高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷专题练习(解析版)
高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》检测题(包含答案解析)

一、选择题1.如图所示,电源电动势为E,内阻为r。
电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。
当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。
有关下列说法中正确的是()A.在只逐渐增大光照强度的过程中,电阻R0消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中,电源消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动的过程中,电压表示数变大,带电微粒向下运动D.若断开开关S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动2.如图所示电路中,电源内阻忽略不计,电阻不随温度变化。
闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器1R的滑片P由a端滑到b端的过程中()A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.3R的功率先变小后变大D.2R的功率先变大后变小3.在如图所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离,待电路稳定后,与滑片移动前比较()A .灯泡L 变暗B .电容器C 上的电荷量不变 C .电源消耗的总功率变大D .电阻0R 两端电压变大 4.现有规格为“220V ,36W”的排气扇,如图所示,排气扇电动机的线圈电阻为40Ω,当正常工作时,排气扇的( )A .通电电流计算式为220A 40I =B .输出功率计算式为2220(36)W 40P =-出 C .发热功率计算式为236()40W 220P =⨯热 D .电功率大于36W5.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.5Ω,电流表和电压表均为理想电表。
只接通S 1时,电流表示数为10A ,电压表示数为10V ;再接通S 2,启动电动机工作时,电流表示数变为6A ,则此时通过启动电动机的电流是( )A .2AB .10AC .12AD .20A6.如图所示,一个电源的电动势为E 、内阻为r ,将一个额定电压为U 的电动机接在该电源上,电动机正常工作,通过电动机的电流为I 。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷练习(Word版 含答案)

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷练习(Word版含答案)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.现要测量电压表的内阻和电源的电动势,提供的器材有:电源E(电动势约为6V,内阻不计),电压表V1(量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ),电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ),电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ),滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω),单刀双掷开关一个,导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图,你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理?_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______(选填“R1”或“R2”)(3)按照下列步骤进行实验:①闭合开关前,将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大;②闭合开关,将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置,此时电压表V1的示数为1.60V电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示,其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据,计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ,电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙1R 2.10V 5.60V 2.5kΩ 2.5kΩ【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法,根据欧姆定律综合分析可得。
【详解】(1).[1]当采用甲电路图时,电压表V1最大电流为1mA,电压表V2最大电流为0.3mA,电压表V1读数不准确,若采用乙电路图,通过V1电流更小,读数更不准确。
故只能选择丙电路图。
(2).[2] 由闭合电路欧姆定律可估算一下滑动变阻,估算滑动变阻器的阻值121316 2.535002.5.2510E U URUR----==Ω=Ω⨯最小电阻为500Ω,所以只能选择R1(3).[3] 最小分度值为0.1V,要估读到下一位,所以读数是2.10V(4).根据串并联电路特点可得3121.6V 2.4V 2.4A 610R R =+⨯ 3122.10V 1.40V 1.4A 210R R =+⨯ 联立可求得R 1=2.5k Ω R 2=2.5k Ω由闭合电路欧姆定律可得322.4 2.41.6V 2.4V 610E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭321.4 1.42.1V 1.4V 210E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭联立可得E= 5.60V【点睛】器材选择要考虑安全性原则、准确性原则、方便性原则。
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高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷专题练习(解析版)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中,可使用的器材有:A.两只相同的毫安表(量程I g=3mA,内阻R g=1000Ω);B.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω);C.滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω);D.各种规格的定值电阻R0;E.电源E(电动势约为3.0V);F.开关、导线若干.由于给出的毫安表量程太小,该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表,他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联(结果保留一位小数).该同学将用如右上方的电路图进行实验,测定电源的电动势和内阻.在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时,电流表G1示数逐渐增大,电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变,当滑片临近最右端时,电流表G2示数急剧变化.出现这种问题,应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器.