- 欧姆定律
- 共4751题
(13分)在“测量电源的电动势和内阻”的实验中,待测电源是两节干电池,图甲给出了实验电路图,图乙已按电路图将器材部分连线。
(1)请将乙图中的器材连线补充完整(在答题卡的图中完成)。
(2)设电源电动势为,内阻为
,则路端电压
和闭合电路的电流
的关系可以表达为 。
(3)实验测出了六组、
值,并在
-
坐标上描绘出如图丙所示的图线,根据图线可以算出电源的电动势为 V,内阻为 Ω。
正确答案
(1)如图所示
(2)(3)2.9、1.61(1.60-1.64都对)
试题分析:设电源电动势为,内阻为
,则路端电压
和闭合电路的电流
的关系可以表达为
;由纵轴上截距可读出电动势大小2.9v,由图象的斜率可求得内电阻r=1.61Ω。
点评:理解实验原理是解决实验题目的关键。
(10分)某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则:
(1)当V时对应的电流表如图甲所示,其读数为 A
(2)实验中所用的器材有:
电压表(量程3V,内阻约为2 kΩ)
电流表量程(0.6A,内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0~5Ω,1 A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图
(3)根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的U-I曲线
(4)如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是 W(结果保留2位有效数字)
正确答案
(1)0.42A(0.38A~0.42A都正确)
(2)如图乙所示
(3) 如图丙所示
(4)(
~
都正确)
试题分析:(1)通过数据表格可知,电流表为0.6A量程因此读数为0.42A
(2)为了测量小灯泡的伏安特性曲线,为了采集数据尽可能多,因此多用分压式电路。根据表格大概了解到灯泡电阻为2欧姆,而根据,所以灯泡为小电阻,采用安培表外接,设计电路图如答案
(3)建立合适坐标,将题目已知数据描出,并用光滑曲线处理这些数据,如答案
(4)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,纵坐标截距为电源电动势E,斜率绝对值为内阻r,所以划出一条直线,相交的交点代表由该电源给灯泡供电的实际电压和电流,根据P=UI可知,实际功率约为0.28W
点评:此类题型考察了电学中常见的实验,也考察了一般实验都需要注意的数据处理,此外本题还将多个相关实验综合在一起
电流表的内阻为Rg、满刻度电流为Ig。那么以下结论中正确的是 ( )
正确答案
BC
试题分析:由并联一个阻值为nRg的定值电阻,根据电流与电阻成反比所以其分担的电流为,可以改装为量程是
Ig的电流表,A错;并联一个阻值为Rg /(n-1)的定值电阻,根据电流与电阻成反比所以其分担的电流为
,可以改装为一个量程是nIg的电流表,C对;串联一个阻值为nRg的定值电阻,根据电压与电阻成正比所以其分担的电压为nIgRg,可以改装为一个量程是(n +1)IgRg的电压表,B对;串联一个阻值为Rg /n的定值电阻,根据电压与电阻成正比所以其分担的电压为
IgRg,可以改装为一个量程是
IgRg的电压表,D错。
点评:本题学生要明确并联电阻具有分流作用,串联电阻具有分压作用。
某同学利用如图所示的电路测量电源的电动势和内电阻。他利用测量出来的几组电压和电流值画出了U-I图线。根据图线求出的电源电动
E = ____,
电源的内电阻r____。
正确答案
U0 r=
图线纵截距表示电动势E,斜率的绝对值表示内阻r。所以E = U0电源的内电阻r=
(8分)为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA 100Ω) B.电流表G2(1mA 内阻未知)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω) D.电阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω 1A) F.滑动变阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值电阻R0(800Ω 0.1A) H.待测电池
I.导线、电键若干
(1)采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:
根据测量数据,请在图乙坐标系中描点作出I1—I2图线。由图得到电流表G2的内阻等于_________Ω。
(2)在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图丙所示的电路,图中滑动变阻器①应该选用_________,电阻箱②选________(均填写器材代号)。
(3)根据图丙所示电路,请在图丁中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
正确答案
(8分)(1)如图乙 200 (2分)
(2)R3或E(2分) R2或D(2分)
(3)如图丁(2分)
(1)两电流表并联关系,根据表中数据可知,电流与电阻成反比,
,所以由图得到电流表G2的内阻等于200Ω
(2)为了便于调节变阻器应该选用小阻值的E,变阻箱最大阻值近似为,所以应该选D
(3)实物图如下
(13分)在测定金属电阻率的实验中,
(1)待测金属丝是均匀材料制成、横截面为圆形的金属丝,用螺旋测微器测量其直径,结果右图所示。由图可知其直径d=_____________mm。
(2)该金属丝Rx的阻值约为5Ω左右,现备有以下器材:
A电池组E(3V) B滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2A)
C电流表A1(0~3A,内阻0.1Ω) D电流表A2(0~0.6A,内阻0.5Ω)
E电压表V1(0~3V,内阻6kΩ) F电压表V2(0~15V,内阻30kΩ)
G电键、导线
①为使测量结果尽量准确,电流表和电压表应选用的是____________。(填写各器材的字母代号)
②请在方框中画出实验电路图,并以笔划线代替导线将实物图补充完整。
③在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在_________端。(选填“a”或“b”)
正确答案
(1)0.435(2分) (2)①DE(或A2、V1)(2分) ②如下图 ③b
试题分析:(1)螺旋测微器的读数为
(2)当滑动变阻器短路时的电路中的电流为,所以选用的电流表应为A2、电路中电源电动势为3V,所以选用的电压表应为V1
电压表测量的是定值电阻两端的电压,电流表在电路中干路串联,滑动变阻器采用限流接法,电路图如图所示
(3)为了保证电路的安全,滑动变阻器在闭合开关前都是出于最大电阻的位置,即触头应放在b端
点评:在使用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流I的值一般不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属导线的温度过高,造成其电阻率在实验过程中增大,
有一根圆台状匀质合金棒如图实-5-27甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:
图实-5-27
(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20
个等分刻度)的读数L=________cm.
