为k ,则其等效电流大小为( ) A .e T B .2ev
r
π
C
D 【答案】ABD
【解析】 【分析】 【详解】
A .根据电流的定义式可得等效电流为
q e I t T
=
= 故A 正确;
B .电子运动的周期表达式为
2r
T v
π=
根据电流的定义式可得等效电流为
2q ev I t r
π=
= 故B 正确;
CD .原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流,氢原子的电子的速率v ,根据库仑力提供向心力
22224e r k m r T
π= 解得
T =
形成的电流为
e I T ==故C 错误,D 正确。
故选ABD。
15.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为图线过P点的切线,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.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为1
2
U
R
I
=
C.对应P点,小灯泡的电阻为1
21
U
R
I I
=
-
D.对应P点,小灯泡的功率为图中梯形PQON所围的面积
【答案】BD
【解析】
I-U图线各点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,从图中可知图线斜率减小,说明随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,A错误;根据电阻的定义得到,对应P点,小灯泡的电阻为1
2
U
R
I
=,R不等于切线斜率1
21
U
I I
-
,B正确C错误;P点的功率P=UI,故可以用矩形PQOM所围“面积”来表示,D正确.
【点睛】对于线性元件,欧姆定律成立,即
U U
R
I I
?
==
?
,对于非线性元件,欧姆定律不成立,
U U
R
I I
?
=≠
?
.
二、第十一章电路及其应用实验题易错题培优(难)
16.某同学将一个量程为0~1mA、内阻未知的电流表G改装为量程为0~3V的电压表V。他先测量该电流表G的内阻R g,再进行改装,然后把改装的电压表与标准电压表进行校准并进行误差分析。实验室准备的仪器有:
电源E(电动势为4.5V,内阻约1.2Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为5000Ω,允许通过的最大电流约为0.02A)
滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流约为1.0A)
电阻箱R(最大阻值为999.9Ω,允许通过的最大电流约为0.2A)
标准电压表0
V(最大量程为3.0V,内阻约为4000Ω)
开关两个,导线若干
他的操作过程如下:
(1)先按如图(a)所示的电路,测量电流表G的内阻R g,其步骤为:
①将滑动变阻器R 1调到最大,保持开关K 2断开,闭合开关K 1,再调节滑动变阻器R 1,使电流表G 的指针指在满刻度I g 处。
②保持滑动变阻器R 1的阻值不变,再闭合开关K 2,调节电阻箱R 的阻值使电流表G 的指针指在满刻度的一半处,即
1
2
g I I =
, 此时电阻箱上示数如图(b)所示,则电流表G 的内阻R g =__Ω。
(2)他根据所测出的电流表G 内阻R g 的值,通过计算后,在表头G 上串联一个电阻R ,就将电流表G 改装成量程0~3V 的电压表V ,如图(c)所示,则这个定值电阻的阻值为R =__Ω。 (3)他再用标准电压表V 0对改装的电压表进行校准,要求电压能从0到最大值之间逐一进行校准,试在图(d)的方框中补全校准电路图,并标出所选用器材的符号,其中改装的电压表和标准电压表已画出。 (______________)
(4)由于电流表G 内阻R g 的测量值____(填“小于”或“大于”)真实值,改装电压表V 时串联电阻R 的阻值_____(填“偏大”或“偏小”),因此在校准过程中,改装的电压表的示数总比标准表的示数______(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】105.0Ω 2895Ω 小于 偏大 偏小
【解析】 【分析】
根据题目中给出的提示,以及电表的改装知识进行解答。 【详解】
(1)[1]电阻箱的读数为
105.0ΩK R =,
电流表的内阻为
g 105.0ΩR =;
(2)[2]由电压表的改装原理可知:
()g g g g g 112895Ωg U U
R n R R R I R I ??=-=-=-= ? ???
;
(3)[3]要求电压从0到最大值之间逐一进行校准,因此应采用分压法,滑动变阻器选用
2R ,标准电压表和改装电压表应并联。电路图如图所示:
;
(4)[4][5][6]用半偏法测电流表内阻g R 时,由于电阻箱R 的连入使得电路总电流变大,致使
g R 的测量值偏小,这样在改装电压表时串联电阻
()g g 1U
R n R R I
=-=
-, 其阻值偏大,使得校准时通过其电流值偏小,故改装的电压表示数小于标准表的示数。
【点睛】
电表的改装及校准。
17.某实验小组要测量电阻R x 的阻值.