在更换变阻器后,该同学连好电路,改变滑动变阻器滑片的位置,读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2,并得到多组数据,建立直角坐标系,作出了I2和I1的关系图线,经拟合得到直线I2=3.0mA-0.4I1 ,则得出电源电动势E=_____V,内阻r=_____Ω.(保留一位小数)【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g=3mA,内阻R g=1000Ω, 0.6I=A,设电流表的量程扩大的倍数为n,gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时,变阻器的阻值逐渐减小,外电路电阻减小,电流表G1示数逐渐增大,电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变,说明变阻器的电阻接近零时,路端电压才接近电源电动势,出现这种问题,应更换一个总阻值比原来小的变阻器,[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+,由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r =++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2=3.0mA -0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ,斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ,解得 2.0r =Ω2.为了测定电源电动势E 、内电阻r 和定值电阻R o 的阻值,某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路.闭合电键S 1,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M 、N 两条U-I 直线,请回答下列问题(1)图乙中的M 、N 两条图线,根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是___________,根据电压传感器 2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M 或图线N )(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.A .滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B .滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端C .定值电阻R o 上消耗的功率为2.5WD .电源的输出功率最大(3)根据图乙可以求得定值电阻R o=______Ω, 电源电动势E =______V ,内电阻r =______Ω.【答案】N M BD 2.5 1.5 1.25【解析】【详解】(1)[1][2].从电路连接可以看出,电流表A 的读数增大时,电压传感器1的读数减小,电压传感器2的读数增大.故图线N 是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象,图线M 是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象(2)[3].图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,故滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端,故A 错误,B 正确;图象可以得出电阻R 0的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,故D 正确;、定值电阻R 0消耗功率为:P=U 2I =1.0×0.4 W=0.4W ,故C 错误;所以选择BD .(3)[4][5][6].从图象a 的斜率可以得出定值电阻R 0的阻值为:0 1.00 2.50.40R -==Ω-; 从甲同学的图象可以得出图象在U 轴上的截距为1.50 V ,即电源的电动势为:E =1.50 V , 图象斜率的绝对值为:1.5 1.0 1.250.4k -== 即电源的内阻为: r =1.25Ω.【点睛】(1)从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义.(2)由图可知,图象由纵坐标的交点为电动势;由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻.(3)图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0,根据图象求解.3.某同学利用一个电阻箱、一个电压表(视为理想电表)、一个定值电阻(05ΩR =)、一个开关和若干导线测定一电源(电动势小于3V )的电动势及内阻,实验原理图如图(甲)所示。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷测试卷(解析版)

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷测试卷(解析版)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻,又可以测量电源电动势和内阻,所用到的实验器材有:两个相同的待测电源(内阻r约为1Ω)电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω)电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω)电压表V(内阻未知)电流表A(内阻未知)灵敏电流计G,两个开关S1、S2主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱R1和R2至最大,闭合开关S1和S2,再反复调节R1和R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;②反复调节电阻箱R1和R2(与①中的电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。
回答下列问题:(1)步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势差U AB=______ V;A和C 两点的电势差U AC=______ V;A和D两点的电势差U AD=______ V;(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω,电流表的内阻为______Ω;(3)结合步骤①步骤②的测量数据,电源电动势E为___________V,内阻为________Ω。
【答案】012.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3].步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中AB两点电势相等,即A和B两点的电势差U AB=0V;A和C两点的电势差等于电压表的示数,即U AC=12V;A和D两点的电势差U AD= =-12 V;(2)[4][5].利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为1121530120.430.6V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为21228.2 1.80.4DA A U R R I =-=-=Ω (3)[6][7].由闭合电路欧姆定律可得 2E =2U AC +I∙2r即2E =24+0.8r同理''222AC E U I r =+⋅即2E =2×11.7+0.6∙2r解得E =12.6V r=1.50Ω2.如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻,R 6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250 μA ,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V 挡和5 V 挡,直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω挡.