- 导体的电阻
- 共2593题
图中R为已知电阻,为待测电阻,
为单刀单掷开关,
为单刀双掷开关,V为电压表(内阻极大),E为电源(电阻不可忽略)。现用图中电路测量电源电动势
及电阻
(1)写出操作步骤:
(2)由R及测得的量,可测得
=_____________________,
=________________.
正确答案
(1)①K1断开,K2接到a端,记下电压表的读数U1;②K2仍接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2;③K1仍闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3.
(2)U1
(1)①K1断开,K2接到a端,记下电压表的读数U1;②K2仍接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2;③K1仍闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3.
(2)K1断开,电压表测量的是电源电动势,由欧姆定律
(8分)在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中,所需的实验器材如图,且部分实验电路已用导线连好。
(1)请用实线将剩余电路连接完好
(2)将线圈A插入线圈B中,断开电键的瞬间,两线圈中电流绕行方向 (填“相同”或“相反”)
(3)若线圈A中电流方向为顺时针(俯视),则当变阻器的滑片p向左移动时,B线圈的两个端,
(填“M”或“N”)端电势较高。
正确答案
(1)如下图; (2)相同;(3)N
试题分析: (1)将线圈A插入线圈B中,断开开关的瞬间,穿过线圈的B的磁通量变小,由楞次定律可得,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向相同。
若线圈A中电流方向为顺时针(俯视),则当变阻器的滑片p向左移动时,变阻器电阻变大,电流变小,穿过线圈的B的磁通量变小,由楞次定律可得,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向相同。也就是经线圈B的电流是由M流向N,电源内部电流由低电势流向高电势,所以N端电势高。
(10分)在测电阻的实验中,待测电阻Rx大约为20Ω,从实验室找出以下供选择的器材:(要求电压从0开始调节,测量数据尽可能精确)
E.滑动变阻器R1(0~20Ω)
F.滑动变阻器R2(0~3 000Ω)
G.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用____________(填写仪器前字母代号).
(2)将设计的电路图画在下面虚线框内.
(3)根据电路原理图完成下列实物图连接。
正确答案
(1)(3分)ABCEG(每缺少1项扣1分;有错误选项不得分。)
(2)(4分) 如右图所示。(分压电路正确给2分,测量电路正确给2分)
(3)(3分)如下图所示。(每根导线各1分)
试题分析:(1) 实验需要电源A,电流表B,电压表,因为电源电压为3V,为了减小实验误差,所以选用电压表C,为了操作方便,所以滑动变阻器选用E,还需要导线和开关G,所以选 ABCEG(每缺少1项扣1分;有错误选项不得分。)
(2)实验要求电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压解法,被测电阻阻值很小,所以需要电流表的外接法,故如右图所示。
(分压电路正确给2分,测量电路正确给2分)
(3)如下图所示。(每根导线各1分)
一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,
(1)如果表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是______Ω;
(2)如果发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到____档。
正确答案
220 Ω ; ×100
试题分析:(1)读数为22×10Ω=220 Ω;(2)如果发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到×100 档。
(8分)某学生用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω,连接电路的实物图如图。
①该学生接线中错误的和不规范的做法是 。
②在答题卡方框里画出这个实验的正确电路图
(电流表的电阻较大且未知)。
③该同学实验完毕,将测量的数据反映在U-I图上,根据这一图线,可求出:
电池的电动势E =____ __V,
内电阻r =____ _Ω。
正确答案
①ABD ②如图
③1.47(1.46-1.48) , 0.75(0.73-0.77)。
试题分析:根据实物图来看,滑动变阻器接法错误,导致滑动变阻器不能调节阻值。A表正负极接错。另外电压表不受开关控制,这是不规范的。测量电路如图。根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知截距代表电动势,斜率绝对值代表内阻
点评:此类题型考察了闭合电路欧姆定律、基本实验仪器的使用方法
在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所使用的电流表内阻约为几欧姆,电压表的内阻约为十几千欧。根据实验所测8组数据,在图甲所示I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图。
②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象,其中正确的是( )
③若将被测小灯泡与一定值电阻R和电源组成如图丙所示的电路,已知电源电动势为6.0 V,内阻为1.0Ω。现测得电路中的电流为0.4 A,则定值电阻R所消耗的电功率约为 W。
正确答案
(1)电路如图所示
(4分,电路不通不给分,内接法扣2分,限流式扣2分)
(2)D(2分)
(3)0.64(0.60-0.68均给分)(2分)
试题分析:①描绘小灯泡伏安特性曲线时,由于电流表内阻与灯泡电阻相当,所以电流表连接方式选择外接,由于需要测量多组数据,滑动变阻器选择分压连接②由可知随着电压的增大,电阻逐渐增大,功率P与U2图像的斜率表示电阻的倒数,应该减小,所以图像AB错;由公式
可知P与I2图像的斜率增大,故选D③由于流过灯泡电流为0.4A,从图像甲中找到此时电压为4V,电源内阻电压为.4V,所以定值电阻R两端电压为1.6V,功率为P=UI=0.64W
点评:由于本实验要求多测量几组数据,滑动变阻器采用分压连接,电流表选择外接法
为了测量一节干电池的电动势和内电阻(约为1Ω),准备了下列器材供选用:
E.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 1000Ω,允许最大电流为)
F.开关 G.导线若干
(1)电流表量程选________,滑动变阻器选__________(填代号)
(2)在图甲中将所选器材,用细线代表导线进行实物连线
(3)根据实验数据画出的图线如图乙所示,由图线可求出待测干电池的电动势为________V,内电阻为_________ Ω(计算结果保留三位有效数字)
正确答案
(1)
(2)见解析 (3)1.50 1.00
试题分析:本实验的系统误差来源于未计电压表的分流.为减小误差,需要减小电压表的分流。本实验中实验器材的选择原则是:滑动变阻器的选择原则:阻值范围较小而额定电流较大;电压表的选择原则:在满足量程要求的前提下选取内阻较大的;电流表的选择需根据电源电动势和选用的滑动变阻器来确定.
