- 导体的电阻
- 共2593题
(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图1中a、b所示.若选择开关处在“×10 Ω”的欧姆挡时指针位于a,则被测电阻的阻值是 Ω.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b,则被测电压是 V。
(2)如下图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端.
①为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:
A.用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻;
B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
C.用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流.
你认为以上测量中不妥的有: (填序号).
②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示.请你做进一步处理,并由图求出等效电源的电动势
E= V,内阻r= Ω.
③由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比 ,测得的内阻与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相同”).
正确答案
(1)500 2.00 (2)①AC少选计1分,有错选不计 ②1.45 0.75 ③偏小 偏小
试题分析:(1)欧姆挡的读数方法是指针读数即最上面刻度盘示数乘以倍率即。“直流电压2.5 V”挡读数时以中间刻度盘为准,中间刻度盘共计50格,每一格代表
,指针指在第10格,所以最终读数为
,估读一位。
(2)①欧姆档测电阻时,多用表内部有电源,需要把外电路电源断开,在不清楚a、b间是否与外电源断开情况下冒然测电阻不妥,测电流时多用表要串联在电路中,黑箱内部电路情况不明,不能保证是与a、b串联,故AC不妥。
②观察电路图可知,电压表和电流表测量的是路端电压和干路电流,那么丙图的数据描点作图即路端电压随电流变化的关系图像,该图像与纵轴交点即等效电源电动势1.45V,斜率代表内电阻,
③分析电路发现,电压表测量的确实是路端电压,但电流表测量的电流偏小,没有计算电压表分流,所以有误差。当电压表不分流时即电压表示数等于0时数据是准确的,其他的数据均是电流偏小,对图像校正后如下,可见与纵轴截距即电动势小于真实值,斜率即内阻也小于真实值。
(1)有一段横截面是圆形的金属丝,螺旋测微器测量它的直径如图所示,螺旋测微器的读数为________mm。
(2)该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5 Ω,现用伏安法进一步精确测量其电阻,备有以下器材:
直流电源E:电动势约4.5V,内阻很小;
直流电流表Al:量程0~3A,内阻约0.025Ω
直流电流表A2:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω:
直流电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器Rl:最大阻值50Ω;
电键、导线若干。
①在可选择的器材中应选用的电流表是_______。(填A1或A2)
②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值________真实值。(填“大于”、“小于”、“等于”)
③请在答题纸的虚线框内画出实验电路图。
正确答案
(1)4.000 (2)①A2②小于 ③电流表外接,滑动变阻器分压、限流皆可以
试题分析:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为4mm,可动刻度读数为0.01×0mm=0.000mm,所以最终读数为:4.000mm
(2)①当电源电压全部加在电阻上时,产生电流为0.9A,若使用A1,则偏移量不到,误差较大,故选A2 ;②待测电阻阻值较小,所以需用电流表外接,实际测量值等于电阻与电压表并联之后的值,比实际值偏小;③电流表外接,滑动变阻器选用限流式或分压式皆可,如下图(分压式接法):
如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:
为了能正常进行测量并可能减小误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。
小题1:请在方框内画出电路原理图并标明所用器材的符号;
小题2:待测电阻的表达式RX= (用表中规定的字母表示)。
正确答案
小题1:
小题2:
小题1:测电阻首先想用伏安法,观察所给的器材电流表的量程太大,测量误差会很大,所以只能采用伏伏法, V2的量程大于V1,所以V2测总电压,V1测分电压,又因为滑动变阻器阻值太小,所以只能采用分压式接法,电路图如下:
小题2:根据串并联关系:
移项得:
下右图中的P是一根表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜的长陶瓷管(碳膜布满圆柱体的外侧面)。陶瓷管的长度约为50cm,外径约为6cm,所用电阻膜材料的电阻率已知为ρ,管的两端有导电箍M、N。该电阻的长度就是陶瓷管的长度,其截面积可看作等于膜的厚度与圆周长的乘积。现有器材为:A.米尺、B.游标卡尺、C.螺旋测微器、D.电压表、E.电流表、F.电池组、G.滑动变阻器、H.电阻箱、I.电键和导线。请你设计一个测量该电阻膜厚度d的实验方案。
小题1:所须选用的器材有:__________________(填器材前的字母即可)。
小题2:所须测量的物理量有:_____ 、_____、 _____、 _____。
小题3:根据实验测得的以上数据计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=________________。
小题4:在左下图的方框中画出实验电路图(MN间的电阻膜的电阻约几个kΩ,滑动变阻器的总阻值为50Ω)。并将右下图中的实物按电路图连接起来(有3根导线已经连好,不得改动)。
正确答案
小题1:
小题2:
小题3:
小题4:
略
某同学用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为1Ω;电压表(量程0~3V,内阻3kΩ),电流表(量程0~0.6A,内阻1.0Ω),滑动变阻器有R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)和R2(最大阻值100Ω,额定电流0.1A)各一只。
小题1:实验中滑动变阻器应选用 。(选填“R1”或“R2”)
小题2:在实验中测得多组电压和电流值,得到如图乙所示的电压与电流关系图线,根据图线求出的电源电动势E= V,内阻r= Ω。(结果保留两位小数)
正确答案
小题1:R1
小题2:1.47 0.93
小题1:由于只有一节干电池,电动势为1.5V,电压不大,所以滑动变阻器选用R1就可以了,
小题2:由图可知,图象与纵坐标的交点为电源电动势,故电动势为1.47V;
而图象与横轴的交点为0.72A,说明当电源的路端电压为0.8V时,电流为0.72A,则有E=U+Ir可得,内阻r=Ω=0.93Ω.
