- 导体的电阻
- 共2593题
现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些)。备用的仪器有:直流电源(12V)、电流表、电压表、滑动变阻器(0~10Ω)、电键、导线若干。
(1)在方框中画出实验电路图。
(2)如图所示是Rx的伏安特性曲线。从图中可看出,当电流超过某一数值后,其电阻迅速________(填“增大”或“减小”);
(3)若Rx与标有“6V,9W”的灯泡串联后,接入直流电源两端,灯泡恰能正常发光。则此时该电子器件两端的电压是________V,该直流电源的内阻是________Ω。
正确答案
(1)电路图【两种电路图均可,若变阻器串接得0分】
(2)增大
(3)2.0;2.67
试题分析:(1)由题目要求可知滑动变阻器的接法应为分压接法;由于电阻较小,故应选用电流表外接法;
(2)由表格中数据可在坐标轴中描出各点,再用平滑的曲线将各点连接即可;
(3)灯泡正常发光,则可求得电路中的电流,由坐标可查出对应的电压;由闭合电路欧姆定律可求得电源的内电阻.
解:(1)由题意可知本实验应采用滑动变阻器分压接法、电流表采用外接法,电路图如图所示;
(2)由表格中数据利用描点法将各点描于坐标轴中,再用平滑的曲线画出R的伏安特性曲线.图象如图所示;图象的斜率表示该器件的阻值,由图可知,图象的斜率越来越大,故说明电子器件的电阻增大;
(3)灯泡正常发光,故灯泡的电压为6V,电流;
由坐标中数据可知,电子器件两端的电压为2.0V;则由串联电路的电压规律可知,电源内阻两端的电压,故内电阻
;
点评:本题为探究性实验,解决实验要注意由题意明确实验的原理,并且结合已掌握串并联电路的规律进行分析解答.
(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示,则它们的读数值依次是___ __mm、____A、____V。
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E = 4.5V,内阻较小。则右边电路图中,____(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏____(选填“大”或“小”)。
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的_____电路(选填字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=_____( 用题中字母代号表示)。
正确答案
(1)0.996~1.000, 0.42, 2.25~2.29 (2)A,小(3)B ,
试题分析:螺旋测微器先读固定部分为,可动部分可估读为
,故总示数为:
电流表量程为0.6A,则最小刻度为0.02;指针所示为0.42A;
电流表量程为3V,最小刻度为0.1V,则指针指数超过2.25,故可估读为:2.25~2.28V;
①因电源不能在大功率下长时间运行,则本实验应采用限流接法;同时电压表内阻较大,由以上读数可知,待测电阻的内阻约为,故采用电流表外接法误差较小;在实验中电压表示数准确,但电流测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小;
②因已知电流表准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻;故应选B电路;待测电阻及电流表总电阻,则待测电阻
;
点评:对于电学实验一定不要单纯靠记忆去解决问题,一定要在理解的基础之上,灵活运用欧姆定律及串并联的相关知识求解.
