- 导体的电阻
- 共2593题
用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率r。某同学电路如图13所示。给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。
(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图11和图12所示。
由图可知其长度为__________cm,直径为________mm。
(2)闭合电键后,发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同,则发生故障的是 (填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。
(3)对照电路的实物连接画出正确的电路图。
(4)图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,请在图中作出U-I图线。
(5)求出的电阻值R =__________________Ω(保留3位有效数字)。
(6)请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ =_______________。
正确答案
(1)59.40cm (2分) (59.39~59.41 cm)
0.434 mm(2分) (0.433~0.435 mm)
(2)待测金属丝。(2分)
(3)如图。(2分)
(4)作U-I直线,舍去左起第2点,其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。(图略)(2分)
(5)5.80Ω。(2分) (5.60~6.00Ω)
(6)(2分)
略
(8分)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A),开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
(1)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用______,电压表应选用______(选填器材前的字母);
(2)下图为该实验电路图的一部分,请将其补画完整。
(3)接通开关,改变滑动变阻器阻值,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx==________Ω(保留两位有效数字)。由于电表是非理想仪表,实验中电阻的测量值略________(选填“大于”或“小于”)真实值。
正确答案
(1)B、C (各1分)(2)电路如图所示
(2分)
(3)5.2(2分),小于(2分)
试题分析:(1)选择电压表和电流表要安全准确,因此在安全的前提下,尽可能选量程小的,而电源电压为4V,因此电压表选3V量程的,由于待测电阻约5Ω,因此电流表应选0.6A即可。
(2)由于待测电阻阻值较小,因此电流表采用外接法,电路如图所示。
(3)从电流表上读出电流为0.5A,而电压表上读出电压值为2.6V,因此测量值,由于采用电流表的外接因此测量值比真实值偏小。
测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:请回答下列问题
(1)在闭合开关之前移为防止电表过载而动滑动变阻器的滑动头P应放在_____处。
(2)现备有以下器材:
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)
E.电压表(0~15V) F.电流表(0~0.6A)
G.电流表(0~3A)
其中滑动变阻器应选___,电压表应选_ _,电流表应选_ _ _。(填字母代号)
(3)右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r= _Ω。
正确答案
(1)a (2) B D F (3)1.5V 1.0Ω
试题分析:(1)闭合开关之前,为防止电表过载,滑动变阻器的滑动头P应放在电阻的阻值最大处,故滑动变阻器的滑动头P应放在a处;
(2)电流表和电压表的选择要保证安全和读数时指针的偏转大约在之间,干电池1节,电压1.5V,故电压表应选择量程为3V的;在该实验中,一般要求电流最大不超过1A左右,故应选择0.6A的电流表;电流值在0.1~0.6A之间变化时,电路中的电阻约为:
,故选择50Ω的滑动变阻器较为合适;
(3)在图线中,图线与纵轴的交点就是所要测量的电动势,读数为1.5V;内电阻可以使用公式:.
某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U—I图象,除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
B.电流表(量程3.0A,内阻约为0.2Ω)
C.电压表(量程5.0V,内阻约为5kΩ)
D.电压表(量程15.0V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100mA)
F.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
G.电源(电动势为6.0V,内阻约为1.5Ω)
(1)实验中所用的电流表应选 ;电压表应选 ;滑动变阻器应选 。(只需填器材前面的字母代号)
(2)将图甲中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好)。实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最 端。(填“左”或“右”)
(3)经过正确的操作,测得的数据如下表:
请在图乙中描点画出小灯泡的U—I曲线.
(4)若某干电池的端电压U与电流I的关系如图乙中图线a所示,那么将本题中的小灯泡接在该干电池的两端时,小灯泡的实际功率是 W.
正确答案
(1)A、C、F(每空1分) (2)实物图如图甲(3分);左(2分)
(3)U—I图线如图乙中b(3分) (4)0.8W(2分)
试题分析:(1)灯泡的额定电压为4V,则电压表的量程选用5.0V的,灯泡的额定电流,则电流表量程选用0.6A的,最大阻值200Ω的滑动变阻器接入电路时,使得电路中的电流太小,测量误差较大,所以选用最大阻值为10Ω的滑动变阻器.故选A、C、F.
(2)灯泡正常工作时的电阻,远小于电压表内阻,属于小电阻,所以电流表采用外接法,电压和电流需从0开始测起,所以滑动变阻器需采用分压式接法.实物连线图如下图,实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最左端,保护测量电路部分.
(3)用平滑的曲线描点作图,如下图.
点评:解决本题的关键掌握器材选取的原则,掌握滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别,以及电流表内外接的区别.
.(2010·江苏省名校联考)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线.
实验可供选择的器材有:
A.小灯泡 (规格为“2.5V 1.2W”)
B.电流表 (量程为0~0.6A,内阻为1Ω)
C.电压表 (量程为0~3V,内阻未知)
D.滑动变阻器 (0~10Ω,额定电流为1A)
E.滑动变阻器 (0~5Ω,额定电流为0.5A)
F.电源 (E=3V,内阻不计)
G.定值定阻R0 (阻值R0=6Ω)
H.开关一个和导线若干
(1)要求小灯泡两端的电压从零开始变化,且能尽量消除系统误差,在方框内画出实验电路图.
(2)实验中,应该选用的滑动变阻器是________(填写器材前字母代号).