(1)图(a)中的A 端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接. (2)关于R 6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号). A .在使用多用电表之前,调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R 1+R 2=________Ω,R 4=________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b )所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为________.(结果均保留3位有效数字) 【答案】黑 B 160 880 1.47mA 1.10×103 Ω 2.95 V【解析】 【分析】 【详解】(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,即红进黑出,A 端与电池正极相连,电流从A 端流出,A 端与黑表笔相连;(2)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,同时在使用电流档时也不需要调节6R ; A.与分析不符,故A 错误; B.与分析相符,故B 正确; C.与分析不符,故C 错误;(3)[3]B 端与“1”“2”相连时,该多用电表挡位分别为直流2.5 mA 挡、直流1 mA 挡,如图所示由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时,有:122G GG I r R I R I =++ 解得:12160ΩR R +=[4]B 端与“4”相连时,如图所示多用电表为直流电压1 V 挡,表头并联部分电阻:442880ΩG GU I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时,电表读数为1.47 mA ;[6]B 端与“3”相连时,多用电表为欧姆×100Ω挡,读数为:311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯[7]B 端与“5”相连时,多用电表为直流电压5 V 挡,读数为:1475V 2.95V 250⨯=3.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U -I 图像如下:(1)闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P 应放在_____处 (2)现备有以下器材: A .干电池1个 B .滑动变阻器(0~50Ω) C .滑动变阻器(0~1750Ω) D .电压表(0~3V ) E .电压表(0~15V ) F .电流表(0~0.6A ) G .电流表(0~3A )其中滑动变阻器应选_____,电流表应选____,电压表应选_____.(填字母代号) (3)由U-I 图像.由此可知这个干电池的电动势E =_______V ,内电阻r =______Ω. (4)由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差,导致E 测___ E 真,,r 测____r 真(填“>”“<”或“=”)【答案】a B D F 1.5 0.75 < < 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1] 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P 应放在最大值位置处,即a 处. (2)[2]滑动变阻器起控制电流的作用,而电源电动势大约1.5V ,电路中电流较小,故为了便用调节,滑动变阻器选取B .[3]电源电动势大约1.5V ,因此电压表选择量程为3V 的比较合适,故电压表选择D , [4]由图可知,电路中的电流较小,因此电流表选择F .(3)[5]在U -I 图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,所以由图可以读出电源的电动势为1.5V ;[6]图象中的斜率表示电源的内阻,则有:1.5 1.20.750.4r -==Ω(4)[7][8]由图所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用外接法,由于电压表分流,电流测量值小于真实值,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U -I 图象如图所示:电源的U -I 图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻,由图象可知,电源电动势的测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值.4.电流表G 1的量程为0~5mA ,内阻r =290Ω,把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0~10mA ,大量程为0~100mA ;电压档小量程为0~10V ,大量程为0~25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S 端是与“6”相连的,则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E 的电动势为15V ,当把开关S 接到位置4,短接A 、B 表笔进行欧姆调零后,用该档测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G 1满偏刻度的15处,则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A 为_____(“红色”或“黑色”),图中电阻R 5=_____Ω. 【答案】20.0V (19.8~20.2) 6 红色 29 【解析】 【详解】(1)[1]开关S 端与“6”相连,作为大量程电压表使用,量程为0~25V ,根据电压表读数规则可知,多用电表读数为20.0V ;(2)[2]分析多用电表内部结构,开关S 端与“4”相连,则作为欧姆表使用,此时干路电流最大为I m =10mA ,则根据闭合电路欧姆定律可知,E ()5mx I R r =+内E=I m r内联立解得R x=6kΩ;(3)[3]电流从红表笔流入电表,故多用电表的表笔A为红表笔.[4]当开关S端接“1”时,电流挡的量程为0~100mA,根据电表改装原理可知,I g(r+R6)=(I1-I g)R5;当开关S端接“2”时,电流挡的量程为0~10mA,I g r=(I2-I g)(R5+R6),联立解得R5=29Ω.5.用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V,内电阻约1Ω)的电动势和内电阻,除了待测电池组,电建,导线外,还有下列器材供选用∶A.电流表∶量程0.6A,内电阻约1ΩB.电流表∶量程3A,内电阻约0.2ΩC.电压表∶量程3V,内电阻约30kΩD.电压表∶量程6V,内电阻约60kΩE.滑动变阻器∶0~1000Ω,额定电流0.5AF.滑动变阻器∶0~20Ω,额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表选用________,滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)(2)下图为正确选择仪器后,连好的部分电路,为了使测量误差尽量小,还需要在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连。
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷练习(Word版 含答案)

