- 导体的电阻
- 共2593题
(9分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)
C. 电流表A (0-0.6A,内阻 0.1Ω) ;
D滑动变阻器R1(0-20Ω, 10A)
E.滑动动变阻器R2(0-200Ω, 1A)
F.定值电阻R。(990Ω)
G. 开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了甲、乙两个参考实验电路,如图所示,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选_____。(填写器材前的字母代号)
(2)该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出如图所示的I1-I2图线 (I1,为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可得被测电池的电动势E=_____V, , 内阻r=_____Ω.
正确答案
(1)乙 D或R1 (2)1.48(1.480.02) 0.77(0.75~0.80)
试题分析:(1)将电流表G串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表,所以选乙图.因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.故滑动变阻器选择D;
(2)根据欧姆定律和串联的知识得:电源两端电压U=I1(990+10)=1000I1,根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.48mA×1000Ω=1.48V,与横轴的交点可得出路端电压为1V时电流是0.62A,由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得:r=0.77Ω;
如图1所示是一种测量电容的实验电路图,某同学在一次实验时的情况如下:按图1所示电路图接好电路。接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数是I0=490μA,电压表的示数为U0=8.0V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压。断开开关S,同时开始计时,每隔5s记录一次电流I的值,将测得数据填入表格,并标示在图2的坐标纸上。该电容器电容为_____μF(结果保留两位有效数字)。若某同学实验时把电压表接在E、D两端,则电容的测量值比它的真实值_____(偏大,偏小,不变)。
正确答案
(1)9.4×102µF~1.0×103µF(4分);(2)偏小(2分)
试题分析: (1)用平滑的曲线连接,如图所示:
由可知,电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积,即面积为电容器充电到电压为U0所带的电荷量,查出格子数,由总格子数乘以每个格子的“面积”值求得Q=8.0×10-3C,则
(2)如果将电压表接在E、D两端,断开开关后S后,电容器放电过程中,电压表中通过微小电流,导致流过电阻的电荷量偏小,故求得电容比真实值偏小。
在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
器材
规格
待测干电池
电动势为1.5V,内电阻小于0.1Ω
电流表G
满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω
电流表A
量程0~0.6A,内电阻0.1Ω
滑动变阻器R1
最大阻值为20Ω,额定电流为10A
滑动变阻器R2
最大阻值为200Ω,额定电流为1A
定值电阻R0
990Ω
开关、若干导线
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中的甲的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是图 所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 。(填“R1”或者“R2”)
(2)该同学顺利完成实验,测出的数据经转换后如下表所示。请你根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U—I图象,并由图得出电池的电动势E = ▲ V,内阻r = ▲ Ω;
正确答案
见解析
(1)b R1
(2)图略 E=1.45V---1.55V r=2.9Ω---3.3Ω
某同学通过实验研究一个小灯泡灯丝的伏安特性,下表是他在实验时获得的通过灯泡的电流I和灯泡两端电压U的一系列数据。
I/A
0
0.14
0.23
0.36
0.42
0.46
0.49
U/V
0
0.69
1.15
2.15
3.05
4.15
5.15
(1)请在坐标图中描绘出这个小灯泡的U-I图线。
(2)请比较电压为1.0V与3.0V时小灯泡的电阻大 小,并说明其原因。
(3)实验前,实验室里有下列器材,这位同学在实验过程中选用的是(填字母代号) 。
A.直流电源
B.0~30Ω的滑动变阻器
C.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
D.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
E.电流表(0~0.6A,内阻约0.1Ω)
F.电流表(0~3A,内阻约0.01Ω)
G.开关
H.导线
(4)实验时,这位同学应选用下列所示的电路图 。
正确答案
见解析
(1)略
(2)1.0V时小灯泡的电阻比3.0V时小,温度高时,电阻率大,电阻大
(3)ABCEGH
(4)B
