- 欧姆定律
- 共4751题
采用“伏安法”测电阻,无论是“安培表外接”还是“安培表内接”都会出现系统误差,为此某同学采用如右图所示电路测定待测电阻Rx的阻值。实验器材如下:
电池组E,电动势为4.5 V,内阻很小; 电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ;
电流表A,量程2 mA,内阻约50Ω; 滑动变阻器R,阻值范围0~20Ω;
Rx是待测电阻,阻值约3kΩ;开关S1、S2,导线若干。
①请根据电路图,将实验器材连接成实验电路(图中部分电路已连接)。
②闭合开关前,先将滑动变阻器的滑动端置于电路图中的 端(填a或b),然后闭合开关S1、S2,适当调节滑动变阻器R,记下电流表和电压表的示数I1、U1;再断开开关S2,记下电流表和电压表示数为I2、U2。则被测电阻Rx= (用电表的示数表示);
③你认为上述实验能否消除系统误差: (填“能"或“不能”)。
正确答案
①(4分)见图②(2分)a端;(3分)③(2分)能
试题分析:①见下图
②为了保护电路,在闭合开关前滑动变阻器应处于a端;
③该实验避免了电压表的分流,所以可以避免系统误差,
点评:做本题的关键是理解如何消除实验系统误差的
在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中,已连接好部分实验电路。
(1)按如图甲所示的电路图连好实验电路。为避免烧坏电流表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“左”或“右”)
(2)如图是根据实验数据作出的U-I图像,由图可知,电源 的电动势E= V,内阻r= Ω。
(3)在其他操作规范的情况下,该实验误差产生的主要原因是 ,测得电源的电动势 。(填“偏大”或“偏小”)
正确答案
(1)左
(2)2.94~2.97V 0.70~0.74Ω
(3)伏特表内阻分流;偏小
试题分析:(1)闭合开关前应让电路中的电流最小,使滑动变阻器的接入电路的电阻最大,所以闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于左端;
(2)U–I图像的图线延长线与U轴的交点即为电动势E,E=2.94~2.97V;图线斜率的值即为电源的内阻r,即Ω
(3)在其他操作规范的情况下,该实验误差产生的主要原因是电压表的分流作用,由于电压表的分流作用测得电源的电动势偏小。
点评:中等难度。本实验的误差主要来自电压表的分流.在画图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧.个别偏离直线太远的点舍去不予考虑.这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高测量精度.此题图线与横轴交点不表示短路电流,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用
计算出电源的内电阻。
(1)(3分)某同学为探究电阻Rx的伏安特性曲线,他将Rx先后接入图中甲、乙所示电路,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图甲所示电路测得电压表示数为6V,电流表(内阻较小)示数为2mA,那么按图乙所示电路测得的结果应有 ( )
(2)(4分)接着该同学又用多用电表粗侧其电阻,表盘刻度如图所示,在进行了机械调零后,为了使测量比较精确,你认为他应选的欧姆档是_________(选填“×10”、“×100”或“×1K”).选好欧姆档后,他还必须进行 才能进行测量。
(3) (6分)该同学着手测量Rx的电压和电流,以便绘出Rx伏安特性曲线。你认为他使用的电路中的测量部分应该选用第(1)问中甲、乙所示电路中的 电路。为了准确绘伏安特性曲线,特意为他提供一个最大阻值为50Ω的滑动变阻器R以接入电路的控制部分,你认为他应该接成 (填“限流接法”或“分压接法”),并将电路补充完整。
正确答案
(1)D (3分)
(2)×100 电阻调零 (每空2分共4分)
(3) 甲 分压接法 (每空2分、连线2分共6分)
(1)电压表测量的是Rx与电流表的电压之和,电流表测量的是电压表和Rx的电流之和,D对;(2)指针应该只在中间附近最准确,电阻大约为3000Ω,所以换用抵挡,×100 (3)采用分压接法最好
(8分)用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小.除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电压表(量程3V)
B.电流表(量程0.6A)
C.电流表(量程3A)
D.定值电阻R0(阻值4Ω,额定功率4W)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0—20Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0—2000Ω,额定电流0.1A)
(1)电流表应选 ;滑动变阻器应选 ;(填器材前的字母代号).
(2)根据实验数据作出U—I图像(如图乙所示),则蓄电池的电动势E= V,内阻r= Ω;
(3)用此电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是 ;测出的电动势E与真实值相比偏 ;
正确答案
(1)B(1分) E(1分)(2) 2.10(1分) 0.20(3分)(3)电压表的分流 小
(8分)考查“测电源电动势和内阻”实验仪器的选择、数据的处理和误差的分析.
(1)根据电源是一节电池,电流表选B;滑动变阻器选E;
(2)根据图象纵轴交点得电动势E=2.10;内阻;
(3)电压表的分流 小
小题1:用多用电表的欧姆挡的“×10Ω”挡测量一个电阻的阻值,发现表的指针偏转角度极小,为了准确测定该电阻的阻值,正确的判断和做法是: ( )
小题2:如图所示是学生实验用的多用表刻度盘,当选用量程为25V的电压档测量电压时,表针指于图示位置,则所测电压为_____V;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指于同一位置,则所测电阻的阻值为_______Ω;用多用表测电阻所运用的原理是___________________________________.