高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷练习(Word 版 含答案)一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.电流表G 1的量程为0~5mA ,内阻r =290Ω,把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0~10mA ,大量程为0~100mA ;电压档小量程为0~10V ,大量程为0~25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S 端是与“6”相连的,则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E 的电动势为15V ,当把开关S 接到位置4,短接A 、B 表笔进行欧姆调零后,用该档测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G 1满偏刻度的15处,则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A 为_____(“红色”或“黑色”),图中电阻R 5=_____Ω. 【答案】20.0V (19.8~20.2) 6 红色 29 【解析】 【详解】(1)[1]开关S 端与“6”相连,作为大量程电压表使用,量程为0~25V ,根据电压表读数规则可知,多用电表读数为20.0V ;(2)[2]分析多用电表内部结构,开关S 端与“4”相连,则作为欧姆表使用,此时干路电流最大为I m =10mA ,则根据闭合电路欧姆定律可知,E ()5mx I R r =+内 E =I m r 内联立解得R x =6kΩ;(3)[3]电流从红表笔流入电表,故多用电表的表笔A 为红表笔.[4]当开关S 端接“1”时,电流挡的量程为0~100mA ,根据电表改装原理可知,I g (r +R 6)=(I 1-I g )R 5;当开关S 端接“2”时,电流挡的量程为0~10mA ,I g r =(I 2-I g )(R 5+R 6),联立解得R5=29Ω.2.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差,实验电路如图1所示.(1)现有电流表(0-0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0~15V) B.电压表(0~3V)C.滑动变阻器(0~50Ω) D.滑动变阻器(0~500Q)实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(选填相应器材前的字母)(2)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下的一组数据的对应点,并画出U-I图线________.序号123456电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(4)实验中随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化,图3各示意图中正确反映P-U关系的是________.【答案】(1)B C (2)如图(3) 1.50 (1.49~1.51) 0.83 (0.81~0.85) (4)C【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2].一节干电池电动势约为1.5V ,则电压表应选B ,为方便实验操作,滑动变阻器应选C ;(2)[3].根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出电源的U-I 图象如图所示:(3)[4][5].由得出的电源U-I 图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.50,则电源电动势E =1.50V ,电源内阻:1.5 1.00.830.6U r I ∆-==Ω≈Ω∆; (4)[6].电压表测量路端电压,其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大;而当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半.外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故符合条件的图象应为C .3.用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值x R ,已知电池的电动势约6V ,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:电流表1A(量程0~30mA);电流表2A(量程0~100mA);电压表V(量程0~6V);滑动变阻器1R(阻值0~5Ω);滑动变阻器2R(阻值0~300Ω);开关S一个,导线若干条.某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图1所示的电路图,正确连接电路.Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录.以U为纵轴.I为横轴.得到如图2所示的图线.Ⅲ.断开开关,将xR改接在B、C之间.A与B直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为0,0I(),与纵轴U的交点坐标为00,U().回答下列问题:(1)电流表应选用 _______,滑动变阻器应选用________.(2)由图2的图线,得电源内阻r=____Ω;(3)用I、U和r表示待测电阻的关系式xR=____________代入数值可得xR;(4)若电表为理想电表,xR接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围________电压表示数变化范围__________(选填“相同”或“不同”).【答案】A2R2 25 0UrI-相同不同【解析】【分析】【详解】①根据题设条件中电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧,可估算出电路中的电流为数十毫安,因此电流表应选用2A,为了电路正常工作,以及方便调节,多测量几组数据,滑动变阻器应选用2.R②根据图中电路结构可知,电压表测量了电路的路端电压,电流表测量了电路的总电流,因此图中图线斜率绝对值即为电源的内阻,有()35.5 4.525602010r k--==Ω=Ω-⨯.③当改接电路后,将待测电阻与电源视为整体,即为一“等效电源”,此时图线的斜率为等效电源的内阻,因此有0xUr r R kI-'=+='=-,解得0xUR rI=-.④若电表为理想电表,x R接在B、C之间与接在A、B之间,电路的总电阻可变范围不变,因此电流表的示数变化范围相同,x R接在B、C之间时,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,而x R接在A、B之间时,电压表测量的是滑动变阻器与x R两端电压的和,由于对应某一滑动变阻器阻值时,电路的电流相同,因此电压表的读数不同,所以电压表示数变化范围也不同.4.利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差.供选择的器材有:A.电流表A(0~0.6 A)B.电压表V1(0~3 V)C.电压表V2(0~15 V)D.滑动变阻器R1(0~15 Ω)E.滑动变阻器R2(0~100 Ω)G.定值电阻R0=1 ΩH.开关一个,导线若干(1)实验中电压表应选用__________,滑动变阻器应选用___________(选填相应器材前的字母).(2)实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材,请用笔画线当导线,将乙图中实物连接图补充完整___________.(3)实验时,某位同学记录了5组数据,对应的点已经标在坐标纸上,请在坐标纸上画出U–I图线___________,并根据所画图线可得出干电池的电动E=________V,内电阻r=________Ω.