- 导体的电阻
- 共2593题
用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将图实-6-12所示实物连线成为实验电路.
图实-6-12
微安表μA(量程200 μA,内阻约200 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻约10 kΩ);
电阻R0(阻值约20 kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω,额定电流1 A);
电池组E(电动势3 V,内阻不计);
开关S及导线若干.
正确答案
见解析图
由于=0.5,
=100,可以看出R0≫RA,故采用电流表内接法.因电阻R0的阻值远远大于滑动变阻器的阻值,故采用分压接法.画出电路原理图如图所示.把实物与原理图结合起来完成连线,注意电压表、电流表的正、负接线柱,保证电流从正接线柱进从负接线柱出.连线如图所示.
在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应
为 mm(该值接近多次测量的平均值)
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池阻(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的 图(选填“甲”或“乙”)。
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端,请根据(2)所选的电路图,补充完成图3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。
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线,由图线得到金属丝的阻值 Rx= Ω(保留两位有效数字)。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 (填选项前的符号)。
A.1×Ω·m B.1×
Ω·m
C.1×Ω·m D.1×
Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由于测量仪表引起的系统误差
D.用U—I图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差
正确答案
(1)0.398(0.395~0.399)
(2)甲
(3)如图
(4)如图,(4.3~4.7)
(5)C
(6)CD
(1)螺旋测微器读数时要注意0.5mm刻线是否露出,读数时要有估读值
(2)应选电流表外接法,滑动变阻器选用分压式接法,这样电压表、电流表示数有较大范围的变化,才能得到表格中的数据。
(3)实物图连接注意电流表外接,滑动变阻器分压,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端,连接时使电压表、电流表的示数最小。注意各电路元件接线柱位置,导线不能交叉,另外还要注意用黑色签字笔画线,以免扫描试卷不清楚。
(4)将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点,有些点不在线上,要让线两侧点的个数基本相等,离直线较远的点直接舍去(图中第6个点)。计算直线的斜率即为电阻R,求斜率时,在直线上尽量远的选取两点,用求出斜率,为所求电阻值R。
(5)根据电阻定律得
,代入数据,注意各物理量单位,解得C正确。
(6)用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差,A错误。由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,B错误。伏安法测电阻时,电流表和电压表的内阻引起的误差是系统误差,若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表(电流表、电压表)引起的系统误差,C正确。用U—I图像处理数据求金属线电阻,可以将错误的数据或误差较大的数据(如图中第6个点)去掉,不在直线上的点均匀分布在线的两侧,这样可以减小偶然误差,D正确。
为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为60Ω)。有以下一些器材可供选择:
电流表:(量程0~50mA,内阻约10Ω)
(量程0~3A,内阻约0.12Ω)
电压表:(量程0~3V,内阻3KΩ)
(量程0~15V,15KΩ)
电源:E(电动势为约为3V,内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0~10Ω、允许最大电流2.0A) 滑动变阻器
(0~1kΩ、允许最大电流0.5A) 单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)电流表应选_______,电压表应选_______,滑动变阻器应选________(填字母代号)。
(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量值范围尽可能大)
(3)测得待测电阻Rx的测量值 真实值(填大于、等于或小于),引起实验误差的原因是 。
正确答案
(1) ,
,
(填写字母即可)
(2)电路图如右图所示
(4)小于,电压表的分流作用。
电源电动势3V,电路中最大电流为0.05A,所以电流表应选择,电压表选
,因为要求测量范围尽可能要大一些,所以滑动变阻器选电阻小的
,测量的电阻实际上为电压表与电阻的并联电阻,测量值偏小
如图(1)所示的电路中,电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω,两个相同的定值电阻R0=9Ω,R1=18Ω,且不随温度而变化。(1)求通过电阻R1中的电流;(2)若在电路中将两个并联电阻R1、R0换成一个灯泡L(7.2W,0.9A),如图(2)所示,该灯泡的伏安特性曲线如图(3)中实线所示。则接入电路后,灯泡的实际功率为多少?
某学生的解法如下:RL=, I=,代入P=I2RL即可求出灯泡的实际功率。
请你判断该同学的解法是否正确?若正确,请解出最终结果;若不正确,请用正确方法求出灯泡的实际功率。
正确答案
图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头a的量程为Ig=600μA,内阻为Rg,b是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
小题1:图1中分流电阻Rp的阻值为_______。
小题2:在电表改装成后的某次校准测量中,电流表的示数如图所示,由此读出流过电流表的电流为_______mA。此时流过分流电阻Rp的电流为________ mA(保留一位小数)
正确答案
小题1:
小题2:)49.5 49.0
:(1)由于Rg和Rp并联,由IgRg=IRRp和I=Ig+IR
得:RP=.