(3)按照正确的电路图,该同学测得实验数据如下:(I是的示数,U是的示数,U灯是小灯泡两端的实际电压).请通过计算补全表格中的空格,然后在方格图中画出小灯泡的伏安特性曲线.
I/A
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.48
U/V
0.08
0.15
0.25
0.40
0.60
0.90
1.30
1.85
2.50
3.00
U灯/V
(4)该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻R0三者一起串联接在本实验中提供的电源两端,则每个灯泡的实际功率是________W.
正确答案
(1)如图所示
(2)D
(3)
I/A
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.48
U/V
0.08
0.15
0.25
0.40
0.60
0.90
1.30
1.85
2.50
3.00
U灯/V
0.03
0.05
0.10
0.20
0.35
0.60
0.95
1.45
2.05
2.52
(4)0.18
(1)要使小灯泡两端电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,为测量更准确,应采用电流表内接法,实验电路图如图所示.
(3)由第(1)问中所画电路图分析可得:U灯=U-IRA,则可根据表中数据求出U灯,并画出U灯-I图线如图所示.
(4)在同一坐标系中作出2U灯+IR0=E的图线,根据此图线与灯泡的U灯-I图线的交点可得此时灯泡的电压U灯=0.6V,电流I=0.3A.所以,灯泡的实际功率为P=U灯I=0.18W.
一同学用图1的实验电路图测一节干电池的电动势E和内阻r, 图2是他由实验测得的7组数据所画出的路端电压随电流强度变化的关系图,
图1 图2
试根据图像求:1)电源的电动势E、内阻r
2).若用这节干电池直接与阻值为1Ω的电阻R相连组成闭合电路.求这节干电池的总功率和这节干电池的效率。
正确答案
(1)1.5V;0.5Ω;(2)1.5W;1W;66.67%;
试题分析:(1)根据闭合电路欧姆定律可知:,故图线的纵截距即电池电动势:
,斜率的绝对值即表示电池内阻,由图像可知:
。
(2)将电池与电阻R相连成闭合电路,电路中的电流:
故此时电池的总功率为:
电池的效率为:
(6分)在测量某金属丝电阻率的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径如图甲所示,由图可知其直径为_________mm.
(2)用多用电表粗测金属丝的电阻,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图乙所示,由此读出阻值大小为__________Ω.为了使多用电表测量的结果更准确,应该将选择开关打到_____________挡.
正确答案
(1)0.696mm (2)
试题分析:(1)由图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,
可动刻度所示为19.6×0.01mm=0.196mm,螺旋测微器的示数为0.5mm+0.196mm=0.696mm.
(2)读数为,当使用多用电表欧姆档测量电阻时,如果指针偏转角度过小,说明电阻过大,应换高档测量,即换用
测量
在用电流场模拟静点场描绘电场中等势线的实验中,如图所示,abcde为电极AB连线上的5个等间距的基准点,df的连线与AB连线垂直。若电流表的两表笔分别接触df两点时,电流表指针反偏(电流从红表笔流进时,指针正偏),由此可知电流表的红表笔接在了_____点;此时,要使指针指在零刻线,应将接触f点的探针(即表笔)向______移动(填“左”或“右”)。
正确答案
d , 右
此题涉及电学实验描绘电场中的等势线。等量异种电荷电场线如图所示
电流表指针反偏,则电流从黑表笔流入,即红表笔接触点的电势低,即d点,要使指针指在零刻线,即两表笔电势相等,需要应将接触f点的探针(即表笔)向右移动。本题考查实验操作,需要借助于等势面进行判断,有一定难度。
某实验小组根据描绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究晶体二极管在正向电压下的I-U特性。所用的器材包括:二极管,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S,导线若干。
小题1:为了达到上述目的,请将图甲连成一个完整的实验电路图,并标出二极管的正负极。
小题2:该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙所示的I一U图线,试根据此图线定性地叙述有关二极管的2个特性:①__________________ ;②______________________。
正确答案
小题1:
小题2:
小题1:应该将电路连成分压式,并且二极管接正向电压,实验电路图如下,
小题2:根据图乙所示的I一U图线,可得二极管的2个特性:①二极管是非线性元件,因为其两端电压与通过的电流不成正比,②二极管所加正向电压越大,其电阻值越小
①为了测量电源的电动势和内阻,我们通常采用如图甲所示电路,请你根据甲电路图用笔
线代替导线将乙实物图连接完整。
因本实验原理不够完善而产生系统误差的原因是 .
②为了消除这一系统误差,某同学选用两架量程适当的电流表.A1(内阻未知)、A2(内阻等于RA)以及定值电阻R0,设计了如图丙所示的测量电路,该同学根据上述设计的实验电路,多次改变滑动变阻器尺的阻值,分别读出两电流表A1、A2的相应示数I1、I2,以I1为纵坐标,I2为横坐标,画出I1与I2的关系图象,若由图象得到斜率为K,直线在纵轴上的截距为a,则被测电源的电动势E= ;内阻r= 。
正确答案
①实物连线见解析;由于伏特表的分流作用,使得安培表的示数小于电路的总电流值;②
。
试题分析:①实物连线如图;由于伏特表的分流作用,使得安培表的示数小于电路的总电流值;
②由全电路的欧姆定律可知,,变形可得:
,由题意
,
,解得
,
。
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