- 欧姆定律
- 共4751题
(1)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是 mm。
(2)有一个纯电阻用电器,其电阻约为1kΩ,试设计一个能够精确地测量该用电器电阻的电路,实验要求用电器两端的电压从0开始逐渐变化。给有如下器材:
电源:电动势为3V,内电阻约为0.1Ω;
电流表:量程0.6A,内阻RA约为0.50Ω;
电压表:量程3V,内阻RV约为10kΩ
滑动变阻器:最大电阻值为R=5.0Ω;
开关一个、导线若干。
①在下边的方框内画出实验电路图。
②在下图中画出实验实物连接图。
③若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I,电压表的示数为U,考虑到电表内阻引起的系统误差,则用测量的电压、电流以及电表内阻计算用电器电阻真实值的表达式为_____________。
正确答案
(1)0.680mm (2)见下面两图 (3)
试题分析:(1)根据螺旋测微器的读数方法可知:d=0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm
(2)①题目中要求测量电压从0开始变化,所以滑动变阻器采取分压接法,又因为,所以电流表采取内接法,由此画出电路图如图所示
②根据原理图连接实物图,如下图所示:
③由原理图可知:,所以
...
(6分)(1)用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径,其示数如甲图所示,该金属导线的直径为 mm。用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是 mm。
(2)用多用电表的欧姆挡测电阻。机械调零、欧姆调零后,用“”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是 。
正确答案
(1)8.473(2分)、100.60(2分) (2)AC(2分)
试题分析:(1)金属导线的直径为8+47.3×0.01=8.473mm;铅笔的长度为100+12×0.05=100.60mm
(2)由于欧姆表的左侧示数大,因此偏转角度小,说明电阻值很大,因此应选高倍档重新欧姆调零后再测量,因此选AC
现有一量程为3V的电压表,内阻约为3kΩ.为了较准确地测量其内电阻,在没有电流表的情况下,某同学设计了如图所示的实验电路,按此电路可以测出电压表的内电阻.其中R1是最大阻值为9999Ω的电阻箱,R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器.
小题1:试根据图所示的电路图,完成如图所示的实物电路的连线.
小题2:接通电路前应将滑动变阻器的滑片P置于________端.
小题3:根据电路图,按顺序写出本实验的主要操作步骤
正确答案
小题1:
小题2:A(左)
小题3:①按电路图连好电路后.将滑动变阻器的滑片P移至A端 ②闭合电键S1和S2,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表的指针偏转一个较大的角度(或满刻度),并记录此时电压表的示数U1, ③保持P的位置不变,断开S2,调节电阻箱R1的阻值.使电压表的示数为U2=U1/2,则电压表的内电阻等于此叫电阻箱的阻值R ④断开S1,拆除电路,实验器材复原 或者:①按电路图连好电路后,将滑动变阻器的滑片P移至A端②将电阻箱的阻值调至某一定阻值(最好为3kΩ左右).并记下此时的电阻值R,闭合电键S1和S2,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表的指针偏转一个较大的角度(或满刻度).并记录此时电压表的示数U1 ③保持P的位置不变,断开S2,记录此时电压表的示数U2,则此时通过电阻箱的电流为.根据串联电路的电流特点和欧姆定律可求出电压表的内电阻为:
④断开S1,拆除电路,实验器材复原