(2)由图2知流过a电流表的电流I’为49.5mA;设此时流过表头的电流为I’g,流过RP的电流为I’R,
∵加在表头和Rp上的电压相等,故有I’gRg=I′RRp…①
I’=(I’g+I’R)…②;
由①②联立得:I’R=49.005mA≈49.0mA
点评:由该题可看出,解决此类问题要充分理解电表改装原理,电路的分压分流原理.
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实-6-15所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
图实-6-15
图实-6-16
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总
不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某同学测出电源和小灯泡的U-I图线如图实-6-16所示,将小灯泡和电阻R串联
后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图实-6-17中的(a)、
(b)、)(c)所示,下列说法正确的是 ( )
图实-6-17
正确答案
(1)g (2)0.8 (3)AC
(1)若调节滑动变阻器,小灯泡的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,
说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是g导线断路.
(2)由电源的U-I图线知E=3.0 V,r=1 Ω,当小灯泡与电阻串联后
由闭合电路欧姆定律得E=I(R+r+R灯)
又由小灯泡的U-I图线得R灯==1.2 Ω
解得R=0.8 Ω.
(3)因a元件的I-U图线是直线,说明其电阻不随电压的变化而变化,故可作为标准电
阻,故A对,B错.b的阻值随电压升高而增大,c的阻值随电压升高而降低,故C对
D错.
利用如图所示的电路测量一量程为300mV的电压表的内阻Rx,Rx约
为300Ω.某同学的实验步骤如下:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a端,
闭合电键S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;
②闭合电键S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开电键S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的一半;读出此时电阻箱R0的阻值,即等于电压表内阻Rx.
实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和电键之外,还有如下可供选择的实验器材:
根据以上设计的实验方法,回答下列问题:
(1)为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用________,定值电阻R/应选用_________(填写可供选择实验器材前面的序号).
(2)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值Rg 真实值RV(填“大于”、“小于”或“等于”),且在其他条件不变的情况下,若RV越大,其测量值Rg的误差就越 (填“大”或“小”).
正确答案
(1)B、C (2)大于、小
(1)本实验滑动变阻器选择分压连接,选小电阻的,B对;定值电阻起到分压限流的作用,选C (2)本实验是利用半偏法测量电压表内阻,当断开开关S2时,滑动变阻器左端电压大于电压表的满篇电压,电阻R0两端电压大于U/2,所以测量值偏大,若RV越大,其测量值Rg的误差就越小
要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻R,实验室提供下列器材:
电流表:量程1.0mA,内阻r1约为4Ω.
电流表:量程500μA,内阻r2=750Ω,.
滑动变阻器R0:阻值约10Ω.
电池E,电动势ε=1.5V,内阻很小.电键S,导线若干.
小题1:在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号.
小题2:需要测量的物理量是 ,根据所测物理量,求出电阻阻值的表达式Rx= 。
正确答案
小题1:
小题2:
电流表A1的量程大于A2的量程,所以用A1测总电流,用A2和定值电阻并联,测量支路电流,因为电阻阻值电阻较小,不便于改变电路的电阻,所以用分压式。
所以需要测量电流表的示数
根据欧姆定律:
电路如图:
用多用电表的欧姆挡测量阻值约为30Ω的电阻,将下列操作步骤填写完整:
E.将选择旋钮旋至交流电压最高挡
正确答案
×1Ω 欧姆调零 欧姆刻度线的零刻度
分析:偏角大说明电阻小,要换用小倍率挡,重新调零后测量,读数为示数乘以倍率.
解答:解:欧姆表的零刻度在右边,偏角大,说明带测电阻阻值小,应换小倍率×1挡,重新欧姆调零后测量;
欧姆表的读数为:示数×倍率=32×1=32Ω.
答案为:×1,欧姆调零,欧姆刻度线的零刻度,32
点评:本题考查了欧姆表的使用方法,记住,每次换挡都要重新欧姆调零.
某同学要测量一电阻Rx(阻值约18Ω)的阻值,实验室提供如下器材:电池组E(电动势3V,内阻约1Ω);电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω);电压表V(量程0~3V,内阻约5kΩ);电阻箱R(阻值范围0~99.99Ω,额定电流1A);开关S,导线若干。
小题1:为使测量尽可能准确,应采用下面给出的 ▲ 所示电路进行测量。
小题2:下表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表A、电压表V的测量数据I、U,请在坐标纸上作出图象,根据图象得出电阻Rx的测量值为 ▲ Ω。
小题3:此实验中电阻Rx的测量值与真实值相比 ▲ (选填“偏大”或“偏小”)。
正确答案
小题1:A
小题2:如右图
小题3:偏小
略
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