正确答案
小题1:B
小题2:15.5 (2分) 1400(2分) 闭合电路欧姆定律(2分)
(1)指针偏小,说明电阻的阻值较大,应换“×100Ω”挡,重新进行欧姆调零后再测量,所以B正确。
(2)是5分度盘,所以读数为15.5V,电阻阻值为,多用表测电阻时,内部由电源,跟据欧姆定律,把电流转换成对应的电阻读数。
测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。给出器材如下:
A、待测螺线管L(符号):绕制螺线管金属丝的电阻率
m,电阻
约为20Ω B、螺旋测微器 C、电流表A:量程0.6A,内阻约为1Ω D、电压表V:量程4V,内阻
="4kΩ " E、定值电阻R0:R0="4kΩ " F、滑动变阻器
:全电阻约10
G、电源E:电动势8V,内阻忽略不计 H、电键S一个,导线若干
小题1:实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示,其示数为d =__________;
小题2:画出测量金属丝电阻的电路图,并在图乙的实物图上连线;
小题3:若测得的金属丝直径用d表示,电流表A的读数用I表示,电压表V的读数用U表示,
金属丝的电阻率用ρ表示,则用这些物理量的符号表示金属丝的长度L = _ ___ __.
正确答案
小题1:0.384~0.386mm
小题2:如图所示
小题3:
略
(14分)为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:
E.电源(电动势为2V,内 阻不 计)
F.保护电阻R0(阻值为120Ω)
①实验中滑动变阻器应选用_____(填“C”或“D”);
②按照实验电路在图所示的方框中完成实物图连接。
③实验步骤:
第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零;
第 二 ,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使微安表满偏;
第三,保持滑片不动,调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时,此时接入电路的电阻箱的
示数如图所示,阻值R为______Ω。
第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为_______Ω
④若调节电阻箱的阻值为时,微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于
0则此时微安表内阻的测量值
与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA相比,更接近微安表真实值的是______。(填“
”或“RA”)
正确答案
①C ②实物图补画见下图(红线)③145.5 , 291 ④RA
试题分析:①本实验采用的是半值法测电阻,在改变的阻值时,要尽量保证
与微安表两端的总电压保持不变,由于微安表的阻值较大,约300Ω,则要求滑动变阻器右端的阻值尽可能小,故选C项;②实物图要注意分压式的连接方式;③读数时要注意倍数,保持滑片不动,调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3,故此在滑动电阻器两端的电压保持不变,所以
,解得
;④设电阻箱的阻值为R,微安表的内阻为Rg在调节电阻箱电阻
时,当微安表的电流变为原来的
时,有
(R+Rg)=
,当微安表的示数正好是满刻度的2/3时,有
,由此看出电流调小时,电阻增大,电阻箱和微安表的总电阻增大,该部分分压增大,误差增大,所以微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA更接近微安表真实值。此问属于误差原理的分析,较难理解,学生也较难掌握。
某同学测量一只未知阻值的电阻如图所示。
(1)他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_____________(2分)。为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?答:_______________________________________(4分)。
(2)若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图9乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω,变阻器阻值为50Ω。图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线。(2分)
(3)该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后,测得的电阻值将________________(2分)(填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。
正确答案
(1)1000Ω,测量完毕将选择开关打到“OFF”挡。(2)
(3)大
试题分析:(1)1000Ω。将选择开关打到“×100”挡;将两表笔短接,调节调零旋钮,进行欧姆挡调零;再将被电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数;测量完毕将选择开关打到“OFF”挡。
(2)因为,则采用电流表内接法.又变阻器最大电阻远小于待测电阻,故变阻器采用分压式接法.根据这两点连接线路,如图.。
(3)由于电流表的分压,Rx的电压测量值比真实值大,根据,则电阻测量值比真实值大,实际测量的是电阻与电流表串联的阻值.
点评:本题考查设计电路的能力,可先画出电路图,然后连接实物图.
某同学利用甲图所示电路测量一电源的电动势E和内阻r,该同学测得数据如下表。完成以下各小题
(1)请根据表中数据在乙图中作出U—I图线
(2)根据所作图像可求出该电源电动势E= V; r= Ω。
正确答案
(1)U—I图如图
(2)E=6V,r=4Ω
试题分析:根据表中数据可以做出外电压和电流的关系图线知,当外电路断路时,I=0,U=E;图线的斜率表示内阻.
根据所作图像可求出该电源电动势E="6V;" r=4Ω
点评:解决本题的关键掌握不同方法测量电源电动势和内阻的原理,而且都可以用图象法去分析数据.
某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并比较精确地测量一只电阻的阻值(约几千欧)
E.最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器
F.最大阻值为100 Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用 (填字母),并在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图.
(2)欧姆表调零后,滑动变阻器被接入电路部分的阻值为 Ω.
(3)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为 Ω.
(4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将导致测量的结果 .(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
正确答案
(1) ADE
(2)2977 6000
(4)准确
试题分析:(1)欧姆表需要电源,内阻很小的表头,可调节的电阻,所以选ADE
(2) 欧姆表调零后,电流计正好处于满偏状态,所以电路中的电流,故此时电路总电阻为
,所以
,所以:
(3)指针指在满偏电流的三分之一处,所以
(4)虽然电源电阻变大,但是由于可以调零,所以相当于改变了滑动变阻器,故不影响测量值,
点评:做本题的关键是理解欧姆表的工作原理
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