(1)测量干电池的电动势和内电阻合理的选择电压表与电流表的量程可以减小读数误差,测量一节干电池的电动势和内电阻时,由于电源内阻较小,滑动变阻器应选择阻值小、功率大的所以滑动变阻器选D,为减小电流表的读数误差,电流表的可用范围应较大,可用范围较小,所以电流表选
。
(2)电路连接原则:从正极到负极,先干路再支路,先串联再并联,连接电路如下图
(3)U-I图线和纵轴的交点为电源电动势,图线的斜率为电源内阻,所以电动势为1.50V, 内电阻为1.00Ω。
点评:中等难度。选取电压表、电流表时不要认为量程越大越好,应使指针偏转大一些。以减小读数时的相对误差.滑动变阻器的选取以调节方便为原则,既需考虑最大阻值,又要看额定电流是否符合要求.利用U-I图象求解电动势和内阻时要注意:图线的斜率为电源的内电阻,即,图线与纵轴的截距为电源的电动势。
如图甲所示为加速度计的原理图:支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动。随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架将发生位移,并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V,滑块质量m=0.1kg,弹簧劲度系数k=20N/m,电源电动势E=10V,内阻不计,滑动变阻器总电阻值R=40Ω,有效总长度l=8cm.当待测系统静止时,滑动触头P位于变阻器R的中点,取A→B方向为正方向。
(1)该加速度计能测量的最大加速度为 m/s2。
(2)为保证电压表能正常使用,图甲电路中电阻R0至少 Ω。
(3)根据R0的最小值,将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度,如图乙,电压4V对应加速度为 ,电压6V对应加速度为 (要求用正负号表示加速度方向)。
正确答案
(1) 8 (2)10 (3) 0 -4m/s2
试题分析:(1)弹簧形变量在允许范围内的最大值为4cm,由和
可得加速度最大为
(2)电压表电压不能超过8V,最大值,则
至少为10Ω。
(3)当电压表示数为4V是,,滑片指在滑动变阻器中间,加速度为0;电压为6V,滑动变阻器从中间向右滑了,有向左的加速度,由
和
可得大小为
,因此电压6V对应加速度为
点评:中等难度。串联电路电压比等于电阻比。
某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:
A.多用电表
B.电压表Vl,量程3V,内阻约5kΩ
C.电压表V2,量程15V,内阻约25kΩ
D.电流表Al,量程0.6A,内阻约0.2Ω
E.电流表A2,量程3A,内阻约0.04Ω
F.电源,电动势E=3.0V
G.滑动变阻器Rl,最大阻值5Ω,最大电流为3A
H.滑动变阻器R2,最大阻值200Ω,最大电流为1.5A
I.电键S、导线若干
小题1:在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_________欧姆挡;
小题2:按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是_________Ω;
小题3:在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中
电压表应选 ;电流表应选 ;
滑动变阻器应选 。(填器材前面的字母代号)
小题4:在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.
正确答案
小题1:_____×1___
小题2:9
小题3: B D G
小题4:图略(电流表外接法、滑动变阻器分压式).
小题1:选用“×10”欧姆挡,指针偏转角度太大,所以应改用小档位,所以改用×1档;
小题2:欧姆档读数应用指针所指位置×倍率,所以被测电阻约为:9×1Ω=9Ω;
小题3:要求电压从零开始,所以应该选用滑动变阻器的分压式接法,那么滑动变阻器选用小电阻大电流的Rl;
因为电源电压为3伏,所以被测电阻两端电压不会超过3伏,所以应选用Vl;
被测电阻中的电流最大为,所以电流表选用Al
故答案选BDG
小题4:电流表阻值与被测电阻较为接近,所以采用电流表的外接,电压要求从零开始,所以采用滑动变阻器的分压式接法,电路如下:
现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧)要求:
(1)在右边方框中画出实验电路图:
(2)简要写出完成接线后的实验步骤;
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式= 。
正确答案
(1)参见解析
(2)①按电路图连接好电路。
②在开关S断开状态下读出电压表指针所在处的分度格数n1.
③闭合开关S,读出电压表指针所在处的分度格数n2.
(3)
在分组实验中有测定电源的电动势和内电阻的实验,我们从该实验知道测定电源的电动势和内电阻,至少应使电源连接不同负载两次,然后利用全电路欧姆定律求解。但现在只有一个定值电阻可用作负载;另外,应由电流表和电压表两个表,但现在只有一只电压表,而且是没有刻度值的;不过考虑到电压表电阻很大,而且题目只要求测出电源的内阻,应该有变通的办法。
(1)我们可以把断路也作为一种负载状态,实验电路如图5所示。S断开时,因电压表内阻远大于电源内阻,可认为是断路状态,S闭合时,又是一种负载状态。
(2)实验步骤如下:
①按电路图连接好电路。
②在开关S断开状态下读出电压表指针所在处的分度格数n1.
③闭合开关S,读出电压表指针所在处的分度格数n2.
(3)设电压表每一小分度表示的电压为U0。
S断开时,有 E=n1U0
S闭合时,有
解以上两式,得
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