- 欧姆定律
- 共4751题
用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻。
(1)如图中给出了(a)、(b)两个供选用的电路图,为了较精确地测定电动势和内电阻,实验中应选用电路
。
(2)正确选用电路后,根据图(c)所示的器材,请用实线表示导线,将图(c)中器材连成实验电路。
(3)实验时经测量得出的数据如表所示,请在图(d)的方格纸上画出U-I图线,利用图线可求出电源电动势和内电阻分别为_____、_____.
正确答案
(1):(b);(2)电路如图所示;(3):1.45V,0.70Ω
试题分析:(1)图(a)中测得的内阻误差相对圈大,我们采用(b)图的。
(2)电路如图所示。
(3)将图线延长与两坐标轴相交,与纵轴交点表示电源电动势,即E=1.45V,图线斜率大小是电源内电阻,则
有一个电流表G,内阻=100Ω,满偏电流
=3mA,要把它改装为量程0~3V的电压表,要 联一个 Ω的电阻,改装后电压表的内阻是 Ω。
正确答案
串,900,1000
电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为R=,U为改装后的量程.
解:改装成电压表要串联电阻的RX:则 Ig(Rg+Rx)=UV 即:3×10-3(100+Rx)=3解得:Rx="900Ω" RV=Rx+Rg=1000Ω点评:考查的电压表的改装原理,明确串联电阻的分压作用,会求串联电阻阻值
(6分)在“测定金属导体的电阻率’’的实验中,待测金属导线的电阻Rx约为10,实验室备有下列实验器材:
A.电压表 (量程为3 V,内阻约为30 k
)
B.电压表 (量程为|l 5 V,内阻约为75 k
)
C电流表 (量程为3 A,内阻约为0.2
)
D.电流表 (量程为600 mA,内阻约为1
).
E.变阻器R(0~1 00,0.6 A)
F.电池E(电动势为3 V,内阻约为0.3 )
H.开关S,导线若干
为使测量结果尽可能的精确:
(1)电压表应选用_______,电流表应选用_______。(填器材前的代号)
(2)电路原理图应选用下。图中的图_________(填“甲”或“乙”)。
正确答案
(1)A D (每空2分)(2)乙 (2分)
试题分析:(1)根据电源电动势为3v,所以电压表量程0-3v即可,量程太大,所以选择A排除B。根据电流
,电流表量程选择
的D而不是3A的C。
(2)甲乙电路的区别在于电流表的内接或者外接。根据大内偏大小外偏小,待测电阻,电流表选择外接,如乙图
如图甲是某研究小组设计的一个实验电路,R为阻值可调节的电阻箱,R0为定值电阻,K为单刀双掷开关,电流表量程适当、内阻忽略不计,用该实验电路测量直流电源的电动势E和内阻r.
(1) 读出图乙中电阻箱的阻值R=________ Ω.
(2) 根据图甲实验电路,用笔画线代表导线将图乙仪器连接好.
(3)将单刀双掷开关K分别打到a、空置两种状态下并保持电阻箱阻值(已知)不变,闭合开关K1时电流表的读数分别为Ia、I0,则直流电源的电动势E=________(用符号表示)
正确答案
(1)110Ω (2)
(3)
试题分析:(1)电阻箱的读数方法:用“△”所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加.由图可知,变阻箱接入电路的电阻为:
(2) 由原理图可知,电路中采用了单刀双掷开关,注意开关的接法,按原理图将各点连接即可,注意连线要接在接线柱上、导线不能交叉.画出实物电路如下:
(3) 当单刀双掷开关K打到a时,R与并联,其等效电阻为
,根据闭合电路欧姆定律得:
;当单刀双掷开关K空置时,根据闭合电路欧姆定律得:
,以上各式联立解得:
.
(12分)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为___________mm(该值接近多次测量的平均值);
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干. 某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的_________图;
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏;
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,请根据实验记录数据描绘出U─I图线,由图线得到金属丝的阻值Rx=___________(保留两位有效数字);
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)。
A.1×10-2m B.1×10-3m C.1×10-6m D.1×10-8m
正确答案
(1)(0.395~0.399)(2分)(2)甲(2分)(3)如答图3(2分)
(4)如答图4(2分)(4.3~4.7)(2分)(5)C (2分)
试题分析:(1)螺旋测微器的读数为d=0+39.9×0.01mm=0.399mm(0.395~0.399都对);(2)由给出的数据表可知,电流和电压从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法;由待测金属丝电阻远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,故应采用甲图。(3)如答图3 (4)如答图4 (4.3~4.7)(5)由可得
,带入数据可得ρ=1×10-6Ω•m,所以C正确。
有以下的可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.
A.待测电流表A0:满偏电流约为700~800μA、内阻约100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N.
B.电流表A:量程0.6A、内阻0.1Ω.
C.电压表V:量程3V、内阻3kΩ.
D.滑动变阻器R:最大阻值200Ω.
E.电源E:电动势约3V、内阻约1.5Ω.
F.开关S一个.
(1) 根据你的测量需要,“B.电流表A”、“C.电压表V”中应选择 ____________.(只需填写序号即可)
(2) 在虚线框内画出你设计的实验电路图.
(3) 测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格,可算出满偏电流IAmax = _______________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是________________________.