LED发光二极管新技术已被广泛应用,如家用节能灯(LED灯)、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等。二极管是一种半导体元件,电路符号为“—卧一”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流人时电阻比较小,而从负极流入时电阻很大。
(1)某实验兴趣小组用多用电表粗测其正向电阻。他们先将多用电表的选择开关指向欧姆挡中“×10”挡位并正确进行调零,再将多用电表的 表笔(选填“红”或“黑”)与待测二极管的“+”极相接,其表盘及指针所指位置如图所示,则此时品体二极管的电阻为 Ω。
(2)为了测定该二极管的伏安特性曲线,备用了如下一些仪器:
那么该实验中滑动变阻器应该选用 。
①请用这些仪器在方框中画出实验原理图。
②某同学得出以下一些数据:
请在所给坐标中画出其特性曲线。
③若此发光二极管的最佳工作电流为12 mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个R= Ω的电阻(保留三位有效数字),才能使它工作在最佳状态。
正确答案
(1)黑,120Ω;⑵ C ⑶ 见解析
试题分析:(1)多用电表欧姆挡测量时,内部电源被接通,而黑表笔连接内部电源的正极,故测二极管的正向电阻时用将黑表笔接二极管的“+”极相接,表盘读数为:12×10=120Ω;
⑵ 为了方便测量滑动变阻器应选用C,①测定该二极管的伏安特性曲线,电压要求从零开始调节,控制电路用分压电路,电压表的内阻远远大于二极管的电阻,测量电路用外接法,实验原理如图:
③ 由表中数据知,通过二极管的电流为12mA时,二极管两端电压为2V,则串联电阻两端的电压为1V,由欧姆定律R=
现在要测量一段电阻丝的电阻率r,其阻值Rx≈0.5Ω,允许通过的最大电流为0.5A。提供如下器材供你选择:
① 图(甲)四位同学分别设计的“测量部分”的电路,你认为合理的是( );
② 实验中滑动变阻器应该选择 (选择“R1”或“R2”),并采用 接法;
③ 根据你在①、②中的选择,在图(乙)上完成实验电路的连接:
④ 实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D,则待测电阻丝的电阻率r的计算式为:r = ;
⑤ 用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图(丙)所示,则该电阻丝的直径D= 。
正确答案
① C (2分) ;② R1,分压 ; (2分)③ 如下图;(2分,有错即得0分)
④ (2分)⑤ 1.205(±0.002)mm。(2分)
试题分析:①伏安法测量电阻原理即测量出待测电阻两端的电压和通过电阻的电流,可供选择的电压表和电流表量程分别为和
,而待测量的电阻只有
左右,电流表读数准确时电压表读数太小,而电压表读数准确时电流表又超量程,所以需要给待测量电阻串联一个定值电阻起保护作用,即使如此,待测电阻
,电流表选择外接法。②为获得多组实验数据减少实验误差,滑动变阻器选择分压式接入电路,因此滑动变阻器选择阻值小的
。③滑动变阻器分压式连接,待测量电阻和定值电阻串联,电流表外接,注意正负接线柱,实物连线见答案。④根据欧姆定律
,而
,带入即可得
。⑤螺旋测微器读数首先从固定刻度读出半毫米的整数倍即
,从可动刻度读出与主尺对齐的刻度线,估读一位即
乘以精确度
,最终结果为
。
(7分)为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。
(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择____倍率的电阻档(填:“×10”或“×1k”),并____再进行测量,之后多用表的示数如图(a)所示,测量结果为____Ω。
(2)某同学想精确测得上述待测电阻Rx的阻值,实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程50mA、内阻r1=10Ω)
B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)
C.电流表A3(量程0.6A、内 阻r3约为O.2Ω) D.定值电阻R0=30Ω
E.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω) F.电源E(电动势为4V)
G.开关S、导线若干
回答:
①某同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图所示, 为保证测量时电流表读数不小于其量程的1/3,M、N两处的电流表应分别选用:M为 ;N为 .(填器材选项前相应的英文字母)
②若M、N电表的读数分别为IM、IN,则Rx的计算式为Rx= .(用题中字母表示)
正确答案
(1) ×10,欧姆调零,70(每空1分)(2)①A B (每空1分) ② 2分)
试题分析:(1)欧姆表在没有测量电阻时,电路为断路状态,电阻为无穷大,指针指在最左端,指针偏转角度过大,说明电阻很小,倍率选择过大,所以应该换为×10。重新换倍率后,要再次欧姆调零才可以使用,测量结果为指针对应刻度乘以倍率即。
(2)①经过待测电阻的电流最大为,要超过量程的
,选择BC都不合适,所以选择A。经过定值电阻的最大电流
,经过待测电阻的电流最大为
,那么经过M处的电流最大为
,不超过量程的
,选项C排除B对。
②定值电阻两端的电压,等于并联支路待测电阻两端的电压,待测电阻和电流表串联,所以
,即得
(13分)育才中学高2013级某科技创新小组在小制作中需要1.00Ω的定值电阻.由于实验室没有合适的电阻,他们打算用一段导线代替.他们在实验室找到了两圈长度均为100.00m的粗细均匀的导线圈a、b,他们用螺旋测微器测出b线圈导线的直径和用多用电表“R×100”档粗测b线圈的总电阻示数如图甲、乙所示.
