- 欧姆定律
- 共4751题
欲测量一个电流表的内阻,根据以下要求来选择器材和设计电路:
1无论怎样调节变阻器,电流表都不会超量程
2有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
现备有器材如下:
A.待测电流表A1(量程3mA,内阻约为50Ω)
B.电压表 V (量程3V,内阻未知)
C.电流表A2 (量程15mA,内阻等于10Ω)
D.保护电阻R=120Ω
E.直流电源E(电动势2V,内阻忽略)
F.滑动变阻器(总阻值10Ω,额定电流0.5 A)
G.开关、导线若干代码
小题1:在以上提供的器材中,除A、E、F、G以外,还应选择 、
小题2:试在方框中画出符合下述要求的实验电路图
正确答案
小题1:
小题2:
要想测得电流表的内阻需要知道电流(待测电流表可以自己指示出流过它的电流)和电压(电压表量程过大,所以不能选择,可以用已知内阻的电流表替代)因为要求无论怎样调节变阻器,电流表都不会超量程,所以电路中需要有保护电阻,则应该选择的器材还有C和D
因为要求有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据,所以滑动变阻器应该选用分压式则符合要求的实验电路图为下图
某同学为了较精确地测量一节干电池的电动势和内电阻,在实验室准备了下列器材:
A.待测干电池E一节
B.电流表(满偏电流3.0 mA,内阻为100 Ω)
C.电流表(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A)
E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A)
F.定值电阻R0(阻值为900 Ω)
G.开关一个,导线若干
该同学设计了如图甲所示的电路图.
(1)为了能比较精确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选__________(填写序号字母).
(2)根据电路图,该同学将实物连接起来,组成了图乙所示的完整电路,但有两根导线连接错误,请你帮助该同学改正(在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接).
(3)如图丙所示,是该同学根据正确的实验操作得到两电流表的多组示数而作出的图线.由图可知,被测干电池的电动势为________ V,内电阻为________ Ω.(保留3位有效数字)
正确答案
(1)D (2)如图所示 (3)1.50 1.00
(1)为了让电流表有明显的读数,所以应选择总阻值较小的滑动变阻器,选D.
(2)滑动变阻器R1与电流表串联,定值电阻R0与电流表
串联,二者再并联.
(3)从图象中取两组数据,代入闭合电路欧姆定律,E=(I1+I2)r+I2(R0+RG),可解出电源电动势和内阻.
在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:
A.小灯泡(3.8 V,1.5 W)
B.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.4 Ω)
C.电流表(量程0~500 mA,内阻约0.5 Ω)
D.电压表(量程0~5 V,内阻约5000 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器R2(0~50 Ω,额定电流1 A)
G.开关一个,导线若干
如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的________,(3分)应选用的滑动变阻器是_______。(2分)
正确答案
丙 R1(或E)
试题分析:由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量,所以滑动变阻器应选用分压式,分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比),由于,选用
时滑片移动时,电压变化明显,便于调节.又小灯泡的电阻约
,
,所以安培表应该选用外接法.故应选用图丙所示电路由于电路中采用分压接法,故滑动变阻器应采用小电阻
;
把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表,线路如右图所示,现备有如下器材:A.电源E=3 V(内阻不计);B.变阻器0~100 Ω;C.变阻器0~500 Ω;D.红表笔;E.黑表笔;
(1)变阻器选用________.
(2)红表笔接________端,黑表笔接________端.
(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为________.(2分)
正确答案
(1)C (2)N M (3)1000 Ω
试题分析:(1)因为欧姆表在使用时,如果将两表笔短接,电流表处于满偏状态,所以两表笔直接接触时,调节变阻器阻值使电流达到满偏,解得
,故变阻器应选C;
(2)根据红进黑出原则可知红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,所以红表笔接N端,黑表笔接M端;
(3)电流时,有
,解得
.
有一圆柱体的未知合金,为测定其电阻率,某同学做了如下操作
(1)用螺旋测微器测其直径d,如图所示,读数是 mm.
(2)再用游标卡尺测其长度l,如图所示,读数是____cm.
3)用多用电表粗测电阻
①首先选用“×l0”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用____欧姆挡;②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则该合金的阻值Rx大约是 Ω.
(4)精确地测量其电阻
该同学手头上只有以下器材:
E.电流表A2(量程100μA,内阻约100Ω)
F.滑动变阻器R3,最大阻值10kΩ
G.导线及开关若干
H.电源(电动势约3V,内阻约为10Ω)
①请帮他选择合适的器材,要求电表的示数大于其总量程的三分之一,且滑动变阻器须方便调节____ (在空中填写你所选择器材前面的字母)
②请在虚线框中画出测量该合金电阻的电路图,并标上相应元件的符号。按图连接好线路之后,即可测出其阻值kx
(5)用以上所测量的物理量,写出电阻率的表达式____
正确答案
(1)11.095 (1分,11.094~11.096均得分)
(2)10.310 (1分,10.31不得分)
(3) ①×1(1分)②11.0(1分, 11不得分)
(4)①BCDGH(2分)
②如右图(4分,未标元件符号或把R2标成R3,但图正确者得3分,画成分压电路,测量部分无误者得3分,无k1或仅是K2、K3未标符号均不扣分,)
(5) (2分)
略
实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联,测量实际电流表G内.Rg的电路如图所示.所用电流表G的满偏电流Ig为200μA,内阻Rg估计在400~600Ω之间
小题1:按右图测定电流表G的内阻R。,需要选用合适的器材,现有供选用的器材如下:
(E)电源(电动势6V,内阻0.3Ω)
(F)电源(电动势12V,内阻0.6Ω)
按实验要求,R最好选用 ,R'最好选用 ,E最好选用 .(填入选用器材的字母代号)
小题2:为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将以下各实验步骤填写完整.