(9分)在“测定直流电动机的效率”实验中,用如图所示的实物图测定一个额定电压U=6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
(1)请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图(电动机用表示)
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是________;可估算出电动机线圈的电阻为____________Ω。
(4)从前4次的实验数据可以得出:UI (填“>”、“<”或“=”)。
正确答案
(1)见下图 (3)0 (4)>
试题分析:(1)根据实物图画电路图,滑动变阻器的接入方式为分压式,电流表接入方式为外接式。需要注意。
(3)在第5次实验中,重物匀速上升的高度h为1.5m所用时间为,即没有上升,速度为0.即电动机没有拉动重物,所用没有做功。此时电动机消耗的电能全部转化为内能,电动机变为纯电阻电路,电阻
(4)第一组数据,,
,即
,分析其他数据也是如此,因为电功率
一部分消耗在内阻上转化为内能,其他部分才是转化为机械功率
,所以
。
(8分)为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系,提供了如下的实验器材:
A. 电压表V1(0~2V,内阻2kΩ)
B. 电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C. 电流表A(0~1A,内阻约1Ω)
D. 定值电阻R1=2kΩ
E. 定值电阻R2=16kΩ
F. 滑动变阻器R(15Ω,2A)
G. 学生电源(直流6V,内阻不计)
H. 开关、导线若干
(1)为了减小实验误差,电压表应选用________,定值电阻应选用_________(均用序号字母填写);
(2)在探究功率与电压的关系时,要求电压从零开始调节,并且多次测量,画出满足要求的电路图;
(3)根据设计的电路图,写出电压表读数UV与小灯泡两端电压U的关系__________。若小灯泡的电功率为P,则关系图线可能正确的是__________。
正确答案
(1)A (或V1)(1分) D (或R1)(1分)
(2)电路图如图(3分)
(3)U=2UV(1分) C(2分)
试题分析:(1)灯泡额定电压为4v,而两个电压表一个量程为2v太小,另外一个量程为15v又太大,4v以下的电压对大量程电压表指针偏角小,读数误差大,因此对小量程电压表改装,与
串联后的量程为
刚好合适。
(2)要求电压从零开始调节,并且多次测量必须把滑动变阻器以分压式接入,而灯泡电阻约为,根据电流表“大内偏大小外偏小”,
所以电流表选择外接法。电路图见答案。
(3)与
串联,电流
,而灯泡电压
。根据灯泡纯电阻电路电功率
,图像应是一条倾斜的直线,但考虑到随功率变大温度升高,电阻变大,所以图像斜率逐渐变小,图C正确。
(12分)如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图。
(1)根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(4分)
(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于____ ____端(选填“A”、“B”或“AB中间”)(2分)
(3)实验中测得有关数据如下表:根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线(用横坐标表示U)。(4分)
(4)根据你描绘的I—U特性曲线,可求得灯泡的额定功率为 W.(2分)
正确答案
(1)见下图(2)A 端(3)见下图(4) 0.60~0.70W.
试题分析:(1)由原理图将实物图连接,如下图所示;(2)根据原理图可知滑动变阻器采取分压接法,闭合开关前应该使并联部分电压最小,故将滑片移至A端;(3)根据题目中给出的数据在坐标系中描点,用平滑的曲线连接,让尽量多点落在曲线上,不落在曲线上的点对称分布在两侧,如下图所示;(4)由图像读出小灯泡两端电压为2.5V时的电流,由可以求出小灯泡的额定功率.
(每空3分,共计12分)为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a)所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触良好.
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b)所示,其示数为d= mm.
(2)实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如下表:
请根据表中数据在图(c)上作U-I关系图线,根据图象求电源的内阻r= Ω.
(3)图(d)是根据表中数据作出的U/I-x关系图象,由图象求出电阻丝的电阻率ρ为 Ω·m(保留两位有效数字).
正确答案
(1)0.400(2)1.2
(3)
试题分析:(1)螺旋测微器读数方法:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为毫米).所以读数为0.400mm
(2)①U-I图象与纵轴的截距为电源的电动势,由图可得E=3.0V;图线斜率为电源的内电阻与串联的总电阻,由图可得
②关系图线如图
③由电阻定律有,
,由图可得
串联组成的电路)的内电阻,对
图像要理解其斜率与截距的物理意义。
要用电流表和电压表测定1节干电池(每节干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.3Ω)的电动势和内电阻,现有下列器材供选用:
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)
G.电流表(0~3A) E.电压表(0~15V)
F.电流表(0~0.6A)
(1)为了使测量结果较准确,其中滑动变阻器应选____,电压表应选_____,电流表应选___。(填字母代号)
(2)在右图虚线框内画出该实验的电路图。
(3)如上图是根据实验数据画出的U I图像。由此可知这个干电池的电动势E= V,
内电阻 Ω。(结果保留两位有效数字)
正确答案
(1)B、;D;F (2)如图所示 (3),
试题分析:(1)由于电源内阻约为0.3Ω,为了便于调节,测动变阻器选出阻值小的,因此选B,由于电源是一节干电池,电动势为1.5V,因此电压表选3V就可以;而回路电流不会太大,因此电流表选0.6A
(3)图象与纵轴交点为电动势,因此E=,而图象的斜率的绝对值等于内电阻,因此内电阻
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