未知,所以P输出的变化情况无法判断,选项D错误. 答案:AB
9.直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )
A.总功率一定减小 B.效率一定增大
C.内部损耗功率一定减小 D.输出功率一定先增大后减小
解析:滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减R外1
小,由P总=EI可得P总减小,故选项A正确.根据η==可知选
R外+r1+r/R外项B正确.由P损=I2r可知选项C正确.因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输出的变化情况,选项D错误. 答案:ABC
10.如图所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L标有“2 V,0.4 W”,开关S接1,当变阻器调到R=4 Ω时,小灯泡L正常发光.现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,则( )
A.电源内阻为1 Ω B.电动机的内阻为4 Ω C.电动机正常工作电压为1 V D.电源效率约为93.3%
P0.4U222
解析:小灯泡的额定电流为I=U=2 A=0.2 A,电阻为RL=P=0.4 Ω=10 Ω.当接1时E=I(RL+R+r),代入数据解得r=1 Ω,故选项A正确;当接2时灯泡正常发光,流过的电流为I=0.2 A,电源内电压为U=Ir=0.2×1 V=0.2 V,U动0.8故电动机电压为U动=E-UL-U=(3-2-0.2)V=0.8 V,故电阻R
EI-I2r3×0.2-0.22×1
=4 Ω,故选项B、C错误;电源的效率η=EI=
3×0.2×100%≈93.3%,选项D正确. 答案:AD 三、非选择题
11.如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF. (1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.
(2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量. (3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率. 解析:(1)稳定时,电路中的电流I=
E
=1 A.
r+R1+R2
(2)S闭合,电路处于稳定状态时,电容器两端的电压U=IR2=1×6 V=6 V,断开后,电容器两端的电压为10 V,所以ΔU=4 V,流过R1的总电荷量为ΔQ=ΔUC=1.2×10-4 C.
EE2??2
(3)PR2=?r+R+R?R2= [R2-?R1+r?]2?12?
+4?R1+r?
R2
E2
可见当R2=R1+r时,R2消耗的功率最大,PmR2==6.25 W.
4?R1+r?答案:(1)1 A (2)4 V 1.2×10-4 C (3)6.25 W
12.在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
解析:(1)因为题图乙中AB的延长线交U轴于20 V处,交I轴于1.0 A处,所以E
电源的电动势为E=20 V,内阻r==20 Ω.
I短
(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应题图乙中的B点,即U2=4 V、I2=0.8 A,U2得R2=I=5 Ω.
2
(3)当P在R3的左端时,由题图乙知此时U外=16 V,I总=0.2 A 所以R外=
U外
=80 Ω I总
R1R3
因为R外=+R2
R1+R3所以R3=300 Ω
答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
高中物理总复习《电学实验基础》
同步强化训练题
[课时精讲]
1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图甲和乙所示.该工件的直径为________ cm,高度为________ mm.
解析:游标卡尺读数=主尺读数+游标尺读数:12 mm+4×0.05 mm=12.20 mm=1.220 cm.
螺旋测微器读数=固定刻度+可动刻度:6.5 mm+36.2×0.01 mm=6.862 mm. 答案:1.220 6.862(6.861~6.863均正确)
2.分别读出下表中的电压表和电流表的示数,并填在表格中.
电表 所选量程 0~3 V 0~15 V 0~3 A
解析:0~3 V的最小分度为0.1 V,读数为2.17 V; 0~15 V的最小分度为0.5 V,读数为10.8 V; 0~3 A的最小分度为0.1 A,读数为0. 80 A; 0~0.6 A的最小分度为0.02 A,读数为0.16 A.
答案:2.17(2.15~2.19均可) V 10.8(10.6~10.9均可) V 0.80(0.79~0.81均可) A 0.16 A
3.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图所示甲、乙两种电路各测一次,用图甲测得的数据是3.0 V,3.0 mA.用图乙测得的数据是2.9 V,4.0 mA.由此可知,用图____________测得Rx的误差较小,测量值Rx=____________.
0~0.6 A 测量值
1
解析:对比两次测量中电压和电流的变化量,电压的变化量为原电压的30,电流1
的变化量为原电流的3,说明电压的变化量远小于电流的变化量.因此,电流表U
分压不明显,即电流表内阻RA?Rx,所以采用图甲测量时误差较小,且Rx=I=3.0
Ω=1 000 Ω.
3.0×10-3答案:甲 1 000 Ω
4.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图所示.
(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=________ Ω.(保留两位有效数字)
(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图.
解析:(1)图线如图所示
ΔU
Rx=ΔI=2.4×103 Ω(2.3×103~2.5×103 Ω) RxRV(2)因满足R>R,故采用电流表内接法.
A
x
答案:见解析
5.为测量“12 V,5 W”的小灯泡在不同电压下的功率,给定了以下器材: 电源:12 V,内阻不计;
电流表:量程0~0.6 A、0~3 A,内阻约为0.2 Ω; 电压表:量程0~3 V、0~15 V,内阻约为15 kΩ; 滑动变阻器:0~20 Ω,允许最大电流1 A; 开关一个,导线若干.
实验要求加在小灯泡上的电压可从零开始调节. (1)以下四个电路图你认为最合适的是________.
(2)在本实验中,电流表的量程可选____________.