(1)首先,选用欧姆表“×10”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图甲所示.
(2)接着,用伏安法测量该电阻的阻值,可选用的实验器材有:电压表V (3V ,内阻约3kΩ);电流表A (50mA ,内阻约5Ω);待测电阻R x ;滑动变阻器R (0﹣200Ω);干电池2节;开关、导线若干.
在图乙、图丙电路中,应选用图____(选填“乙”或“丙”)作为测量电路,测量结果________真实值(填“大于”“等于”或“小于”),产生误差的原因是________ .
(3)为更准确测量该电阻的阻值,可采用图丁所示的电路,G为灵敏电流计(量程很小),R0为定值电阻,R、R1、R2为滑动变阻器.操作过程如下:
①闭合开关S,调节R2,减小R1的阻值,多次操作使得G表的示数为零,读出此时电压表V和电流表A的示数U1、I1;
②改变滑动变阻器R滑片的位置,重复①过程,分别记下U2、I2,…,U n、I n;
③描点作出U﹣I图象,根据图线斜率求出R x的值.下列说法中正确的有_________.A.图丁中的实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响
B.闭合S前,为保护G表,R1的滑片应移至最右端
C.G表示数为零时,电压表测量的是R x两端电压
D.调节G表的示数为零时,R1的滑片应位于最左端
【答案】乙小于电压表分流 AC
【解析】
【详解】
(2)[1][2][3]由于待测电阻的电阻值比较小比电压表的内阻小得多 , 所以电流表使用外接法 ; 所以选择图乙作为测量电路,测量结果小于真实值,产生误差的原因是电压表的分流导致测量的电流偏大,所以电阻偏小.
(3)[4]A.该电路能够准确的计算出流过待测电阻的电流值,所以该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响,A正确;
B.闭合S前,为保护G表,开始时R1的电阻值要最大,所以滑片应移至最左端,B错误;C.G表示数为零时,电压表直接和待测电阻并联所以电压表测量的是R x两端电压,C正确;
D.调节G表的示数为零时, 与R1的滑片的位置无关,D错误;
故选AC。
18.为了测量阻值范围在200~300 Ω之间的电阻R x的阻值,实验室提供了如下器材:A.电阻箱R(阻值范围0~999.9 Ω) B.毫安表(量程0~3 mA,内阻约100 Ω)
C.直流电源(电动势约3 V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量
(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图甲所示的实验电路,设计的操作步骤如下.
甲乙
①按电路图连好电路,闭合开关S1,记下毫安表的读数.
②断开S1,闭合开关S2,调节电阻箱R的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数R1.
假设该同学的设计合理,则待测电阻R x=________.
(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图乙所示的实验电路,设计的操作步骤如下.
①按电路图连好电路,将R调到最大,然后闭合S1、S2,调节R,使毫安表达到满偏,记下此时电阻箱的示数R2.
②断开S2,调节R,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数R3.假设该同学的设计合理,则待测电阻R x=________.
(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是________,理由是
_______________________________________.
【答案】R1R2-R3甲电流表超程
【解析】
【详解】
(1)[1]根据甲同学的实验电路,该同学采用了等效替代法,故待测电阻
1
x
R R
=.
(2)[2]根据乙同学的实验步骤可知23x
R R R
=+,则
23
x
R R R
=-.
(3)[3][4]甲电路中,开关接通后,电流表的读数最小值为:
3
A10mA
300
x
E
I
R
===
已超过了电流表的量程.故此设计不合理.
19.实验室有一个阻值约200Ω左右的待测电阻R x
(1)甲同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值,实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω
电流表A2:量程0~600μA,内阻为1000Ω
滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω,额定电流2A
电阻箱R2,阻值范围0~9999Ω,额定电流1A
电键S、导线若干
①为了测量待测电阻两端的电压,该同学将电流表A2与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到__________Ω时,将电流表A2改装成一个量程为3.0V的电压表。
②为了尽可能准确地测量R x的阻值,在方框中画完整测量R x阻值的电路图,并在图中标明器材代号__________________。
③调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是___mA,电流表A2的示数是____μA,则待测电阻R x的阻值是____Ω。
(2)乙同学则直接用多用电表测R x的阻值,多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×100、×10、×1.该同学选择×100倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大.为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:______.(填步骤前的字母)
A.旋转选择开关至欧姆挡“×l”
B.旋转选择开关至欧姆挡“×10”
C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔
D.将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔
E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔按正确步骤测量时,指针指在图示位置,R x的测量值为______Ω.