小题1:实物图如下
小题2:为了保护电路,接通电路前应将滑动变阻器的滑片P置于最左端,使分压部分电压为零
小题3:根据电路图,实验的主要操作步骤如下
①按电路图连好电路后.将滑动变阻器的滑片P移至A端 ②闭合电键S1和S2,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表的指针偏转一个较大的角度(或满刻度),并记录此时电压表的示数U1, ③保持P的位置不变,断开S2,调节电阻箱R1的阻值.使电压表的示数为U2=U1/2,则电压表的内电阻等于此叫电阻箱的阻值R ④断开S1,拆除电路,实验器材复原
某同学在做练习使用多用电表的实验:
(1)测量某电阻时,用“×10”欧姆挡,发现指针偏转角过小,他应该换用 欧姆挡(填“×1”或“×100”),换挡后,在测量前要先 。实验结束后,拔下红黑表笔,把多用电表的选择开关扳到OFF挡;
(2)如图所示,用多用电表测量电路中的电流。图中多用电表测得的是通过电阻 的电流(填甲、乙
或甲和乙),实验结束后断开开关,拔下红黑表笔,把多用电表的选择开关扳到OFF挡。
正确答案
(1)×100;欧姆调零 (2)乙
试题分析:(1)由于偏角过小,说明电阻阻值过大,因此需换用高档位测量,因此应选“×100”档位,但测一前,只要换档就应重新欧姆调零;(2)在电路中,多用电表与电阻乙串联,因此测量的是乙电阻的电流
(12分)为了较为精确测量某一定值电阻的阻值,兴趣小组先用多用电表进行粗测,后用伏安法精确测量.现准备了以下器材:
A.待测电阻Rx
B.多用电表
C.电流表A1(量程50mA、内电阻r1=20Ω)
D.电流表A2(量程100mA、内电阻约5Ω)
E.定值电阻R0(80Ω)
F.滑动变阻器R(0—10Ω)
G.电源:电动势E=6V,内电阻较小
H.导线、电键若干
(1)(4分)在用多用电表粗测时,该兴趣小组首先选用“×100”欧姆挡,此时欧姆表的指针位置如图甲所示,为了减小误差,多用电表的选择开关应换用 ;按操作规程再次测量该待测电阻的阻值,此时欧姆表的指针位置如图乙所示,其读数是 Ω;
(2)请在答题纸的虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图(要求在电路图上标出元件符号)。(4分)
(3)请根据设计的电路图写出Rx的测量表达式 (4分)
正确答案
(1)(4分) “×10”欧姆挡; 180 2分;
(2)如图(4分)
(3)请根据设计的电路图写出Rx的测量表达式(4分)
试题分析:(1)根据图甲可判断,指针所指的电阻非常小,说明选择的倍率过大,应该换用小倍率即“×10”。换倍率后重新操作,读数根据图乙可得为,乘以倍率为最终结果即
。
(2)可供选择的器材中缺少电压表,所以选择一个电流表与定值电阻串联构成电压表,电流表A1(量程50mA、内电阻r1=20Ω)内阻确定,所以选择A1 与定值电阻定值电阻R0组成电压表,为了精确测量减少误差,电流表A2测总电流,两个电流表之差就可以找到经过待测电阻的电流。为了获得更多的数据,滑动变阻器选择分压式,而且滑动变阻器阻值小,也应该选择分压式。电路图见答案。
(3)流过待测电阻的电流,,待测电路两端的电压
,根据欧姆定律,待测电阻的阻值
。
为测定某电源的电动势E和内阻r,以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如右图(a)所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好.
⑴实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如下图(b)所示,其示数为d= mm.
⑵实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如下表:
①请根据表中数据在下图(c)上描点连线作U~I关系图线,根据该图象,可求得电源的电动势E= V;内阻r= Ω.