(计算结果小数点后保留两位数字)【答案】B D1.48(1.47-1.49范围内均可) 0.60(0.57-0.63范围内均可)【解析】【分析】【详解】(1)[1]一节干电池电动势约为1.5 V,则电压表应选B;[2]为方便实验操作,电表示数有明显变化,滑动变阻器应选D;(2)[3]实物连接图如图所示:(3)[4]U–I图线如图所示:[5]据0()U E I R r =-+可得,图线与U 轴的交点等于电动势,则电动势为1.48 V ; [6]图线斜率的绝对值为1.60,大小等于内阻与定值电阻R 0之和,则内阻为0.60 Ω.5.“用DIS 测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图a .所示,其中R 1为定值电阻,R 为滑动变阻器.(1)下列关于图a .电路的说法中正确的有_____ A .甲为电压传感器,R 的作用是保护电路 B .甲为电压传感器,R 1的作用是保护电路 C .乙为电压传感器,R 的作用是保护电路 D .乙为电压传感器,R 1的作用是保护电路(2)实验测得电池①的路端电压U 与电流I 的拟合曲线如图b .中①图线所示,由此得到电池①的电源电动势E 1=_______V ,内阻r 1=______Ω;(3)改用电池②,重复上述实验方法,得到图b .中的图线②.用阻值相同的两个定值电阻分别与电池①及电池②连接,两电池的输出功率相等,则这两个定值电阻的阻值为________Ω,电池①和电池②的效率η1______η2(选填“>”“=”或“<”). 【答案】D 6.0 2.4 1.6 < 【解析】 【详解】(1)[1]甲串联在电路中,是测量电流的,所以甲是电流传感器;乙接在电源两端,测量电压,所以乙是电压传感器;定值电阻R 1在实验中的作用主要是保护电源,防止短路;故D 正确,ABC 错误.(2)[2][3]根据U =E −Ir 可知,图象与纵轴的交点表示电源的电动势,故E 1=6.0V ;图象的斜率表示内阻,则r 1=△U/△I =(6.0−1.2)/(2.0-0)Ω=2.4Ω;(3)[4][5]由图可知,电池②的电动势E 2=4.8V.内阻r 2=1.6Ω,外接电阻R 时,电源的输出功率为:2()E P R R r =+,则226.0 4.8()()2.4 1.6R R R R =++,解得:R =1.6Ω.电池的效率:UI R EI R rη==+,带入数据得:η1<η2.6.小聪、小慧和小明分别做了以下三个电学实验:(1)小聪利用图甲所示电路图“研究通过小电珠的电流随其两端电压变化的关系”.他闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,使其向右端b 滑动,此过程中,电压表V 的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);若某一状态下,他读出电压表V 、电流表A 的示数分别为2.7V 、0.3A ,则该状态下小电珠的电阻测量值为_______Ω.(2)小慧在“测量电源的电动势和内阻”的实验中,根据图乙的电路连接实物,利用测得的数据作出了图丙所示的路端电压随电流变化的关系图像(U-I 图像),由图可知,她测出的电池电动势E=____V ,电池内阻r=______ Ω.(3)小明准备测量一只电阻R 的阻值,要求操作方便、测量误差尽量小.①他先用多用电表的电阻挡“×1k”倍率测R 的阻值,电表指针稳定时如图丁所示,其示数为_________Ω:②接着他利用下列器材进一步测量: A .电流表(0~500μA ,内阻约200Ω)B .电压表(0~3V 挡、内阻约5kΩ,0~15V 挡、内阻约25 kΩ)C .滑动变阻器(最大阻值为20Ω)D .两只干电池串联组成的电源(总电动势3V )E .开关F .导线若干小明设计好电路后,在实物间已经连接了三根导线,请你用笔画线表示导线在图戊对应的答题卡虚线框中把还未连接的实物连接成实验电路.【答案】(1)变大, 9Ω (2)1.5V , 0.5Ω (3)①10K②【解析】(1) 合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,使其向右端b 滑动,此过程中,电压表V 的示数将增大;电阻阻值9UR I==Ω; (2) 由图示电源U-I 图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.5,电源电动势E=1.5V ,电源内阻为: 1.5 1.00.51.0U r I ∆-==Ω=Ω∆; (3) 由图示多用电表可知,地示数为10×1k=10kΩ;滑动变阻器最大阻值为20Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法;电流表内阻约为200Ω,电压表内阻为5kΩ,待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法;滑动变阻器采用分压接法,电流表采用内接法,实物电路图如图所示:点晴:电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻.7.某同学利用图甲所示的电路,测多用电表内电池的电动势,以及多用电表“×100”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表电压表(量程3V,内阻几千欧)滑动变阻器(最大阻值5kΩ)导线若干回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡,再将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,直到指针指在右端的零刻度处.(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当的位置,使多用电表的示数和电压表的示数如图乙所示,则测得的电阻是____Ω,电压表的示数是________V.(4)调节滑动变阻器的滑片,读取多组电阻R和电压U,根据测得的数据,在坐标纸上描绘出11U R-图线如图丙所示,图线的斜率和截距分别为k 和b ,则多用电表内电池的电动势可表示为E =_________,电阻“×100”挡内部电路的总电阻可表示为r =_________(用图线的斜率k 和截距b 表示).【答案】2 1600 2.14 1b k b【解析】(2)多用电表红表笔内部接电源的负极,则应将图甲中多用电表的红表笔和 “2”端相连,黑表笔连接另一端.(3)测得的电阻是16×100Ω=1600Ω,电压表的示数是2.14V . (4)由闭合电路的欧姆定律:UE U r R =+,即111r U E E R=+⋅,由题意:1b E =;r k E =,解得1E b =,kr b=. 点睛:本题考查多用电表的使用方法,解题的关键是明确实验原理,会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压,同时注意掌握多用电表的内部原理,知道两表笔的正确接法.二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优(难)8.如图所示,一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t 0滑至斜面底端。
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律基础知识题库(带答案)

高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律基础知识题库单选题1、在如图所示的电路中R1=4Ω,R2=6Ω,电源电动势E=3V。
当S闭合时,理想电压表的示数为U=1V。
则流过电源的电流为和电源的内阻分别为()A.0.25A,2ΩB.0.5A,2ΩC.0.25A,4ΩD.0.5A,4Ω答案:A流过电源的电流与流过R1的电流相同,根据欧姆定律I=UR1=14A=0.25A根据闭合电路欧姆定律I=ER1+R2+r代入数据可得电源内电阻r=2Ω故选A。
2、热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。
所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。
下列关于能量耗散的说法中正确的是()A.能量耗散说明能量不守恒B.由于能量的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机C.能量耗散过程中能量不守恒D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中涉及热运动的宏观过程具有方向性答案:D能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来,其满足能量守恒定律,能量在数量上并未减少,但在可利用的品质上降低了。