(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出).该合金棒
的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________.(用标注在导线旁的数字
表示)
(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω,根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________.(用ρ、L、d、D表示)
正确答案
(1)9.940 (2)⑥ (3)
(1)首先确定游标卡尺的精度为20分度,即为0.05 mm,然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00 mm,注意小数点后的有效数字要与精度一样,再从游标尺上找出对的最齐一根刻线,精度×格数=0.05×8 mm=0.40 mm,最后两者相加,根据题目单位要求换算为需要的数据,99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.
(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法.
(3)根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.即Rd=ρ,RD=ρ
,而电阻R满足R2=Rd·RD,将Rd、RD代入得R=
.
(9分)某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用的器材(代号)与规格如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω);
标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);
待测电阻R1(阻值约为100Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω);
单刀单掷开关S,导线若干。
⑴要求方法简捷,并能测多组数据,请在方框中画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号。
⑵需要直接测量的物理量是 ,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1=________。
正确答案
⑴实验电路图如图所示。(4分)
⑵两电流表A1、 A2的读数为I1、I2,(2分)
待测电阻R1的阻值的计算公式是: (3分)
略
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6V,3W”,其他供选择的器材有
电压表V(量程0~6V,内阻)
电流表(量程0~3A,内阻
)
电流表(量程0~0.6A,内阻
)
滑动变阻器R(阻值0~20,2A)
学生电源E(电动势8V,内阻不计)
开关S及导线若干
实验中要求电压表的示数能在0~6V范围内变化。读出多组电压和电流值,在坐标纸上通过描点法画出小灯泡的伏安特性曲线。
小题1:实验中电流表应选用____________。
小题2:在下面的虚线框中画出实验电路图。
小题3:某同学利用测量的数据,画出如下图的图线,但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示物理量。请你根据图线作出判断:横坐标表示____________,纵坐标表示_________。
正确答案
小题1:A2
小题2:略
小题3:
小题1:小灯泡的额定电流为,所以电流表选A2;
小题2:因为测小灯泡的伏安特性曲线,所以要采用滑动变阻器的分压式和电流表的外接电路图如下:
小题3:实验测量的是电压和电流,所以图像是表答出小灯泡的电功率的变化,又因为灯泡的电阻随电功率的增加而变大,所以,而图线斜率变大,所以纵坐标表示的是电压,横坐标表示的是电流。
一个小灯泡的额定电压为6.3V,额定电流约为0.3A,用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
电源E1:电动势为8.0V,内阻不计; 电源E2:电动势为12.0V,内阻不计;
电压表V:量程0—10V,内阻约为10kΩ; 电流表A1:量程0—3A,内阻约为0.1Ω;
电流表A2:量程0—300mA,内阻约为1Ω;
滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1.0A; 开关S,导线若干。
小题1:依照实验要求将图中的实物图连接成实验电路。
小题2:实验中电源应该选用 ;电流表应该选用 。
小题3:实验测出的数据如下表所示,依照这些数据在图所示的坐标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线。
正确答案
小题1:见下图
小题2: E1 、 A2
小题3:请在下面的坐标纸上用水笔描绘出伏安特性曲线
小题1:小灯泡灯丝电阻较小,所以选用电流表外接,描绘小灯泡的伏安特性,需要将电压从零调起,即滑动变阻器分压式接法,连接成实验电路如下图
小题2:小灯泡额定电压6.3V,所以实验中电源应该选用E1;小灯泡额定电流0.3A,则电流表应该选用A2
小题3:伏安特性曲线如下图
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