- 欧姆定律
- 共4751题
下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值.
根据表中数据回答:
(1)假如让你架设一小条家庭输电线路,在铝线和铁线之间,你应选用 __;
(2)假如要选用一根金属丝来做滑动变阻器的电阻丝,在铁丝和锰铜丝之间,你应选用
___________。
正确答案
(1) 铝线 (2) 锰铜丝
试题分析:(1)家庭输电线路,要求导线的电阻率小,由电阻定律知在长度,横截面积相同的情况下,电阻越小的电阻率越小,则输电线路的电阻越小,其损耗的电能越小,若在铝线和铁线之间,应选阻值较小的铝线。
(2)做滑动变阻器的电阻丝,要求导线的电阻率较大,由电阻定律知在长度,横截面积相同的情况下,电阻越大的电阻率越大,滑片在滑动时电阻变化快,在铁丝和锰铜丝之间,应选用锰铜丝。
点评:本题学生明确平时用的导线要求其材料的电阻率越小越好,但也要考虑材料的价格因素。
在测一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为4Ω)
B.电压表V1(量程0~2V,内阻约为2000Ω)
C.电压表V2(量程0~6V,内阻约为6000Ω)
D.电阻箱R1(最大电阻99.9Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器R2(最大电阻20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R3(最大电阻200Ω,额定电流1A)
G.电键一个,导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,电压表应选择 ,电阻箱或滑动变阻器应选择 (填写器材前面的字母)。
(2)请在下面所给方框内,画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路
图。
(3)某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上做出了如右上图线:
由图线得出:干电池的电动势E= V,内阻r= Ω(结果保留两位有效数字)。
正确答案
II(1)B;D(每空2分)
(2)如右图(4分)
(3)1.4; 3.3 (每空2分)
分析:(1)实验中要能保证安全和准确性,根据干电池的电动势可选出电压表;本实验中采用电压表及电阻箱测量电动势和内电阻;故只能选用电阻箱;
(2)本实验应采用电阻箱和电压表联合测量,由实验原理可得出电路原理图;
(3)由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式,由数学关系可得出电动势和内电阻.
解答:解:(1)由题意可知,电源电动势为1.5V,则电压表应选B;
由于题目中没有给出电流表,故只能用电阻箱和电压表配合,故只能选取电阻箱;故选D;
(2)本实验中采用伏阻法测量,故将电阻箱串联在电源两端,电压表并联,原理图如下图;
(3)由闭合电路欧姆定律可知,U=R,变形得:
=
×
-
由图象图象的截距表示内电阻的倒数,故r==3.3Ω;
斜率等于=
,解得:E=1.4 V
故答案为:(1)B D(2)如上图所示;(3)1.4,3.3.
点评:本题为设计性实验,在解题时应注意明确实验的原理;并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式,由图象得出电动势和内电阻.
在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。
(1)小明的猜想是:
①电阻可能与导体的材料有关;小亮的猜想是:
②电阻可能与导体的温度有关;小敏的猜想是:
③电阻可能与导体的长度有关;根据你掌握的电学知识,你认为:
④导体的电阻还应与 有关。
(2)如图所示,是三位同学为了完成上述探究活动而准备的实验器材,他们已经完成了部分实物的连接。
a、若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想①,应该控制 不变;
b、要探究猜想③,应该选用哪两种合金丝 (填导线的字母代号“a”、“b”、“c”、“d”)进行对比实验。
正确答案
(1)导体的横截面积 (2)导体的长度和横截面积或温度、导体的长度和横截面积; a和c
试题分析:(1)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、温度和横截面积.(2)探究电阻与材料的关系时,要选取的电阻丝必须长度、横截面积、温度相同,材料不同.探究电阻与长度的关系时,要选用材料和横截面积都相同、长度不同的a、c两电阻丝;
点评:物理学中对于多因素的问题,常常采用控制因素的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法,一定要掌握控制变量法.