能量耗散反映了涉及热运动的宏观过程都具有方向性,故D 正确,ABC错误。
故选D。
3、某智能手机说明书信息如图所示,电池支持低压大电流充电,则该手机()B.电池能提供的电能为4000mA·hC.待机电流约7.6mAD.电池充满电后以100mA的电流工作时,可连续工作4h答案:CA.4.35V为充电的电压,不是该电池的电动势,A错误;B.mA·h为电荷量的单位,所以4000mA·h表示该电池提供的电荷量,B错误;代入数据得C.由I=qtI=4000×10−3×3600A≈0.0076A22×24×3600C正确;,得D.由I=qtt=4000×10−3×3600h=40h100×10−3D错误。
人教版高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试(答案解析)
一、选择题1.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r, R i、R2是定值电阻,当滑动变阻器R0 的滑片向下移动时,下列说法正确的是()A.电流表示数变大B.电压表示数变大C.R i消耗的功率增大D.R2消耗的功率增大2.如图所示。
R i、R2均为可变电阻,电源内阻不可忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路稳定时,带电油滴悬浮在极板间静止不动,则下列说法正确的是()A.减小R2油滴向上加速运动B.减小R1油滴向上加速运动C.增大R i油滴向上加速运动D.断开S,油滴保持静止不动3.下列说法中正确的是()A.在匀强电场中,电势降低的方向就是电场强度的方向B.根据公式U=Ed可知,匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比C.单位时间通过导体横截面的电荷量越多,电流越大D.在某电池的电路中每通过2c的电荷量,电池提供的电能是4J,那么这个电池的电动势是0.5V;4.某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。
以下判断错误的是()A.直线a 表示电源的总功率 P EB.曲线c 表示电源的输出功率 P RC.电源的电动势 E= 3 V,内电阻r = 1 ◎D.电源的最大输出功率 Pm = 9 W5 .在如图所示的电路中,闭合开关S 后,L i 、12两灯泡都正常发光,后来由于某种故障使匕突然变亮,电压表读数减小,由此推断,该故障可能是()—0—«r ~~czb-'L.I*--*—(Rt-*~二 ---- d »--1A. L i 灯丝烧断B.电阻R 2断路C.电阻R 2短路D.电容器被击穿短路6 .能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,以下最能体现能量守恒定律的是( )A.闭合电路欧姆定律B.动能定理C.动量守恒定律D.牛顿第三定律7 .如图,电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值r 。
人教版高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试题(有答案解析)
一、选择题1.在如图所示电路中, L1、L2为“220V,40W”,L3、L4为“220V,60W”,比较四个灯的亮度,有以下各种说法,其中正确的是()A.L4最亮B.L1最亮C.L1、L2一样亮D.L3比L4亮2.用电压表检查如图所示电路中的故障,闭合开关后测得U ab=0 V,U ad=5.0 V,U bc=0 V,U cd=5.0V,则此故障可能是()A.L断路B.R断路C.R′断路D.S断路3.在如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r。
设电流表A的示数为I,电压表V的示数为U,当R2的滑动触点向a端移动时,则()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小4.如图所示,直线OC为某一直流电源的总功率P总随着总电流I变化的图线,曲线OBC 为同一直流电源内部的热功率P r随电流I的变化图线,若A、B对应的横坐标为2A,则下面说法中不正确的是()A .电源电动势为3V ,内阻为1ΩB .线段AB 表示的功率为4WC .电流为2A 时,外电路电阻为0.5ΩD .电流为3A 时,外电路电阻为05.多用电表测量未知电阻阻值的电路如图a 所示,电源的电动势为E ,R 0为调零电阻。
某次将待测电阻用电阻箱代替时,电路中电流I 与电阻箱的阻值x R 的关系图像如图b 所示,则下列说法正确的是( )A .当电流为0.4mA 时,待测电阻为30kΩB .左插孔插入的是多用电表的红表笔C .多用电表的内阻为15kΩD .表内电源的电动势为9V6.电动势为E ,内阻为r 的电源与定值电阻1R 、2R 、滑动变阻器R 连接成如图所示电路,已知R r =,22R r =,滑动变阻器的最大阻值为2r ,所有电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时,下列说法正确的是( )A .通过定值电阻1R 中的电流减小B .定值电阻2R 消耗的功率增大C .滑动变阻器R 消耗的功率一直增大D .电源的输出功率增大7.如图所示,电源的电动势E 一定,内阻2Ωr =,定值电阻10.5ΩR =,滑动变阻器R 2的最大阻值为5Ω,则:( )A .当滑动变阻器阻值为5 Ω时,电源的输出功率最大B .当滑动变阻器阻值为1.5Ω时,电源的输出功率最大C .当滑动变阻器阻值为2.0Ω时,变阻器R 2消耗的功率最大D .当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时,电阻R 1消耗的功率最大8.如图所示,一个电源的电动势为E 、内阻为r ,将一个额定电压为U 的电动机接在该电源上,电动机正常工作,通过电动机的电流为I 。
部编版高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律带答案真题
(名师选题)部编版高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律带答案真题单选题1、某一电源的电动势为E,内阻为r,外电路(纯电阻电路)的电阻为R,此电路()A.短路电流为ER B.短路电流为ErC.正常工作时的电流为Er D.正常工作时的电流为ER2、某同学将一直流电源的总功率P E、电源内部的发热功率P r和输出功率P R随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。
以下判断不正确的是()A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标一定满足关系P A=P B+P C B.b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1:2,纵坐标之比一定为1:4C.电源的最大输出功率P m=9WD.电源的电动势E=3V,内阻r=1Ω3、图示电路中,电源的电动势E=6V、内阻为r,电流表A为理想电表,小灯泡L标有“4V,4W”字样。
R1、R2为两根同材料电阻丝,已知R1的长度是R2的两倍,R1的横截面积是R2的一半,当开关S接1时,小灯泡正常发光,开关S接2时,电流表示数为1.5A。
则开关S接3时,电流表示数为(不考虑温度对电阻的影响)()A.1.5AB.1.2AC.0.6AD.0.2A4、四盏灯泡接成如图所示的电路。
a、c灯泡的规格为“220V,40W”,b、d灯泡的规格为“220V,100W”,各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd且都没有超过各自的额定功率,则这四盏灯泡实际消耗的功率大小关系是()A.Pa=Pc < Pb=PdB.Pa=Pc > Pb > PdC.Pa < Pc < Pb < PdD.Pa < Pc < Pb=Pd5、如图所示,电源电动势为E、内阻为r,定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω,R0为滑动变阻器。
