- 欧姆定律
- 共4751题
图是利用两个电流表和
测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻
和
内阻之和为10000
(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),
为理想电流表。
(1)按电路原理图在图虚线框内各实物图之间画出连线。
(2)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表和
的示数
和
。多次改变滑动端c的位置,得到的数据为
在下图所示的坐标纸上以为纵坐标、
为横坐标画出所对应的
曲线。
(3)利用所得曲线求的电源的电动势E= V,内阻r= .(保留两位小数)
正确答案
(1)连线如图所示,
(2)如图所示。
(3)由图线上读出两组数值,代入E=I1R1+(I1+I2)
r构成方程组联立求解E和r;
1.49(1.48~1.50)V,0.60(0.55~0.65)Ω
试题分析:(1)连线时,按照从电源正极,沿着电流方向依次连线(2)描点时让尽可能多的点落在直线上,偏离直线太远的点舍去不要(3)由图线上读出两组数值,代入E=I1R1+(I1+I2)r构成方程组联立求解E和r;
点评:难度中等,注意图像中求解电源电动势,首先要先推导两个电流的关系,由闭合电路欧姆定律列公式求解
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,其电阻值大约为300Ω。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如上图,由图可知其直径为 mm;
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);
直流电源E(电动势4V,内阻不计);滑动变阻器R0(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);开关S;
导线若干。
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,
①在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_______,应该选用的电压表是_______。
②请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。
③请将实物图连线成为实验电路。
正确答案
(1)50.15mm,(2) 4.698-4.700mm(3)① A2;V1
试题分析:(1)游标卡尺读数为: (2)螺旋测微器的读数为:
(3)① 电源电动势为4V,所以选用电压表,电路中最大电流为 V1 ,所以选用电流表A2;
② 因为路要求电压表从零开始,所以采用滑动变压器的分压解法,电流表的内阻较小,,所以采用电流表的外接法了,电路图如图所示
③在连接实物图时,要求连线不能相交
点评:测量电阻最基本的原理是伏安法,电路可分为测量电路和控制电路两部分设计.测量电路要求精确,误差小,可根据电压表、电流表与待测电阻 阻值倍数关系,选择电流表内、外接法.控制电路关键是变阻器的分压式接法或限流式接法.在两种方法都能用的情况下,为了减小能耗,选择限流式接法.
为了描绘额定电压为3.8V的某一导体(RX)的伏安特性曲线。实验室可以提供的器材如下:
①直流电源E(电动势约4V,内阻可不计);
②电流表A(量程为0—0.6A,内阻约0.5Ω);
③电压表V(量程0—5V,内阻约20kΩ);
④滑动变阻器R1(阻值0—10Ω,额定电流2A);
⑤滑动变阻器R2(阻值0—200Ω,额定电流1.5A);
⑥电键S及导线若干。
一同学实验测得的数据记录在下表中:
(1)请在坐标纸上根据测得的数据画出该导体的I—U图线。
(2)根据以上条件和得到的数据,符合要求的实验电路图是下面四个图中得哪一个? 应选择的滑动变阻器为(填写仪器符号):
(3)电压为1.50V时该导体的电阻值为 (结果保留2位有效数字)
正确答案
(1)图略 (2) A , ④(3)7.5Ω
试题分析:(1)图略
(2)电压表是从零开始变化的,所以滑动变阻器采用分压解法,因为被测电阻很小,所以电流表的分压大于电压表的分流,故采用电流表的外接法,所以选A,滑动变阻器的选用时需要便于操作,一般采用和被测电阻相差不大的,所以选用4
(3)从图像中找出电压时1.5V时的对应的电流,然后根据公式计算可得
点评:做此类型的实验的时候,实验电路图以及实验仪器的选取往往是难点
(1)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:
A:电源E1:电动势为8.0V,内阻不计;
B:电源E2:电动势为12.0V,内阻不计;
C:电压表V:量程为0—10V,内阻约为10kΩ
D:电流表A1:量程为0—3A,内阻约为0.1Ω;
E:电流表A2:量程为0—300mA,内阻约为1Ω;
F:滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1.0A;
开关S,导线若干。
实验中电源应该选用 ,电流表应该选用 (填前面字母序号)
(2)画出实验电路图:
正确答案
(1)A E (2)
试题分析:(1)器材的选取需安全精确,根据灯泡额定电压选择电源,小灯泡的额定电压为6.3V,电压表的量程为10V,所以电源选取A比较安全精确;电表选择在不超过量程的情况下选择小量程来提高读数的精确度,根据灯泡额定电流选择电流表,额定电流约为0.3A,故电流表应选E.
