- 欧姆定律
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一种供某仪器使用的小型电池上标称的开路电压为9 V?允许通过的最大电流为50mA.为了测量这个电池的电动势和内阻,因没有电流表等,实验者利用了如图所示的电路,图中电压表的内阻很大,可不考虑其对电路的影响,R为电阻箱,阻值范围为0-9999 Ω,定值电阻R0为保护电阻.
(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格,你认为当做保护电阻R0最合适的是( )
A.10Ω,5W B.180Ω,0.25W C.190Ω,0.5W D.1.2kΩ,1W
(2)按如图的电路实验:断开开关,调节电阻箱使其阻值最大;闭合开关,调节电阻箱的读数为R1,读取电压表的示数为U1;再次调节电阻箱的读数为R2,读取电压表的示数为U2;则可计算得出电池的电动势E= ,内阻r= .
正确答案
(1) C (2) -R0
(1)电路中电阻的最小值为,定值电阻的最大功率P=UI=9×0.05=0.45W,所以做保护电阻R0最合适的是190Ω,0.5W
故选C
(2)根据闭合电路欧姆定律可知,,
,计算可得电源电动势E=
,内阻r=
(9分)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。现在要测量实际电流表的内阻
。供选择的仪器如下:
E.滑动变阻器 (
Ω)
F.滑动变阻器 (
Ω)
G. 定值电阻(300Ω)
H. 定值电阻(10Ω)
I. 直流电源(E=3V)
J. 电键S及导线若干 。
(1)请选择合适的器材设计实验电路,并把电路图画在方框中 (图中表明所选器材)
(3)根据测量所得物理量有= 。
正确答案
:(1)如图所示
(2)
:按照伏安法测电阻的原理,用两个电流表测量待测电流表内阻,电路如图所示。由I1r1=(I2-I1)R1解得r1=
。
如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。
正确答案
略
(12分)一直流电压表,量程为1 V,内阻为1 000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干线.。
(1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图。
(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为 V,电源电动势为
V.
正确答案
(1)电路如图所示。
(2)7;6.3
(1)为了使电压表有两次不同读数,才能确定电源电动势跟的数据,电压表、
、
只能组成串联电路,电路连接如下图。
(2)当闭合时,
(1)
当闭合,
断开时
(2)
由(1)、(2)联立解得:
改装后量程为
。
在测量一电阻(约为100
)的实验中已使用了如下器材:电源(电动势约3V,内阻不计)、开关2只、导线若干。为完成测量还需要一个电流表和一个电阻箱,待选器材如下。
(1)上述器材中,电流表应选择___________ 电阻箱应选择___________(填器材前的字母)
(2)试画出测量电阻的电路图。
(3)实验中需要测量的数据是______________________ ______________________
用所测的物理量表示待测电阻=___________
正确答案
(1)A D;(2)如下图所示;(3)闭合开关前电阻箱的读数R1;闭合开关后电阻箱的读数R2;
试题分析: (1)因为I==0.03A,可知电流表B的量程太大,故应该选A;R=
=300Ω,可知电阻箱C的电阻太小了,只能选电阻箱D。
(2)电路图如图所示。
(3)开关闭合前后,调节电阻箱,让电流表的读数相同,闭合开关前电阻箱的读数R1;闭合开关后电阻箱的读数R2; 闭合断开时,由欧姆定律可知:Rx+R1=E-Ir;闭合开关时,由欧姆定律可知: R2=E-Ir;解得
(5分)某同学在做多用电表测电阻的实验中:
(1)测量某电阻时,用“×10W”档时发现指针偏转角度过大,他应该换用_____档(填“×1W”或“×100W”),换档后,在测量前先要______________。
(2)如图所示,A、B、C是多用表在进行不同测量时,转换开关分别指示的位置,D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。
若是用A档测量,指针偏转如D,则读数为________;
若是用B档测量,指针偏转如D,则读数为_______;
若是用C档测量,指针偏转如D,则读数为_______。
正确答案
(1)´1 ,重新调零 (2) , 6.4mA , 32.0 V
分析:指针偏角大,应换用小倍率,并重新调零,电阻的读数为示数乘以倍率,电压和电流的读数为格子数乘以每小格表示的数.
解答:解:(1)指针偏角过大,说明待测电阻阻值较小,为了准确要换×1挡,然后重新调零.
(2)若用A挡,是测电阻,读数为13×100=1.3×103Ω
若用B挡,是测电流,读数为32.0×=6.40mA
若用C挡,是测电压,读数为32.0×=32.0V
故答案为:(1)×1,重新调零 (2)1.3×103Ω,6.40mA,32.0 V
点评:本题考查了欧姆表、电压表和电流表的使用和读数,记住其方法即可解决此类题目
在做测干电池的电动势和内电阻的实验时,备有下列器材选用:
A. 干电池一节(电动势约为 1.5V)
B. 直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A挡内阻0.10 Ω,3A挡内阻0.025 Ω )
C. 直流电压表(量程0~3~15V,3V挡内阻5 KΩ ,15 V挡内阻25 KΩ )
D. 滑动变阻器 (阻值范围0~15 Ω ,允许最大电流l A)
E. 滑动变阻器 (阻值范围0~1000 Ω ,允许最大电流 0.5A)
F. 电键
G.导线若干根
H. 电池夹
⑴ 滑动变阻器选用 (填序号)
⑵ 根据实验记录, 画出的U-I图象如图所示,可得待测电池的电动势为 V,内电阻r为 Ω。
⑶ 先在图中画出实验电路图,然后选取合适的滑动变阻器、合适的电表量程(要求系统误差较小)在所示的实物图上连线。
正确答案
II、(10分)⑴ D (2分)
⑵ 1.45V , 0.69 Ω (每空1分)
⑶(6分,电路图2分,实物图4分)
(1)由图像可知,电路中最大电流超过了0.5A,所以滑动变阻器选用D
(2)由实验原理可知:,图像斜率表示内阻,纵截距表示电动势
所以电动势=1.40v,内阻为0.4/0.65=0.69Ω
(3)电路图如下:
(12分)一直流电压表,量程为1 V,内阻为1 000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干线.。
(1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图。
(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为 V,电源电动势为
V.
正确答案
(1)电路如图所示。
(2)7;6.3
(1)为了使电压表有两次不同读数,才能确定电源电动势跟的数据,电压表、
、
只能组成串联电路,电路连接如下图。
(2)当闭合时,
(1)
当闭合,
断开时
(2)
由(1)、(2)联立解得:
改装后量程为
。
(10分)现有器材:热敏电阻RT(80Ω∽200Ω)、温度计、一杯水、电源(6V,内阻可忽略)、电流表(量程60mA,内阻约10Ω) 、电压表(量程10V,内阻约20kΩ) 、电键、酒精灯、导线若干。某同学根据现有器材设计电路探究热敏电阻RT随温度t变化的关系,并连接了部分实物,如图丙所示。
①在图丙的实物图上完成电路连线。
②用酒精灯对水加热,该同学测得不同温度下的电流和电压值。由下表数据,可计算出t =520C时RT =____Ω;
请在图丁中描出相应的点,并作出RT—t图线。
③由图线可知,热敏电阻RT阻值随温度t均匀减小,变化率为_______(保留三位有效数字)。
正确答案
①电路连线(2分)
② RT=154Ω(2分)在图丁中描出相应的点 (2分),作出RT—t图线(2分)
③2.13 (2分) 2.08~2.18之间,同样给分
试题分析:①由题意知,该电阻为小电阻,故测量电路用电流表的外接法,所以实物图如图所示;
②根据欧姆定律可求;在图丁中描出相应的点 (2分),作出RT—t图线(2分)
③变化为为该直线的斜率求得,2.08~2.18之间,同样对
(10分)两位同学利用图甲所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势E和内电阻r。滑动变阻器的滑动触头P从最右端N滑到最左端M的过程中,一同学记录了电流表A(内阻为1.0Ω)和电压表V1(内阻约为20kΩ)的示数;另一同学记录的是电流表A和电压表V2(内阻约为10kΩ)的示数。两位同学各记录了5组数据(包含P在M、N两端时的示数),并根据所记录数据描绘了图乙所示的两条U-I图线。回答下列问题:
(1)图线a是利用电流表A和电压表 的示数进行图线描绘 (选填“V1”或“V2”)。
(2)根据图乙可得,电源的电动势E = V、内电阻r = Ω。
(3)图乙中两条图线的交点表示P滑到了 端(选填“M”或“N”)。
(4)根据图乙可求得滑动变阻器的总阻值为 Ω。
正确答案
(1) V1 (2)3.0、1.0 (3) M (4)12
试题分析:(1)由图知图线a电压随电流的增大而减小,所以是利用电压表V1的示数进行描绘的;(2)根据闭合电路的欧姆定律,结合乙图可得E=3.0V,内阻r=1.0Ω;(3)交点表示两电表示数相同,故P滑到M端;(4)当滑片P滑到N端时,V1的示数最大,V2的示数最小,滑动变阻器的总阻值为
.
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