两电表均可视为理想电表,当滑动变阻器的滑动头在最左端时,电压表示数7.50V,当滑动头在最右端时,电压表示数为8.25V,电流表的示数为0.45A,则()A.电源电动势为8.80VB.电源内阻为1.0ΩC.滑动变阻器的总阻值为10Ω时,电压表示数8.00VD.当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的236、某儿童智能型玩具机器人,其额定功率为24W,额定工作电压为6V,机器人的锂电池容量为2A⋅h,则机器人()A.额定工作电流为2AB.充满电后最长工作时间为2.5hC.电池充满电后总电荷量为7.2×103CD.在额定电流工作时每秒消耗能量为2J7、我国自古有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。
(典型题)高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试题(有答案解析)
一、选择题1.如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大2.恒压电源的内阻可视为零,普通电源的内阻不可忽略。
为判别一电源是哪种电源,某同学连接了如图所示实验电路,并断开电键,设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。
此方案()A.无效。
因为无论是哪种电路,电流表示数都变大B.无效。
因为无论是哪种电路,电流表示数都变小C.有效。
若是恒压电源,电流表示数不变,若是普通电源,则电流表示数变大D.有效。
若是恒压电源,电流表示数不变,若是普通电源,则电流表示数变小3.如图所示电路中,电源内阻忽略不计,电阻不随温度变化。
闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器1R的滑片P由a端滑到b端的过程中()A .U 先变大后变小B .I 先变小后变大C .3R 的功率先变小后变大D .2R 的功率先变大后变小4.下列说法中正确的是( ) A .在匀强电场中,电势降低的方向就是电场强度的方向B .根据公式U =Ed 可知,匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比C .单位时间通过导体横截面的电荷量越多,电流越大D .在某电池的电路中每通过2C 的电荷量,电池提供的电能是4J ,那么这个电池的电动势是0.5V ;5.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。
如图所示,图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像(电池内阻不是常量),图线b 是某电阻R 的U I -图像。
在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为( )A .5.5ΩB .7.0ΩC .12.0ΩD .12.5Ω 6.能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,以下最能体现能量守恒定律的是( )A .闭合电路欧姆定律B .动能定理C .动量守恒定律D .牛顿第三定律 7.某热敏电阻的阻值随温度的变化关系为R =(2t -400)Ω(t 的单位为K ,计算时t 只取数值),使用该热敏电阻测量温度大于t A 的温度值(t A =250K ),需首先把热敏电阻、电池、电流表、滑动变阻器串联起来,如图所示,然后把装置放入标准温度箱内,保持温度箱内温度为t A ,调整滑动变阻器使电流表达到满偏,满偏处标注温度为t s ,提高标准温度箱内的温度,在电流表表盘上刻上相应温度,这就得到了一个简易温度计。
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高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷专题练习(解析版)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.现要测量电压表的内阻和电源的电动势,提供的器材有:电源E(电动势约为6V,内阻不计),电压表V1(量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ),电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ),电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ),滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω),单刀双掷开关一个,导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图,你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理?_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______(选填“R1”或“R2”)(3)按照下列步骤进行实验:①闭合开关前,将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大;②闭合开关,将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置,此时电压表V1的示数为1.60V电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示,其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据,计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ,电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙1R 2.10V 5.60V 2.5kΩ 2.5kΩ【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法,根据欧姆定律综合分析可得。
【详解】(1).[1]当采用甲电路图时,电压表V1最大电流为1mA,电压表V2最大电流为0.3mA,电压表V1读数不准确,若采用乙电路图,通过V1电流更小,读数更不准确。
故只能选择丙电路图。
(2).[2] 由闭合电路欧姆定律可估算一下滑动变阻,估算滑动变阻器的阻值121316 2.535002.5.2510E U URUR----==Ω=Ω⨯最小电阻为500Ω,所以只能选择R1(3).[3] 最小分度值为0.1V,要估读到下一位,所以读数是2.10V(4).根据串并联电路特点可得3121.6V 2.4V 2.4A 610R R =+⨯ 3122.10V 1.40V 1.4A 210R R =+⨯ 联立可求得R 1=2.5k Ω R 2=2.5k Ω由闭合电路欧姆定律可得322.4 2.41.6V 2.4V 610E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭321.4 1.42.1V 1.4V 210E R R ⎛⎫=+++⨯ ⎪⨯⎝⎭联立可得E= 5.60V【点睛】器材选择要考虑安全性原则、准确性原则、方便性原则。
选择合适电路,根据欧姆定律联立可得。
2.某实验小组设计了如图所示的电路,用于研究热敏电阻T R 的伏安特性曲线,所用电压表量程为3V ,内阻V R 约10k Ω,电流表量程为0.5A ,内阻A 2.5R =Ω,R 为电阻箱。
(以下计算结果均保留2位有效数字)(1)该实验小组实验操作步骤:①按实验电路图把电路连接好②把电阻箱调到最大,闭合开关;③调节电阻箱电阻值,记录下不同电阻箱电阻值R 和对应的电压表示数U 和电流表示数I ④利用上述物理量的符号,表示电源路端电压U =端_______。
(2)该小组同学,通过正确的测量得到数据,并描绘在I U -坐标系中,图线如图所示,其中A 曲线是热敏电阻伏安特性曲线,B 斜线为电源的电流随路端电压的变化规律。
当电压表示数为1.0V 时,热敏电阻值T R =______Ω;该电源的电动势E =______V ,内电阻r =_______Ω;(3)实验中,当电阻箱的阻值调到1Ω时,热敏电阻消耗的电功率P =________W 。