(4分).测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:请回答下列问题:
(1)如图所示在闭合开关之前为防止电表过载,滑动变阻器的滑动头P应放在 ____处(a或b)
(2)右图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E =__ V,内电阻r =__ _Ω。
(3)在本次实验中误差存在原因为
正确答案
a 1.5 1.25 电压表分流是电流表测量值偏小
闭合开关之前为防止电表过载,接入电路电阻应最大,P放在a点。
图像在纵轴上截距表示电动势1.5V.斜率表示内阻1.25Ω。
测定电源的电动势和内电阻的实验,电压为路端电压,电流为干路电流,所以误差来源于电压表分流,使电流测量值偏小
一个灵敏电流计,内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA,把它改装成量程为3V的电压表,需________联一个______Ω的电阻。学
正确答案
此题涉及电流表电压表的改装。电压表显示了自身两端的电势差,并联的元件与之电压相同。将电流表改装成电压表需要串联一个大电阻来扩大自身所能承受的电压。,所以R=900Ω。本题虽然改装简单,但是属于理论理解较难的问题,总体难度不大。
下图为伏安法测量一个定值电阻值的实验所需器材,其规格如下:
(1)待测电阻Rx(约100Ω)
(2)直流电流表(量程(0~10mA,内阻50Ω)
(3)直流电压表(量程0~3V,电阻5kΩ)
(4)直流电源(输出电压4V,内阻不计)
(5)滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A)
(6)开关一个,导线若干条,
根据实验器材的规格和要求,在虚线框内画出实验电路图并在本题的实物图上连线
正确答案
略
先确定为电流表为外接法.
再确定变阻器采用限流还是分压.
若采用限流接法,则滑动变阻器阻值达最大时电路中的电流最小
已超过电流表量程,故必须采用分压式电路.电路图如图.实物连线图略.
如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图,由图线可知,该电池的电动势E= V,电池的内电阻r= 。
正确答案
1.5 0.625
分析:U-I图象中图象与纵坐标的交点表示电源的电动势;因为纵坐标不是从零点开始的,图象与横坐标的交点不为短路电流;可由闭合电路欧姆定律求出内电阻;则可求得短路电流.
解答:解:由图可知,电源的电动势为E=1.50V;
当路端电压为1.00V时,电流为0.80A;
由E=U+Ir可得:
r=(E-U)/I=(1.50-1.00)/0.80Ω=0.625Ω;
故答案为:1.5V;0.625Ω
点评:测定电动势和内电阻的实验中为了减小误差采用了图象分析法,要根据实验原理得出公式,并结合图象的斜率和截距得出正确的结果.
某课外小组计划用水果制作水果电池,并测量水果电池的电动势(E)和内阻(r)。他们将铜片、锌片插入水果中,制成了“水果电池”。某同学连接如图所示的实物图。
小题1:实物图中有两处导线连接错误,分别是导线_______和导线________。(用“A”~“F”表示)
小题2:更正电路后,改变滑动变阻器的阻值,记录电压表和电流表的读数,利用作图法做得U—I图像,经数据处理得:水果电池的电动势E=7.30V、内阻r=420Ω。之后经检查发现,由于粗心,每次记录电压和电流的数据分别是仪表实际读数的10倍,则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为:E=_______V、r=________Ω。(结果保留三位有效数字)
正确答案
小题1:FD FC
小题2:
略
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
小题1:若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为_________;
小题2:若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线为_________;
小题3:若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为____________.
正确答案
小题1:d
小题2:h
小题3:g
分析:根据电压表及电流表的示数可以得出电路中的故障原因;若电压表有示数说明电压表与电源相连,一般在电压表中间的部分存在断路;若电流表有示数而电压表无示数,说明有短路现象;
解:(1)电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,但灯泡不亮说明电路中有断路,且断路只能是d导线;
(2)电流表有示数说明电路是导通的,电压表无示数说明电压表与电断开,故只能是h断路;
(3)调节滑动变阻器能控制电路说明电路是完好的,但电压表及电流表无法调到零说明接成了限流接法,故应该是g导线断路;
故答案为:(1)d;(2)h;(3)g
有一电阻值约为20Ω、额定功率约为7.2W的电阻,现准备用伏安法测量多组数据,借助I-U图象较准确地测其阻值(电阻两端电压需从零开始逐渐增大),实验室提供的器材有:
A. 电流表(量程0-3A,内阻约0.1Ω)
B. 电流表(量程0-0.6A,内阻约0.5Ω)
C. 电压表(量程0-3V,内阻约3kΩ)
D. 电压表(量程0-15V,内阻约15kΩ)
E. 滑动变阻器(阻值0-10Ω,额定电流2A)
F. 直流电源(电动势12V,内阻不计)
G. 开关及导线若干
小题1:要使测量误差尽量的小,电流表应选择 ____,电压表应选择 ___ 。(填序号字母)
小题2:请按实验要求完成测量电路的实物连接。
:学科
正确答案
小题1:
小题2:
略
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