(2)描绘小灯泡伏安特性曲线,需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流,电压表电压应从零调节,所以滑动变阻器应采用分压接法,灯泡电阻较小,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.
如图为—正在测量中的多用电表表盘。
(1)如果是用直流10V挡测量电压,则读数为_______ V。
(2)如果是用×100W挡测量电阻,则读数为_______ W。
(3)如果是用直流5mA挡测量电流,则读数为______ mA。
正确答案
(1)6.5(2)8.0×102(3)3.25
试题分析:(1)直流10V档最小分度为0.2V,准确值加估计到0.1V位.
(2)用×100Ω档测量电阻,读数=指示值×倍率.
(3)直流5mA档最小分度为0.1mA,准确值加估计到0.01mA位.
解:(1)用直流10V档测量电压,准确值6.4V,估计值0.5,读数为6.5V.
(2)用×100Ω档测量电阻,指示值8.0Ω,倍率为×100,读数为8.0×102Ω.
(3)用直流5mA档测量电流,准确值3.2mA,估计值0.05mA,读数为3.25mA.
(12分) 待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
E.滑动变阻器,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A
F.滑动变阻器,最大阻值为5Ω,额定电流为0.5A
G.电源,电动势
=4V(内阻不计)
H.电键及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的1/3,请从所给的器材中选择合适的实验器材_______________________(均用器材前对应的序号字母填写);
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为=________________,式中各符号的物理意义为______________________.
正确答案
(1)ABDEGH (4分)
(2)如图 (4分)
(3) (2分);
、
分别为
和
表示数,
与
分别 为定值电阻和
内阻的阻值.(2分)
试题分析:(1)据题意,电动势为E=4v,所给电压表量程为15v,测量出的数据将会出现较大误差,所以需要改装一个电压表,由于电路中的电流最大值为,电流表应该选择A1:量程为150mA;用量程为20mA的电流表A2和定值电阻为100Ω的R0改装成电压表;电路中连接了滑动变阻器后,通过滑动变阻器的最小电流为0.8A,则应该选择R1,所以用到的器材为:ABDEGH。
(2)由于滑动变阻器总阻值较小,小于待测电阻阻值,应接成分压式;据,则电流表应接成外接法。
(3)据伏安法,通过待测电阻的电流为:,待测电阻两端电压为:
,所以待测电阻阻值为:
。
如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是( )
①甲表是安培表,R增大时量程增大
②甲表是安培表,R增大时量程减小
③乙表是伏特表,R增大时量程增大
④乙表是伏特表,R增大时量程减小
正确答案
C
试题分析:由电流表的改装知,并联一个电阻起分流作用改为安培表,R增大时其分担的电流减小量程减小,②对,①错,AB错;串联一个电阻起分压作用改为伏特表,R增大时其分担的电压增大量程增大,③对,④错,C对,D错。
点评:本题学生明确并联电阻起分流作用,串联电阻起分压作用。
某同学在做描绘小灯泡I-U图线的实验中得到如下一组U和I的数据:
(1)选用小灯泡额定值为“3.0 V,0.2 A”,实验中有仪器:安培表(内阻较小)、伏特表(内阻很大)、电键、导线若干外;还需要 ________、__________。
(2)请设计实验电路(要求小灯泡两端电压从零开始可调)。
(3)在下图上绘出I-U图象,图线弯曲的原因是________________________________.