【答案】
4000Ω 8.0mA 300μA 187.5Ω B 、E 、
D 、C 220Ω 【解析】 【详解】
(1)①[1]为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表A 2电阻箱串联组成电压表;改装后电压表量程是3V ,则电阻箱阻值
26
31000400060010A g U R r I -=
-=-=Ω? ②[2]因改装后的电压表内阻已知,则采用电流表A 1外接,电路如图:
③[3][4][5]由图可知,电流表A 1的示数是8mA ,电流表A 2的示数是300μA ,则待测电阻R x 的阻值是
6223
12()30010(10004000)
187.5(80.3)10
A x I r R R I I --+?+===Ω--?。 (2)①[6]该同学选择×100倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大,说明倍率档选择过大,应该选择×10倍率档,然后调零再进行测量;即操作顺序是:BEDC ; ②[7]Rx 的测量值为22×10Ω=220Ω。
20.(1)某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长.已知双缝间距为d ,双缝到屏的距离为L ,将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐,并将该条纹记为第1亮条纹,其示数如图所示,此时的示数为________mm .然后转动测量头,使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐,读出示数,并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx .由此可得该红光的波长表达式为_______(用字母表达);某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样,为了使干涉条纹的间距变宽,可以采取的方法是_____________、______________________.
(2)要描绘一个标有“3V 0.8W”小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加,且尽量减小实验误差.已选用的器材除导线、开关外,还有
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω)
电流表(量程为0~300mA,内阻约为1Ω)
电压表(量程为0~3V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
①实验电路应选用图中的________________(填字母代号)
②请按照①中选择的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏___________.
③以电压表的读数U为横轴,以电流表的读数Ⅰ为纵轴,根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线,如图所示.由图可知:随着电压的增大,小灯泡的电阻_______(选填“增大”或“减小”),其发生变化的原因是________________________________.
④从图线可知,当灯泡两端电流为0.26A时,小灯泡的功率等于_________W(保留两位有效数字).⑤某同学看到实验室有最大阻值为17kΩ的滑动变阻器R1和最大阻值为100Ω的滑动变阻器R2,用R1和R2分别替换本实验中的滑动变阻器,滑片从左向右滑动过程中,电压表示数随滑片移动距离x的关系曲线如图所示,正确的是_________________.
【答案】2.430(2.428mm~2.432mm ) 4d
x L
λ=
? 换用红色的滤光片 使光屏离双缝距离远一些 B 增大 温度变高,电阻率变大,电阻变大
0.62 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1) 螺旋测微器的读数为2.0mm+0.01×43.0mm=2.430mm ; 干涉条纹的间距51x l d λ?=-,所以波长为4d
x l
λ=?; 由公式l
x d
λ?=
可知,换波长更长的光或增大光屏离双缝的距离即可; (2) 实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V ,则滑动变阻器应采用分压接法,灯
泡正常发光时的电阻为232
11.250.8
U R P ==Ω=Ω,电流表内阻为1Ω,电压表内阻为
3kΩ,相对来说,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,因此应选择图B 所示电路;
(3) 滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,闭合开关前,滑片应处于滑动变阻器最左端;根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示
(4) 由图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,由欧姆定律可知,电压与电流的比值增大,即灯泡电阻变大,这是因为灯泡电阻随灯丝温度升高而增大造成的; (5)由灯泡的伏安特性曲线可知,当电流为0.26A 时的电压为2.4V ,所以功率为P=UI=0.26 2.40.62W W ?=
(6) 由图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,由欧姆定律可知,电压与电流的比值
增大,即灯泡电阻变大,因此选B
点晴:解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,测量光波波长的原理,注意掌握干涉条纹间距公式的内容,对电学实验要明确以下情况滑动变阻器必须用分压式接法:①要求电压或电流从零调;②变阻器的全电阻远小于待测电阻;③用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程.
21.用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻T R ,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将T R 和两个适当的固定电阻1R 、2R 连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻L R 的阻值随T R 所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下L R 的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.L R 的测量结果如表所示.
.温度t (℃) 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 RL 阻值(Ω)
54.3
51.5
48.3
44.7
41.4
37.9
34.7
回答下列问题:
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线_______________.