①依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电键均断开,
②将R阻值调至最大,闭合电键____,调节____的阻值,使电流表达到满刻度.
③闭合____,调节R'的阻值使电流表达到____.
④读出R'的读数,即为电流表的内阻.
小题3:这种方法测出的电流表的内阻Rg比它的真实值 (选填“偏大”、”偏小”或”相等”).
正确答案
小题1:D,C,F
小题2:
小题3:
略
(9分)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件,它的电路符号如图甲所示。正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD和通过它的电流I的数据,并记录在下表中:
(1)在图乙中的虚线内画出该同学的实验电路图。所用的实验器材有:量程为5V的电压表V,其内阻约为10kΩ;量程为50mA的电流表mA,内阻约为100Ω;直流电源E;滑动变阻器R;开关S;导线若干。
(2)在图丙中的方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线,并由此判断,该二极管的电阻随所加电压的增大而 (填“增大”或“减小”)。
(3)已知该发光二极管的最佳工作电压为2.7V,现用6V稳压电源供电,需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态,试运用伏安特性曲线计算R的阻值为 Ω(取整数)。
正确答案
(1)(2)如图所示 减小 (3)127Ω
试题分析:(1) 滑动变阻器接成分压器电路,电流表mA外接,如图;(3分)(2) 用表格提供的数据在方格纸上描点,画出U-I图线如图丙中的曲线所示(2分)由图知,切线的斜率增大,故电阻值随电压的增大而减小(2分)(3) 根据U-I图线,当二极管的工作电压为2.7V时,工作电流约为26mA,串联电阻上分到电压应为3.3V,故应串联的电阻为:(120Ω~135Ω都算正确) (2分)
(10分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,采用如图的电路进行实验。
(1)为避免烧坏电表,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图象,由图可知,电源的电动势E=________ V,内阻r=_______ Ω;
(3)若不计测量中的偶然误差,用这种方法测量得出的电动势和内阻的值与真实值相比较,电动势E______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”),内阻r______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
正确答案
(1)左 (2)1.5 1.0 (3)偏小;偏小
试题分析:(1)为避免烧坏电表,闭合开关前,应使电路中电流最小,电路最大,所以滑片应置于最左端;(2)根据知U-I图像纵轴截距表示电动势,斜率表示内阻,所以由图可得电源的电动势为1.5V,内阻为r=1.0Ω;(3)因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小,但电压表是准确的,故图象比真实图象要向上偏,同时,当电路短路时,电压表的分流是可以忽略的,故短路电流是准确的,故图象与横轴的交点不变,故所测电动势小于真实值;内阻也小于真实值;
(8分)某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻,在实验中测得多组电压和电流值,通过描点作图得到如图所示的U-I图线,
①由图可较准确求出该电源电动势E= V,内阻r= Ω(结果保留三位有效数字).
②若考虑电表内阻对电路的影响,则所测得的电源电动势与真实值相比 (填“偏大”“偏小”“相等”),所测电源内阻与真实值相比 (填“偏大”“偏小”“相等”).
正确答案
①1.44~1.46V 1.72~1.89Ω ② 相等 偏大
试题分析:① 根据闭合电路的欧姆定律得:U=-Ir+E,将图像延长与纵坐标相交其交点等于电动势,如图所示,E=1.45V;图像的斜率表示内阻求得r="1.80Ω" ②根据原理知,甲图的测量误差为电压的测量由误差,电流表的分压引起的,故电动势的测量值等于真实值,内阻的测量值大于真实值
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:
A.直流电源3V(内阻可不计) B.直流电流表0~3A(内阻约0.1Ω)
C.直流电流表0~600mA(内阻约0.5Ω) D.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ)
E.直流电压表0~15V(内阻约200kΩ)
F.滑线变阻器(10Ω,1A)
G.滑线变阻器(1kΩ,300mA)
(1)除开关、导线外,为完成实验,需要从上述器材中选用 (用字母代号)
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可判断断路的导线是 ;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线是 ;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是 。
(3)下表中的各组数据该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。
(4)如图所示,将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为4V的电路上,每个灯泡的实际功率为 (结果保留两位有效数字)。
正确答案
(1)ACDF;(2分,部分对得1分)(2)d,h,g;(共3分,各1分)(3)如下图(2分)
(4)0.30W(3分)
试题分析:(1)实验器材的选择首先是电源A,标有“3V 1.5W”的灯泡额定电压为3v所以电压表量程选择即可,即选择D,额定电流
,根据量程,电流表选择C。由于要描绘伏安特性曲线,电压从0开始调节,滑动变阻器选择分压式,所以滑动变阻器选择阻值小的F。
(2)灯泡不亮,电流表示数为0电压表示数2v,说明在灯泡这条支路出现了断路,滑动变阻器与电源是接通的。根据电压表有示数,说明电压表与滑动变阻器的连接没问题,即ehcb都是通路,所以断路的只能是d.若电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,说明灯泡电路是通路,即bcde是通路,电压表没有示数,说明电压表与电路连接有断路,所以只能是h断路。若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,说明滑动变阻器的连接方式不是分压式,而是限流式,也就是说滑动变阻器串联在电路中,所以断路的是g。
(3)描点作图见答案。注意不是直线,随电压增大功率增大温度升高,电阻变大。斜率变小。
(4)结合上一问所描述的伏安特性曲线,设灯泡电流为I,对应的电压为U,则有,结合图像得
,
,所以功率
。
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