【答案】()A U I R R ++ 10 3.0 2.5 0.36【解析】【分析】【详解】(1)[1]由电路图可知,电阻间为串联关系;电压表测量T R 两端的电压,电流表测量电路中电流,根据串并联电路规律可知外电压为()A U U I R R =++端(2)[2]当电压为1.0V 时,热敏电阻值中的电流I 为0.1A ,由欧姆定律可知,电阻为10ΩT T TU R I == [3] [4]根据闭合电路的欧姆定律 E U Ir =+可知图像的与U 轴的交点为电源电动势3.0V E = 整理得U E I r r=- 斜率10.220.55k r === 解得 2.5Ωr =(3)[5]电源等效内阻06ΩA r r R R =++=热敏电阻两端的电压6U E I =-在图像中做6U E I =-的图像图像的交点为0.277A I =, 1.30V U =热敏电阻消耗的电功率0.36W P UI ==3.(1)如图所示为某多用电表内部简化电路图,作电流表使用时,选择开关S 应接________(选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大.(2)某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V 的电压表内阻(如图乙),主要步骤如下:① 把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上;② 把两表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻零刻度处;③ 把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接,黑表笔与另一接线柱相连,发现这时指针偏转角度很小;④ 换用________(选填“×10”或“×1 k”)欧姆挡重新调零后测量,发现这时指针偏转适中,记下电阻数值;⑤ 把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔,把多用电表放回桌上原处,实验完毕.(3)实验中(如图丙)某同学读出欧姆表的读数为_________Ω,这时电压表读数为___________V.(4)请你计算欧姆表内部电源电动势为________V.(保留两位有效数字)【答案】1 负 ×1k 4.0×104 2.20 3.0【解析】(1)当做电流表使用时,电阻应和表头并联分流,故连接1和2时为电流表,根据欧姆定律可知并联支路的电压相等,并联支路的电阻越大,分流越小,故当接1时量程最大;(2)③根据“红进黑出”原理,即电流从红表笔流进可知红表笔接电压表的负极;④欧姆表在测量电阻时指针从无穷大处开始偏转,故欧姆表指针偏转很小,说明被测电阻大,档位应提升一级,即换×1k的测量;(3)欧姆表的读数为440.01000 4.010VR=⨯=⨯Ω;电压表分度值为0.1V,故读数为2.20V;(4)根据(3)采用的档位可知中值电阻即欧姆表内阻为41.510r=⨯Ω,根据闭合回路欧姆定律可得4.02.24.0 1.5VVRE ER r==++,解得3.0VE≈.4.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组旳电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡旳伏安特性曲线.A.电压表V1(量程6V、内阻很大)B.电压表V2(量程3V、内阻很大)C.电流表A(量程3A、内阻很小)D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)E.小灯泡(2A、5W)F.电池组(电动势E、内阻r)G.开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器旳阻值,多次测量后发现:若电压表V1旳示数增大,则电压表V2旳示数减小.(1)请将设计旳实验电路图在虚线方框中补充完整_____.(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2旳示数,组成两个坐标点(I,U1)、(I,U2),标到U—I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组旳电动势E=__________V、内阻r=_________Ω.(本小题结果保留2位有效数字)(3)在U —I 坐标中两条图线在P 点相交,此时滑动变阻器连入电路旳阻值应为________Ω,电池组旳效率为_____________(此空结果保留2位有效数字).【答案】 4.5 1.0 0 56%【解析】【详解】(1)[1]伏安法测电源电动势与内阻实验中,电压表测路端电压,电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大;描绘小灯泡伏安特性曲线实验中,电流表测流过灯泡的电流,灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小,调节滑动变阻器时,电压表1V 的示数增大,则电压表2V 的示数减小,则1V 测路端电压,2V 测灯泡两端电压,电路图如图所示:(2)[2]电源的U-I 图象是一条倾斜的直线,由图象可知,电源电动势为:4.5V E =;[3]则电源内阻为:4.5V 2.5V 1.0Ω2.0AU I r -===∆∆; (3)[4]由图乙所示图象可知,两图象的交点坐标,即灯泡电压2.5V L U =,此时电路电流 2.0A I =,则电源电动势为: L E Ir U IR =++滑即:4.5V 2.0A 1Ω 2.5V 2.0A R =⨯++⨯滑则:0ΩR =滑;[5]则电池组旳效率为:100%56%L EIIU η=⨯=。
5.小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:电池组(电动势约6V ,内阻r 约3Ω)、电流表(量程2.0A ,内阻r A =0.8Ω)、电阻箱R 1(0~99.9Ω)、滑动变阻器R 2(0~R t )、开关三个及导线若干.他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R 2接入电路的阻值.(1)小华先利用该电路准确地测出了R 2接入电路的阻值.他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S 、S 2,断开S 1,读出电流表的示数I ;再闭合S 、S l ,断开S 2,调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时,电流表的示数也为I .此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω.(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势E 和内电阻r .①他的实验步骤为:a .在闭合开关前,调节电阻R 1或R 2至 _________(选填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关S ,再闭合_______(选填“S 1”或“S 2”);b .调节电阻________(选填“R 1”或“R 2”),得到一系列电阻值R 和电流I 的数据;c .断开开关,整理实验仪器.②图乙是他由实验数据绘出的1R I-图象,图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表_______(用对应字母表示),电源电动势E =_____V ,内阻r =______Ω.(计算结果保留两位有效数字).【答案】3.6 最大值 S 1 R 1 R A 与r 之和 6.0 2.8【解析】【分析】(1)由电路的结构可知测出了2R 接入电路的阻值用的是等值替代法.(2)实验中采用的是电阻箱和电流表的方式测定电动势和内电阻;根据实验的原理可知应采用的方式;(3)分析电流与电阻的关系,由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式,再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻。