- 欧姆定律
- 共4751题
(1)(10分)某同学测定一根金属丝的电阻率.
① 用螺旋测微器测量金属丝的直径如图a所示,则该金属丝的直径为_________mm.
② 先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:
a.将选择开关换成欧姆挡的_______档位(选填“×100”或“×1”)
b.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处.再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图b所示,则此段电阻丝的电阻为________Ω.
③ 如图c,现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材,4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:
为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大.电流表应选_____,滑动变阻器应选_____。(填器材前面的选项字母).
正确答案
①0.519mm--0.521mm;②a. ×1档;b.12Ω (12.0-12.2 );③AC
试题分析:① 用螺旋测微器测量金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×2.0=0.520mm;②a.由于指针向右偏转角度太大,说明倍率档太高,故应将选择开关换成欧姆挡的×1档位;b.此段电阻丝的电阻为12Ω;③因为电压表的量程为3V,则电路中可能出现的最大电流为:,故电流表选择A;因要求电压调节范围尽量大,故应采用分压电路,滑动变阻器选择阻值较小的C即可。
(8分)为较准确的测定阻值大约为5 Ω的金属丝的电阻,某实验小组进行如下实验。
(1)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E= 4.5V,内阻较小。则下边的A、B两个电路图中,本次实验应当采用的最佳电路是_______(选填字母代号),但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_________(选填“大”或“小”)。
(2)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是右图中的_________电路(选填字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=_______(用题中字母代号表示)。
正确答案
(1)A, 小(2)B ,
试题分析:(1)据可知,该实验应把电流表外接,选择A电路;由于电流表测量的电流大于待测电阻真实电流,由:
可知,测量值小于真实值。(2)如果知道电流表内阻,可以求出电流表分担电压,再求出待测电阻电压,从而求出待测电阻阻值,故应该选择B电路,即
。
(5分)将小电珠L、滑动变阻器、多用电表、电流表、直流稳压电源、开关和导线若干连成如图1所示的电路,进行“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端(填“左”或“右”).
(2)用多用电表电压档测量L电压时,红表笔应接图1中的 点.(填“a”或“b”)
(3)正确连线后,闭合开关,发现不论怎么调节滑动变阻器的滑片,多用电表指针均不偏转,将两表笔改接到图1电路的a、c.两点,电表指针仍不偏转;改接a、b两点时,电表指针偏转如图2所示,其示数
为 V;可判定故障为 .
(4)甲乙两位同学用完多用电表后,分别把选择开关放在图3所示位置.则 的习惯好.
正确答案
(1)左 (2)a (3)2.00 c、d两点间断路 (4)乙同学
试题分析:(1)闭合开关前,为保护测量电路安全,应使测量电路处于短路状态,所以滑片应滑至最左端;(2)根据多用电表需电流从红色表笔流入多用电表,故红色表笔需接在a端;(3)由图2知,电压表选择的量程为2.5V,故读数为2.00V,两表笔接a、c两端电表指针不偏转,因为c、d两点间断路(4)用完多用电表后,应把旋钮打至off或交流最高档,故乙同学的习惯好
(10分)测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。
器材:量程为3V的理想电压表V,量程为0.5 A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R= 4Ω,滑动变阻器R′,开关K,导线若干。
①画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可以求出E= ,r= 。(I1,I2,U1,U2及R表示)
正确答案
①
②
试题分析:电路图如答案图所示,
由闭合电路欧姆定律E=U+I(r+R)可知,依据测出的两组路端电压和电流即可求解E、r,
由E=
可得:
E=① r=
②
评分标准:原理图4分,其余两空每空3分。
(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )
电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)
电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).
电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)
电阻箱R0 (0~99. 9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干
为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。
①图甲中电流表应选 ,电压表应选 。滑动变阻器应选 虚线框中的元件是 。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为 Ω。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是: 。
正确答案
①,
,
,
②
③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据
可得产生的热功率减小,所以电流减小
试题分析:①电动机的额定电流为0.9A,5A的电流表量程太大,误差较大,所以选择0.6A的电流表,并联电阻箱进行改装, 电动机的额定电压为4V,所以选择电压表
,滑动变阻器的选择原则是操作方便,所以选择较小的,这样调节起来更精细,故选
,虚线为变阻箱;
②电动机不转圈时,电能全部转化为内能,是纯电阻,符合欧姆定律,故有
③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据可得产生的热功率减小,所以电流减小,
(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“2.2V,0.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
E.滑动变阻器10Ω,2A F.滑动变阻器1kΩ,0.5A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。
(1)实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(均用仪器前的字母表示)
(2)在虚线框中按要求画出实验电路图。
正确答案
(1)C;E(2)如右图所示
试题分析: (1)小灯泡的额定电流为,所以电流表采用C,滑动变阻器应采用和小灯泡电阻相差不大的,这样便于操作,故选E,
(2)因为电流表的电阻非常小,小灯泡的电阻也很小,所以为了避免电流表分压过大,所以采用电流表的外接法,如图所示:
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.3 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材:
(1)请在图甲上把变阻器连接完整,要求灯泡上的电压能够从零开始。
(2)图乙为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片P移到________位置(填“A端”或“B端”);实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”).
(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线。由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而 (填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为2V时,其灯丝电阻值约为 Ω。(保留两位有效数字)
正确答案
(1)
(2)A 大 (3)增大 7.9
试题分析:(1)要求灯泡上的电压能够从零开始,滑动变阻器的连接方式应该是分压式,图如下;
(2)在开关S闭合之前,要使得灯泡两端的电压等于0,即把灯泡短路,滑片移动到最左端即A端。实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中,灯泡与滑动变阻器左端并联与右端串联,右端电阻逐渐减小,所以并联电路电压增大,即电压表示数变大。
(3)小灯泡的I-U关系图线与原点连线的斜率等于,观察图像与原点连线的斜率逐渐变小,即电阻逐渐变大,当小灯泡两端所加电压为2V时,根据图像可知道电流
,所以此时的电阻
(lO分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A. 电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=3mA)
B. 电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0〜0.6A)
C. 螺旋测微器
D.电阻箱R0(0 9999Ω, 0.5A)
E. 滑动变阻器R(5Ω,2A)
F.干电池组(6V,0.05Ω)
G. 一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“x1Ω”或“x1OOΩ”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为______Ω。
(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值,设计了如图2实验电路,其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω。
请根据提供的器材和实验需要,将该同学设计的电路图补画完整。
(3)实验数据的测量与电阻率的计算,如果金属丝的长度用L表示,直径用d表示, 电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表C的示数为I1,,电流表A的 示数为I2,请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式______。
正确答案
(1);
(2)
,图见解析;(3)
试题分析:(1)当用欧姆表“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,说明待测电阻的阻值比较小,所以换用“x1Ω”挡,由表盘可知待测电阻阻值大约15Ω;(2)电流表改装成电压表需要串联大电阻,由得
Ω;由于要精确测量阻值,所以采取滑动变阻器的分压接法,又因为待测阻值与电流表的内阻相差不大,故采取电流表的外接法,电路图如图所示;
(3)由电路图可知待测电阻的阻值,由电阻定律可知
,联立解得
多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器。如图是一个多用电表的简化内部电路图,其中测电流和测电压时各有两个量程,还有两个档位用来测电阻。电流的量程分别是2.5mA和10mA,电压表的量程分别是10V和50V。
在进行电阻测量时,应将S拨到 或 位置,在进行选用量程是2.5mA电流表测量时,应将S拨到 位置,在进行选用量程是50V电流表测量时,应将S拨到
位置。
正确答案
3、4 2 6
略
有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样,现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线.
(1)有同学设计了如下实验电路(如左图),这样测得的小灯泡电阻与小灯泡电阻真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
(2)请根据这位同学的电路设计,在实物图上连线。
(3)P为图中图线上的一点,PN为图线上P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则由图可知:随着所加电压的增加,小灯泡的电阻将________(填“增大”、“减小”或“不变”);对应P点,小灯泡的电阻值约为________Ω.(保留三位有效数字)
正确答案
(1)偏小,(2)见下图(3)增大,5.30Ω
试题分析:(1)由于电压表和小灯泡并联,然后和电流表串联,所以用电压表的示数除以电流表的示数,应该表示电压表和小灯泡并联的电阻,比小灯泡的电阻偏小。
(2)根据这位同学的电路设计,实物图连线如图:
(3)在I-u图线上先后取两组(I,U)数据,根据电阻定义计算电阻可知,随着所加电压的增加,小灯泡的电阻将增大,P点坐标为(0.45A,2.4V),对应电阻为5.30Ω。
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