(1)导线b的直径d= mm;由多用电表得线圈b的总电阻约为Rb= Ω
(2)接着测出线圈a、b的U-I图像如图丙所示,实验室提供如下器材可选:
A.电流表A1 (600 mA,1.0Ω ); B.电流表A2 (40m A,10.0Ω);
C.电压表V1 (3 V,6 kΩ); D.电压表V2 (50 V,20 kΩ);
E.滑动变阻器R1 (100Ω,1.0A); F.滑动变阻器R2 (10Ω ,2 A);
G.直流电源E (50V,0.05 Ω); H .开关一个,带夹子的导线若干.
以上器材中,要求实验测b线圈的伏安特性曲线,且在实验时需测出多组有关数据和尽可能高的测量精度.电流表选用: ;电压表选用: ;滑动变阻器选用: .(只填仪器前的字母代号).请在答题卷的虚线框中画出实验的电路图.
(3)最后,他们决定用线圈a的一段导线来替代1.00Ω的电阻,他们应将长度L= m的导线接入电路.
正确答案
(1)0.238(0.237—0.239), (2) B ,D ,E; 电路图如下图 (3) 0.2
试题分析:(1)由图示螺旋测微可知,固定刻度示数为0mm,可动刻度示数为23.8×0.01mm=0.238mm,螺旋测微器示数为0mm+0.238mm=0.238mm.由万用表表盘指针示数乘以倍率100,则为
。
(2)由图象可知
,
,为了提高读数的精确度,选择量程为40m A的电流表A2;电源
,为了安全,故选择量程为50V的电压表V2;10Ω的滑动变阻器对控制2300Ω的电阻几乎不起作用,为了调节方便,选择最大阻值为100Ω的滑动变阻器R1 .
由于,为了减小系统误差,采用内接法;为了测出多组有关数据且
,滑动变阻器应采用分压式,电路图如上图答案。
(3)由图象可知
,则
,可得
.
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,为防止电表过载,滑动变阻器的滑动头P应放在 ___处(填a.b)
(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)
H.电键一个,导线若干。
该实验应选择的器材是 。(填字母代号)
(3)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) b (2)ABDFH (3)1.5 1.0
试题分析:(1)在闭合开关之前,为防止电表过载,闭合电路总电阻应该最大,滑动变阻器的滑动头P应放在b处.
(2)滑动变阻器0~1750Ω阻值太大,调节不方便,应选0~50Ω的;一节干电池电动势约为1.5V,用3V量程电压表就可以,15V量程太大;本电路电流不能太大,否则内阻变化很快,所以电流表应选0~0.6A即可。
故选ABDFH
(3)由图象可知,电源电动势为1.5 V,内阻
点评:根据不使电表受损和尽量减小误差的原则选择电表,首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大的偏转(一般要大于满刻度的1/3),以减小测量误差.
在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:(阻值约
,额定电流约
);
电压表:(量程
,内阻约
);
电流表:(量程
,内阻约
);
(量程
,内阻约
);
电源:(电动势3V,内阻不计)
(电动势12V,内阻不计)
滑动变阻器:(最大阻值约
)
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为 mm。
②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选 、电源应选
(均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图。
正确答案
①1.773(1.771~1.775均正确) ②A1;E1;电路图如右
②电压表量程3V,所以电源应选E1,通过待测金属丝的最大电流约为,所以电流表应选A1。
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