②根据表中数据作出的~x关系图象如下图(d)所示,利用该图象可求得电阻丝的电阻率ρ= Ω·m.(计算结果保留两位有效数字)
③图(d)中~x关系图线纵截距的物理意义是 。
正确答案
(1)0.400mm(2)
①3.00V;3.0Ω
② ③电流表的内阻。
试题分析:⑴螺旋测微器测得电阻丝的直径为40.0×0.01mm=0.400mm;(2)①U~I关系图线如下图;从图线中读出:E=3.00V,;
②因为,根据作出的
~x关系图象可求得
,电阻丝的电阻率
③图(d)中~x关系图线纵截距是当x=0时电压表与电流表的示数之比,所以它的物理意义是电流表的内阻。
(12分)小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)
F.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A
直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)。
①为提高实验结果的准确程度,电流表选 ;电压表选 ;滑动变阻器选 。(以上均填写器材代号)
②请在上面的方框中画出实验电路图;
③在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;
④据图(a)中描出的伏安特性曲线可知,该电学元件的电阻随温度而变化的情况为: ;
⑤把本题中的电学元件接到图(b)所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时该电学元件的功率是_______W。
正确答案
①C;A;F;(3分);②如答图1所示(2分);③如答图2所示(2分);④元件电阻随温度升高而增大(2分);⑤0.14~0.18W均可(3分)。
试题分析:①由于某电学元件的最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A,故为了测量准确,电压表选择量程为3V的A,电流表选择量程为0.6A的C,又由于测量的是伏安特性曲线,故电压需要从0开始变化,故电路应该采用分压式,滑变阻器选用较小的阻值,以方便操作,故变阻器选择F;
②由于待测元件的电阻约为≈4.5Ω,故对于小电阻宜采用电流表外接法,实验的误差较小,电路采用分压式连接,故电路图为答图1所示;
③根据表中的数据,描点,连线即可得图像为答图2所示;
④由曲线可知,曲线向电压轴靠近,则说明元件的电阻随温度的升高而增大;该项也可以计算出电压较小时,较大时的电阻值进行比较,也会得出元件的电阻随温度的升高而增大的结论。
⑤由于待测元件的电阻是变化的,故我们可以在元件的伏安特性曲线坐标系上再画出等效电源的特性直线,等效电源的电动势为2.0V,定值电阻相当于其内阻,故它与元件的曲线相交于一点,则该点对应的电压与电流值就是元件两端的电压和其中通过的电流,故电压约为0.58V,电流约为0.27A,故电学元件的电功率为P=UI=0.58V×0.27A=0.17W(注意:只要结果在0.14~0.18W均可)。
(8分)图甲是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的
处,则该电阻的阻值为 。再用多用表的欧姆档进行测量,将选择开关置于“×10W”档,将两表笔短接调整欧姆档调零旋钮,使表针指向电阻刻度线右端的零刻度线,将电阻接在两表笔间,发现指针偏角较小,换用 档重新调零测量(填“×1W”或“×100W”),指针所指位置如图乙所示,此被测电阻的阻值约为__________W。
正确答案
16R ×100W 3000
试题分析:设欧姆表的内阻为r,电流表的的满偏电流为,由闭合电路欧姆定律得
,
,
,解得
;若发现指针偏角较小,则待测电阻的阻值偏大,故需换用“×100W”档重新调零测量,其读数为3000W。
用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律.
(1)当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转.下列说法哪些是正确的 ( )
(2)某同学在实验过程中发现,灵敏电流计的指针摆动很小,如果电路连接正确,接触也良好,原因可能是检流计灵敏度较低、线圈电阻较大,除此以外还可能是因为__ __ 。(写一种可能原因)
正确答案
(1)AC (2)导体运动的慢或者磁场较弱
试题分析:(1)当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转,这说明:电流从哪极流入,指针向哪偏转;
A由楞次定律可知,当把磁铁N极向下插入线圈时,感应电流从负极流入,电流表指针向左偏,故A正确;
B、由楞次定律可知,当把磁铁N极从线圈中拔出时,感应电流从正极流入,电流表指针向右偏转,故B错误;
C、保持磁铁在线圈中静止,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不发生偏转,故C正确;
D、磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转,故D错误;
(2)感应电流是由于导体在磁场中作切割磁感线运动而产生的,如果电路连接正确,接触也良好,原因可能是检流计灵敏度较低、线圈电阻较大,除此以外还可能是因为与导体运动的慢或者磁场较弱。
用多用电表的欧姆挡测量阻值时,选择倍率为欧姆挡,按正确的实验操作步骤测量,表盘指针位置如图所示,该电阻的阻值约为
;
②下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )
③用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接端,红表笔接
端时,指针偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明 (填“
”或“
”)端是二极管正极。
正确答案
① 1700 ② AC ③
试题分析:① 欧姆表读数为17×100;② 测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果 ;不是测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零,而是每次换挡时必须调零;电池用久后内阻和电动势都要变化,所以测量结果也会受影响。选项AC正确。③用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接
端,红表笔接
端时,指针偏转角较大,说明电阻较小,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明电阻较大,则a端是二极管的正极。
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