- 欧姆定律
- 共4751题
(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡规格为“6V 3 W”,其他可供选择的器材有:
电压表V1(量程6V,内阻约为20kΩ)
电压表V2(量程20V,内阻约为60kΩ)
电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻约为1Ω)
变阻器R1(0~1000Ω,允许通过的最大电流为0.5A)
变阻器R2(0~20Ω,允许通过的最大电流为2A)
学生电源E(6~8V)
开关S及导线若干
(1)实验中要求电压表在0~6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电流表应选用________,电压表应选____________,变阻器应选用________。
(2)在方框中画出实验的原理图。
正确答案
(1)A2 V1 R2
(2)
(1)由于灯泡额定电压为6V,所以电压表选择V1,灯泡的额定电流为P/U=0.5A,所以电流表量程选择A2,由于本实验需要测量多组数据,滑动变阻器需要采用分压连接,所以滑动变阻器选择小电阻的R2(2)电流表外接,滑动变阻器分压方式
(13分)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.8 Ω的保护电阻R0,实验电路如图所示.
(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,且接触良好;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b;b、c;d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是______________________________.(3分)
(2)按电路原理图1及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图,以画线代导线将没连接的线连接起来.(3分)
(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据且根据数据在下面坐标图中描出对应的点,请画出U—I图,并由图求出:电池的电动势为______,内阻为_____.(4分)
(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成本实验的系统误差的原因是:_____(3分)
正确答案
(1)R断路(2)如图(3)1.5 V (1.45-1.55) 0.09 Ω (0.080Ω-0.100Ω)
(4)电压表内阻分流。
(1)闭合开关后电压表有读数,说明定值电阻,和开关良好,把两表笔分别接a、b;b、c;d、e时,示数均为0,说明b、c;c、d;d、e这三段有断路,又因为两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,说明c、d断路即R断路,
(2)用描点法画图,如图所示。
(3)根据公式E=Ir+U,建立方程可得。
(4)因为电压表的分流,电流表测得电流并不是电路的总电流,所以会对实验造成误差。
(6分)某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。
(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。
(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是
(3)现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。
正确答案
(1)如图b。
(2)由于RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。
(3)如图c。
由于灯泡L2和L1额定电压相同,灯泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。
(10′)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,除开关、导线外,还有如下器材:
A.小灯泡“6V 3W ”, B.直流电源6 ~ 8V
C.电流表(量程3A,内阻约0.2 Ω),
D.电流表(量程0.6A,内阻约1 Ω)
E.电压表(量程6 V,内阻约20 kΩ),
F.电压表(量程20V,内阻约60 kΩ)
G.滑动变阻器(0 ~ 20 Ω、2 A),
H.滑动变阻器(1 kΩ、0.5 A)
(1)实验所用到的电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填字母代号)
(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图。
(3)图示中量程为0.6A的电流表的读数为 A。
正确答案
(1)DEG;(2) 电流表外接,分压电路 (图略);(3)0.16
(1)根据P=UI可得小灯泡正常发光时的电流为0.5A,实验时电表的选取原则为电路物理量能使电表满偏最好,所以电流表选取D,直流电源为6-8V,所以电压表应选取E。滑动变阻器的选取原则为操作方便,H电阻太大,操作时不方便,所以应选取G。
(2)因为电流表的内阻和小灯泡的内阻差不多,所以如果采用电流表的内接,电流表分压太大,又因为电压表的内阻大,分流较小,所以采用电流表的内接法,(或者根据判断)研究伏安特性曲线需要电压从零开始,所以滑动变阻器采用分压接法。
(3)此表为2分度刻度盘。读数为0.16A
(1)图一中螺旋测微器读数为__________mm。图二中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为_________cm。
(2)如图10是多用表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流档测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_______mA;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为_______Ω。
正确答案
(1)1.996~1.998 (2分) 1.098或1.094(2分)
(2)30.7~30.9(2分) 1.5×103(2分)
(1)螺旋测微器读数:1.5mm+0.01mm×49.6(49.6~49.8)=1.996(1.996~1.998)mm;游标卡尺读数:10mm+0.02mm×47(或49)=10.94(或10.98)mm=1.094(或1.098)cm;
(2)当选用量程为50mA的电流档测量电流,每小格代表1.0mA,所以读数为30.7~30.9 mA;欧姆表的读数为:15×100Ω=1.5×103Ω。
如图所示,是用高电阻放电法测电容的实验电路图。其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下:⑴按电路图接好实验电路;⑵接通电键S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度.记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA;⑶断开电键S并同时开始计时,每隔5s或10s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;⑷根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(右图中用“×”表示)。根据以上实验结果和图象,可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为_________C,从而算出该电容器的电容约为________F.