有一电阻,阻值在100Ω—200Ω范围内,它的额定功率约为1/4W。现需要进一步确定其阻值,手头有如下一些器材,
电流表A1: 电阻为20 Ω 量程 0—50mA;
电流表A2 : 电阻为20 Ω 量程 0—100mA
电压表V1 : 电阻为10kΩ 量程 0—5V ;
电压表V2 :电阻为20kΩ 量程 0—15V
滑动变阻器R1:范围0—20Ω,额定电流2A;
滑动变阻器R2:范围0—100Ω,额定电流1A
电源E:电动势12V;
电键.导线等。
要求测量误差尽可能小。
(1)请你从上述器材中挑选出相应的器材进行实验。电流表应选用____ ,电压表应选用__ _,滑动变阻器应选用_ __。
(2)用电流表.电压表测量通过被测电阻的电流与电压时,应选用图____ ,所示的联接方式。
(3)请在图中方块处画出测量电路图
正确答案
A1 V1 R1 乙 电路图外接法 图略
试题分析:首先根据,可以得知其额定电压范围在5—7V,根据
可知电流范围在0.033—0.05A。因此电流表选择A1。电压表选择V1的理由是额定电压最大值只有满偏值的一半左右,大部分时候测得电压均小于其刻度的一半。考虑使用分压式电路,可以通过分压电阻调节电压,所以选择V1是可以充分利用其表盘刻度,使其读数误差小一些。根据判别式
,其待测电阻最大值小于判别式电阻,因此认为待测电阻为小电阻,进而确定适合采用安培表外接法。
考点分析:电表选择 测量电路选择
总结评价:电阻测量类问题是高考中将常出现且得分率比较低的题型。这类题目灵活,需要学生的创新精神和不拘一格的气度。但是大多数学生在这方面都有所欠缺。其实这类问题要冲原理上线制定方案,然后根据题目中的具体特点适当调整,逐渐满足题目的需要。
某兴趣小组为了测量一待测电阻丝的阻值Rx,先用多用电表粗测出它的阻值约为9Ω,再用千分尺测量该段电阻丝的直径,如图所示,然后再用伏安法精确地测量。实验室里除待测电阻丝外,还准备了以下器材:
A.多用电表 B.电压表Vl(3V,5kΩ)
C.电压表V2(15V,25kΩ) D.电流表Al(0.6A,0.2Ω)
E.电流表A2(3A,0.04Ω) F.电源(E=4.5V,内阻不计)
G.滑动变阻器Rl(5Ω,3A) H.滑动变阻器R2(200Ω,1.5A)
I.电键S、导线若干
(1)待测电阻丝的直径是_______mm;
(2)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)
(3)在实验中,既要满足实验要求,又要减小误差,应选用的实验电路图是_______。
正确答案
(1)1.010(3分);(2)B,D,G;(每空1分,共3分)(3)C(3分)
略
有一个教学用的可拆变压器,如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈A、B,线圈外部还可以绕线。
(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值,指针分别对应图乙中的a、b位置,由此可推断 线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)
(2)如果把它看成理想变压器,现要测量A线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线,一只多用电表和低压交流电源,请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量,并用字母表示)。
A线圈的匝数为nA= ,(用所测物理量符号表示)
正确答案
(1) a ;
(2) 在线圈B上缠上10圈导线
(3) nA= 10UA:UB ,(用所测物理量符号表示)
略
为了测量某一未知阻值的电阻Rx,某实验小组找来以下器材:电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、电流表(0~0.6A,内阻约1Ω)、滑动变阻器(0~15Ω,2A)、电源(E=3V,内阻很小)、开关与导线,该小组同学实验操作如下,请你按要求填写:
①断开开关,请按图甲所示的电路图在图乙中连接实物图;
②如图乙,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于_______端。
③闭合开关,缓慢调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,建立合适的坐标系作出I-U图如下;
④整理仪器
根据I-U图可得,该未知电阻的阻值为Rx=______。(保留两位有效数字)
由于实验中使用的电表不是理想电表,会对实验结果造成一定的影响,则该小组同学实验测出的电阻值_____________ RX的真实值(填“>”、“<”或“=”)。
利用现有的仪器,为了更加精确地测量这个电阻的阻值,你给该实验小组的建议是:________________________________________________________________________.
正确答案
小题1:连线如图
小题2:a
小题4:Rx=5.0Ω。(4.8Ω~5.0Ω均正确)(2分)
> (1分)
电流表外接 (1分
小题1:连接实物图,先串联上金属丝和电流表然后把电流表采用内接法连入电路中,实物图如下:
小题2:闭合电键前,避免用电器烧坏,应使电路中电阻最大,所以滑动变阻器阻值处于最大阻值状态;所以滑动触头应滑到a处;
小题4:根据欧姆定律:,图像的斜率表示电阻
如果不是理想电表,那么电流表分压作用会导致电压表测量的电压大于真实值,所以电阻的测量值大于真实值;
电流表的内阻接近被测阻值的电阻,所以应该采用外接会使误差小
在“研究电磁感应现象”的实验中,首先要按图(甲)接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系;然后再按图(乙)将电流表与B连成一个闭合回路,将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路.
在图(甲)中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央).在图(乙)中,(1)将S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针将______(填“向左”“向右”或“不发生”,下同)偏转;(2)螺线管A放在B中不动,电流表的指针将______偏转;(3)螺线管A放在B中不动,将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,电流表的指针将______偏转;(4)螺线管A放在B中不动,突然切断开关S时,电流表的指针将______偏转.