(4)若一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω.
正确答案
(1)电源 滑动变阻器 (2)如下左图 (3)如下右图 电阻随灯丝温度的升高而增加
(4)10Ω
试题分析:(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验器材小灯泡、电压表、电流表电键、导线若干外,还需要电源、滑动变阻器(2)实验要求小灯泡两端电压从零开始可调,所以滑动变阻器用分压式接法,小灯泡灯丝的阻值较小,故测量电路用电流表的内接法,电路图如图所示:
(3)描点画图如下图,随着电压的增大,灯丝的温度逐渐升高,灯丝的电阻率随温度的升高而增大,所以灯丝的阻值越来越大,故图像发生弯曲。
(1)测量某电阻丝的电阻率,需先用螺旋测微器测电阻丝的直径,示数如图所示,则该电阻丝的直径为 mm。
实验中可用的器材有:电压表V(量程3V,内阻约为3k)、电流表(量程300mA,内阻约为5
),滑动变阻器(变化范围0~5
)、电源(3V)、小灯泡、开关、导线若干。
试在下面方框中画出精确测量该电阻丝电阻(阻值约为15)的电路图。
(2)若将该正确电路中电阻丝换成小灯泡来描绘小灯泡的伏安特性曲线,得到如下数据(U和I分别表示小灯泡上的电压和电流)。请在图中画出小灯泡的伏安特性曲线。
(3)若将本题中的小灯泡直接接在电动势为1.5 V、内阻为2.0电池的两端,小灯泡的实际功率是
W。
正确答案
(1)1.468~1.472 (2分) 电路图见解析(3分)
(2)见解析 (3)0.28W(0.24~0.32均正确)(2分)
(1)直径D=1.0mm+47.0×0.01mm=1.470mm;电路如图;(2)小灯泡的U-I曲线如图所示
(3)根据小灯泡的伏安特性曲线和电源的外特性曲线可知小灯泡的功率P=0.35×0.8W=0.28W。
在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列器材供选择:
A.待测小灯泡(3.0 V、1.5 W)
B.电流表(量程3 A,内阻约为1 Ω)
C.电流表(量程0.6 A,内阻约为5 Ω)
D.电压表(量程3.0 V,内阻约为10 kΩ)
E.电压表(量程15.0 V,内阻约为50 kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值为100 Ω,额定电流50 mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)
H.电源(电动势为4.0 V,内阻不计)
I.电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图.
(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图甲所示.则电压值为________ V,电流值为________ A,小灯泡电阻的测量值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中,描绘出如甲所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)( )
正确答案
(1)C D G (2)见解析。(3) 1.80 V, 0.33 A 偏小(4) BD
试题分析:(1)从测量精确度考虑,小灯泡的额定电压为3V,所以电压表选取量程为3V的,小灯泡的额定电流I=,所以电流表选取量程为0.6A的,最大阻值为100Ω的滑动变阻器接入电路测量误差较大,所以选取最大阻值为10Ω的滑动变阻器.故选C、D、G.
(2)由于电压和电流需从0开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法,灯泡的电阻R=,远小于电压表内阻,与电流表内阻相当,属于小电阻,采取电流表的外接法.电流图如下.
(3)电压表量程为3V,所以1格等于0.1V,所以电压表读数为1.80V.电流表量程为0.6A,所以1格等于0.02A,所以电流表读数为0.33A;由于电压表的分流作用,所以电阻的测量值偏小;
(4)根据I-U图线的斜率表示电阻的倒数,知电阻随电压的增大而增大.P-U2图线的斜率表示电阻倒数,电阻增大,知P与U2图线的斜率减小,所以B正确.P-I2图线的斜率表示电阻的大小,电阻增大,知P与I2图线的斜率增大.所以D正确.
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