正确答案
(1)C(2分)(2)电路如图所示 (4分) (3) ,U为电压表读数,Rv为电压表内阻(2分)
试题分析:①由题意需要求出的是电流表A0的满偏电流,故应通过串联的方式测出,但电流表的最大量程0.6A,和待测电流表相差太多,故无法使用,电压表的电流最大为=1000μA,故可以用电压表代替电流表使用;
②测量中将电压表与待测电阻串联,因滑动变阻器的电阻只有200Ω,而电压表内阻达到3000Ω,用限流接法无法完成实验,故可以采用分压接法;电路如图所示
③电压表与电流表串联,则两表中的电流相等,则由电压表可求得电流值为:,而待测电流表刻度均匀,故有满偏电流:
,其中U为电压表读数,Rv为电压表内阻;
(18分)(1)(6分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图):
①下列说法哪一个是错误的_______。(填选项前的字母)
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距
②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如右图,其示数为___mm。
(2)(12分)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。
①先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为____V。
②然后,用电压表、电阻箱R、定值电阻
、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势。
(ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路。
(ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表相应示数U。该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在坐标纸上描点,并作出1/U-1/R图线。
正确答案
(1)A、1.970 mm; (2)9.4V;11.1V
(2)从全电路欧姆定理可知得到
从图中可知截距为电动势的倒数。因此可求出电动势的大小。
(12分)
(1)右图为螺旋测微器,其读数为_____________mm.
(2)某同学做了“用多用表测电阻”的实验后,对多用表中的“欧姆表”形成了以下一些看法,你认为他的哪些看法是正确的( )
A.欧姆表的刻度是均匀的
B.选挡后必须经过“调零”才能进行测量
C.测电路中的电阻大小时,要将电阻从电路中断开才能进行测量
D. 测电阻时,指针偏转太大,为减小误差,应换用较大的量程重新调零后再测量
(3)如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验原理图和所需器材的实物图,现有器材规格如下:
待测电阻Rx(约100Ω)
直流电流表A1(量程0~50mA ,内阻约50Ω)
直流电流表A2(量程0~0.6A ,内阻约5Ω)
直流电压表V1(量程0~5 V,内阻约5kΩ)
直流电压表V2(量程0~15V,内阻约10kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A)
电键1个,导线若干条。
①实验时电流表选择______,电压表选择______。(填仪器字母代号)
②根据实验原理图,在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路。
③在开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端应移到 端(填“a”或“b”)。
④实验操作正确的情况下,本实验电阻的测量值 真实值。(填“大于”或“小于”)
正确答案
(1)0.883~0.887(3分) (2)BC (2分)(漏选得1分)
(3)①A1(1分) V1 (1分) ②如右图(2分)(有一处错均不得分)
③a (1分) ④小于(2分)
试题分析:(1)螺旋测微器主尺的读数为0.5mm,螺旋的读数为38.5mm,故总读数为0.5mm+0.385mm=0.885mm;(2)欧姆表中根据闭合电路的欧姆定律,知电流与待测电阻的阻值时非线性关系,故欧姆表的刻度是非均匀的,所以A错误;选档后应先进行欧姆凋零,然后进行测量,所以B正确;由于欧姆表内部有电源,故待测用电器应与外部电源断开,所以C正确;根据欧姆定律知,电流大时电阻小,故欧姆表指针偏转角度越大,待测阻值越小,应换用更小倍率的量程,所以D错误。(3)①由题意知,电源电动势为4V,待测电阻约100Ω,所以电流最大约为40mA,故电流表选择A1;电压表选择5V量程的V1;②滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值,所以控制电路用分压式接法,待测电阻阻值较小,所以电流表用外接法,实物图如图所示;③开关闭合时,为保护电路安全,应使测量电路处于断路状态,故滑片应滑至a端;④测量电路用外界法,所以电流的测量偏大,根据欧姆定律可得:电阻的测量小于真实值。
(10分)某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15 V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12 V,内阻不计.(硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件)
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路.
②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2.
(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1= V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数).
(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线.
(ⅲ)由Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成 (填“线性”或 “非线性”)关系.
正确答案
①如图所示 2分
②(ⅰ)1.40 0.23 (ⅱ)描点绘出,Ix-Ux (ⅲ)非线性 。 每空2分
试题分析:①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路.连线如图:
②(ⅰ)电压表V1示数,内阻为
,由欧姆定律可知通过的电流为
(ⅱ)根据表中数据标出余下的4个坐标点,用描点法平滑曲线绘出图线如图所示.
(ⅲ)由图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成非线性关系.
(Ⅰ)(原创)环境的污染日趋加重,汽车行业目前开始推行混动版(燃油与电动力搭配)家用汽车,电动力输出以锂离子电池组为核心,它由多个电池单元组成。下面是正在研制的一种新型电池单元,某同学在测定电源电动势和内电阻的实验中,测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线.
由图可求出该电源电动势E ="______" V;内阻r ="______" Ω。
(Ⅱ)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)先用多用电表对电阻大小进行粗测,选用欧姆档的“×10”档位,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(2)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0~3 mA,内阻约50 Ω)
A2(量程0~30 mA,内阻约20 Ω)
电压表 V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)
V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~10 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)
开关S 导线若干
据题意,该同学应选择电流表、电压表的代码分别是 ;
(3)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____;
(4)若待测电阻的测量长度用l表示,直径用D表示,加在电阻两端的电压用U表示,通过电阻的电流用I表示,则此圆柱体材料的电阻率表达式为ρ= 。
正确答案
(Ⅰ)3.6 1.2 (Ⅱ)(1)100 (2)A2 V1 (3)丙 (4)
试题分析:(Ⅰ)根据电源的路端电压与电流关系图像的物理意义可知:图像与纵轴的交点等于电源的电动势,所以E=3.6V,斜率表示内阻的大小,所以
(Ⅱ)(1)根据欧姆表选择的档位可知 (2)由于要精确测量电阻值,所以滑动变阻器采取分压接法,通过待测电阻的最大电压为4V,所以电压表选择V1,通过电阻的最大电流为
,所以电流表选择A2 (3)由(2)的分析可知,滑动变阻器采取分压接法,又因为
,所以电流表选择外接法,故选择电路图丙 (4)由
和
可解得
.
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