正确答案
(1)向右 (2)不发生 (3)向右 (4)向左
试题分析:在图甲中,闭合开关,电流从正接线柱流入电流表,电流表指针向左偏转,即电流从哪个接线柱流入,指针就向哪侧偏转.在图乙中,闭合开关后,由安培定则可知,线圈A中的电流产生的磁场竖直向上;(1)将S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,穿过B的磁场向上,磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表正接线柱流入,则电流表的指针将右偏转;
(2)螺线管A放在B中不动,穿过B的磁通量不变,不产生感应电流,电流表的指针将不发生偏转;
(3)螺线管A放在B中不动,穿过B的磁场向上,将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,穿过B的磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表正接线柱流入,则电流表的指针将右偏转;
(4)螺线管A放在B中不动,穿过B的磁场向上,突然切断开关S时,穿过B的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则电流表的指针将向左偏转
点评:本题难度较小,由安培定则判断出判断出线圈A产生的磁场方向,然后判断出穿过线圈B的磁通量如何变化,最后由楞次定律判断出感应电流的方向,确定电流表指针的偏转方向
实验桌上有下列实验仪器:
A、待测电源一个(电动势约3V,内阻约2Ω)
B、直流电流表(量程0~0.6A,内阻约0.22Ω)
C、直流电流表(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
D、直流电压表(量程0~3V,内阻约15kΩ)
E、滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A)
F、滑动变阻器(阻值范围为0~500Ω,允许最大电流为1A)
G、开关 、导线若干
请你解答下列问题:
(1)你选择的直流电流表是 ;你选择的滑动变阻器是 。(填代号)。
(2)某同学根据测出的数据,作出U—I图线如图所示,则由图象可得所测电源的电动势E= V,内电阻r= Ω。
正确答案
B;E;3;2
试题分析:短路电流约为1.5A,所以安培表可以选择C,但是大多数电流表读数均在1.5A以下,造成读数误差较大,可以通过滑动变阻器限制电流变化,所以综上原因,电流表选择B。根据题目已知曲线可知,电路中电阻大约为十来欧姆,所以滑动变阻器选择E。注意到坐标原点不是(0,0),因此电源电动势为3V,而内阻可以求斜率即内阻为2Ω
点评:此类题型考察了闭合电路欧姆定律测电源电动势和内阻的方法以及如何处理实验数据。
某同学测定一根金属丝的电阻率.
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如左下图所示,则该金属丝的直径为_____mm.
②先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“X 10”档位,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:
a. 将选择开关换成欧姆挡的“_____”档位(选填“X 100”或“xl”)
b. 调零后再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如右下图所示,则此段金属丝的电阻约为_____
③现要进一步较精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材:4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:
为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大.电流表应选_____滑动变阻器应选_____ (填器材前面的字母)
正确答案
① 0.520 mm(2分)
②(a) ×1 (2分) (b) 12Ω(12.0Ω至12.2Ω) (2分)
③ A ,C (各2分)
(1)显示半刻度线了,所以读数为。
(2)右偏角度大,说明电阻过小,应用倍率小的档位,选择xl档位,读数为12.0
(3)可判断出电路最大电流为0.3A,所以电流表选A。滑动变阻器应选取和金属丝电阻相近的,所以选C。
有一待测电阻R,其阻值在1000—1100Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0—15V,内电阻约20kΩ)
电流表A1(量程0—10mA,内电阻约20Ω)
电流表A2(量程0—300mA,内电阻约40Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)
滑动变阻器R2(最大阻值为300Ω,额定电流为0.1A)
直流电源E(电动势为9V、内电阻约为0.5Ω)
开关及导线若干
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测几组电流、电压值,以便画出电流一电压的关系图线,为了实验能正常进行,减少测量误差,还要求滑动变阻器便于调节,则
小题1:电流表应选用 (填实验器材的代号)。
小题2:滑动变阻器应选用 (填实验器材的代号)
小题3:甲、乙、丙、丁四个电阻图中符合要求的电路图是 图。
正确答案
小题1:
小题2:
小题3:
略
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