正确答案
Q0=8×10-3C,C=1.3×10-3F
按照图中的点,用光滑曲线把它们依次连接起来,得到i-t图线,图线和横轴所围的面积就是放电量,即原来电容器的带电量。每小格相当于2.5×10-4C,用四舍五入法数得小方格有32个,所以Q0=8×10-3C。再由C= Q0/ U0,得C=1.3×10-3F。
实验室中现有如下实验器材:
电流表A1(量程0 ~ 0.6 A,内阻0.2 Ω) 电流表A2(量程0 ~ 3 A,内阻0.05 Ω)
电压表V1(量程0 ~ 3 V,内阻3 kΩ) 电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ)
滑动变阻器R0(0~50 Ω) 蓄电池(电动势为6 V);开关、导线
①为了较准确测量Rx阻值,电压表应选 ______________、
电流表应选__________。
②在方框内画出该实验的电路图。
正确答案
①V1、A1
②
①V1、A1②如右图所示。
由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为U=≈2.2 V,I =
=" 0.45" A。
则电流表应选A1,电压表应选V1。又因 =" 24.5" Ω>Rx,则电流表必须外接。因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故优先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,滑动变阻接入电路的电阻应大于R = E/I - Rx = 8.3Ω,故可用限流电路。
LED发光二极管新技术已被广泛应用,如家用节能灯(LED灯)、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等。二极管是一种半导体元件,电路符号为“—卧一”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流人时电阻比较小,而从负极流入时电阻很大。
(1)某实验兴趣小组用多用电表粗测其正向电阻。他们先将多用电表的选择开关指向欧姆挡中“×10”挡位并正确进行调零,再将多用电表的 表笔(选填“红”或“黑”)与待测二极管的“+”极相接,其表盘及指针所指位置如图所示,则此时品体二极管的电阻为 Ω。
(2)为了测定该二极管的伏安特性曲线,备用了如下一些仪器:
那么该实验中滑动变阻器应该选用 。
①请用这些仪器在方框中画出实验原理图。
②某同学得出以下一些数据:
请在所给坐标中画出其特性曲线。
③若此发光二极管的最佳工作电流为12 mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个R= Ω的电阻(保留三位有效数字),才能使它工作在最佳状态。
正确答案
(1)黑,120Ω;⑵ C ⑶ 见解析
试题分析:(1)多用电表欧姆挡测量时,内部电源被接通,而黑表笔连接内部电源的正极,故测二极管的正向电阻时用将黑表笔接二极管的“+”极相接,表盘读数为:12×10=120Ω;
⑵ 为了方便测量滑动变阻器应选用C,①测定该二极管的伏安特性曲线,电压要求从零开始调节,控制电路用分压电路,电压表的内阻远远大于二极管的电阻,测量电路用外接法,实验原理如图:
③ 由表中数据知,通过二极管的电流为12mA时,二极管两端电压为2V,则串联电阻两端的电压为1V,由欧姆定律R=
现在要测量一段电阻丝的电阻率r,其阻值Rx≈0.5Ω,允许通过的最大电流为0.5A。提供如下器材供你选择:
① 图(甲)四位同学分别设计的“测量部分”的电路,你认为合理的是( );
② 实验中滑动变阻器应该选择 (选择“R1”或“R2”),并采用 接法;
③ 根据你在①、②中的选择,在图(乙)上完成实验电路的连接:
④ 实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D,则待测电阻丝的电阻率r的计算式为:r = ;
⑤ 用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图(丙)所示,则该电阻丝的直径D= 。
正确答案
① C (2分) ;② R1,分压 ; (2分)③ 如下图;(2分,有错即得0分)
④ (2分)⑤ 1.205(±0.002)mm。(2分)
试题分析:①伏安法测量电阻原理即测量出待测电阻两端的电压和通过电阻的电流,可供选择的电压表和电流表量程分别为和
,而待测量的电阻只有
左右,电流表读数准确时电压表读数太小,而电压表读数准确时电流表又超量程,所以需要给待测量电阻串联一个定值电阻起保护作用,即使如此,待测电阻
,电流表选择外接法。②为获得多组实验数据减少实验误差,滑动变阻器选择分压式接入电路,因此滑动变阻器选择阻值小的
。③滑动变阻器分压式连接,待测量电阻和定值电阻串联,电流表外接,注意正负接线柱,实物连线见答案。④根据欧姆定律
,而
,带入即可得
。⑤螺旋测微器读数首先从固定刻度读出半毫米的整数倍即
,从可动刻度读出与主尺对齐的刻度线,估读一位即
乘以精确度
,最终结果为
。
(7分)为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。
(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择____倍率的电阻档(填:“×10”或“×1k”),并____再进行测量,之后多用表的示数如图(a)所示,测量结果为____Ω。
(2)某同学想精确测得上述待测电阻Rx的阻值,实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程50mA、内阻r1=10Ω)
B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)
C.电流表A3(量程0.6A、内 阻r3约为O.2Ω) D.定值电阻R0=30Ω
E.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω) F.电源E(电动势为4V)
G.开关S、导线若干
回答:
①某同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图所示, 为保证测量时电流表读数不小于其量程的1/3,M、N两处的电流表应分别选用:M为 ;N为 .(填器材选项前相应的英文字母)
②若M、N电表的读数分别为IM、IN,则Rx的计算式为Rx= .(用题中字母表示)
正确答案
(1) ×10,欧姆调零,70(每空1分)(2)①A B (每空1分) ② 2分)
试题分析:(1)欧姆表在没有测量电阻时,电路为断路状态,电阻为无穷大,指针指在最左端,指针偏转角度过大,说明电阻很小,倍率选择过大,所以应该换为×10。重新换倍率后,要再次欧姆调零才可以使用,测量结果为指针对应刻度乘以倍率即。
(2)①经过待测电阻的电流最大为,要超过量程的
,选择BC都不合适,所以选择A。经过定值电阻的最大电流
,经过待测电阻的电流最大为
,那么经过M处的电流最大为
,不超过量程的
,选项C排除B对。
②定值电阻两端的电压,等于并联支路待测电阻两端的电压,待测电阻和电流表串联,所以
,即得
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