- 欧姆定律
- 共4751题
有一灯泡上标有“6V 0.1A”的字样,现要测量该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用:
A.电压表(0-5V,内阻2.0K)
B.电压表(0-10V,内阻3.0K)
C.电流表(0-0.3A,内阻2.0)
D.电流表(0-6A,内阻1.5)
E.滑动变阻器(30,2A)
F.滑动变阻器(100,0.5A)
G.学生电源(直流9V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选______。
(2)画出实验电路图,要求电压从0V开始测量。
正确答案
(1) B;C;E
(2)实验电路如下图:
试题分析:(1)灯泡上标有“6V 0.1A”的字样,为了测量全部数据,所以电压表应选B;灯泡的额定电流为0.1A,为了尽可能的减小误差,电流表应选C;本实验采用分压电路,滑动变阻器越小越好,应选E.
(2)本实验要求电压从0V开始测量,所以选用分压电路,灯泡电阻,和电流表内阻比较接近,所以电流表外接,实验电路图如下
点评:测量电路的选择:当时,用电流表外接法;当
时,用电流表内接法。
某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的其它器材有:
A.电压表V:0~3~15V
B.电流表A:0~0.6~3A
C.变阻器R1:(20Ω,1A)
D.变阻器R2:(1000Ω,0.1A)
E.电键S和导线若干
(1)根据实验要求连接实物电路图;
(2)实验测得的6组数据已在U—I图中标出,如图所示.请你根据数据点求出该电池的电动势E=________V,电阻r=________Ω.
正确答案
(1) 实物电路图 (2分) (2) 1.5(1分);0.50(1分)
(1)根据电池的电动势和图中的电流值可选取电流表及电压表;滑动变阻器在本实验中作为限流使用,故应选取若大于内阻的滑动变阻器;
(2)用直线将各点相连,注意让各点尽量分布在直线两侧;由图象与纵坐标的交点可求得电动势;图象的斜率表示电池的内电阻.
解:(1)由图可知,电流小于0.6A,故电流表应选用的量程为0-0.6A;而电池的电动势约为1.5V,故电压表应选用的量程为 0-3V;
为了调节方便并能减小误差,故变阻器应选用R1;
电路图如下:
(2)根据数据点位置完成U-I图线,由图可知,电动势为1.5V;
图象的斜率为:r==0.50Ω;
故答案为:(1)0~0.6;0~3;R1;
(2)1.5;0.5.
(1)小刚和小敏欲用插针法测玻璃的折射率,在实验中不小心将平行玻璃砖掉地上摔成了如图甲所示的两块,小刚想找实验室老师换一块,小敏观察了一下摔坏的玻璃砖,发现断面比较平整、光洁,于是小敏说不用换,用半块仍然可以测出折射率.
①小敏按照实验步骤,用半块玻璃砖插针,得到了图乙所示的P1、P2、P3、P4;小敏拔下P3、P4并做好记录后,小刚也利用P1、P2插针,得到了P5、P6.那么,小刚和小敏所插的针中, __________(填“小刚”或“小敏”)插的一定是错误的;请你选正确的插针,按实验要求完成光路图,并标出相应的符号;所测出的玻璃的折射率n=___________(用所标的符号表示)
②当小敏改变入射角,重新插上P1、P2后;在另一侧怎么变换角度都看不到P1、P2的像,你认为产生这种现象的原因是__________________________
(2)在完成将电流计改装成电压表的实验中:甲同学要把一个量程为100μA的直流电流计G,改装成量程是3V的直流电压表。
①他按图l所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg,为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用___________,电阻器R2应选用_________ (选填器材前的字母)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5kΩ)
F.电位器(0~50 kΩ)
②该同学按实验步骤完成实验后,若所得的R1的阻值为200.0Ω,则图l中被测电流计G的内阻rg的测量值为______Ω。
③给电流计G_______联(选填“串”或“并”)一个阻值为________kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装为量程3V的电压表。
④最后,该同学将一标准表和改装表进行校对,请在图2中补充完成该校对电路的实物连线
⑤若乙同学在测电流计G的内阻时,对半偏法进行了少许改动,调节R2使G满偏后,闭合S1调节R1使电流表指针指到满量程的五分之四,最终计算得电流计内阻为201.2Ω,试分析哪位同学的测量结果更接近电流计内阻的真实值_______(填“甲”或“乙”)
正确答案
略
(10分)为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题:
(1)根据图乙中的M、N两条直线可知( )
A.直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B.直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C.直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D.直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是( )
A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端
B.电源的输出功率最大
C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W
D.电源的效率达到最大值
(3)根据图乙可以求得定值电阻R0=______ Ω,电源电动势E=_______ V,内电阻r=______ Ω.
正确答案
(1)BC (2)ABC (3)2.0 1.5 1.0
试题分析:(1)定值电阻的U-I图线是正比图线,一定经过原点,故图线M是根据电压表V2和电流表A的数据画得的,电阻为2Ω;电源的U-I图线是向下倾斜的图线,故直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的,电动势为1.5V,内电阻为1Ω;故选BC;
(2)当定值电阻和电源的电流、电压相等时,一定是电阻直接与电源相连;故滑动变阻器是短路,故A正确;滑动变阻器短路时,外电阻与内电阻最接进,故电源输出功率最大,故B正确;此时电阻的电压为1V,电流为0.5A,故功率为0.5W,故C正确;外电阻最小,效率最低,故D错误;故选ABC;
(3)定值电阻的U-I图线是正比图线,斜率表示电阻,为2Ω;图线N的纵轴截距表示电动势,为1.5V;斜率表示内电阻,为1Ω;
(1)某同学用螺旋测微器测量一簿金属圆板的厚度d,示数如图所示。由图可读出d=________mm。
(2)某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验:
待测小灯泡(额定电压12V,工作时电阻为100Ω左右);
电源E(电动势为14V);
电压表V(量程为15V,内阻约为15kΩ);
电流表A(量程为100mA,内阻约为10Ω);
滑动变阻器(最大阻值为10Ω);
单刀单掷开关;导线若干。
①在实验中,既要满足实验要求,又要减小误差,应选用的实验电路图________。
②请根据所选的实验电路图在实物图上连线。
③该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图可求得小灯泡的额定功率为P=________W。(结果保留3位有效数字)
④由小灯泡的伏安特性曲线可知:在较低电压区域(0-2V)内,小灯泡的电阻几乎不变;在较高电压区域(7-10V)内,小灯泡的电阻随电压的增大而________(填“增大”、“不变”或“减小”)。它们变化规律不同的原因是________。
正确答案
(1)50.80mm (2)① C ② 见下图 ③1.18 ④ 增大,流过电阻的电流越大,电阻的温度就越高,电阻也随之增大
试题分析:⑴游标卡尺的主尺读数为50mm,游标读数为0.05×16mm=0.80mm,所以最终读数为50.80mm.
(2)、因做描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流与电压从零调,故滑动变阻器应用分压式,又小灯泡的电阻远小于电压表内阻,故电流表应用外接法,既满足实验要求,又要减小误差的实验电路图应选C.
根据图丙连接实物图如图
由图象可知,当小灯泡电压为12V时,电流为98mA,所以小灯泡的额定功率为P=UI=12×0.098W=1.18W
根据电阻的定义式:R=,故曲线上的任意点与坐标原点的连线的斜率就表示它的电阻,由图可知,曲线上的任意点与坐标原点的连线的斜率随电压U增加而增大,故电阻随电压的增大而增大;流过电阻的电流越大,单位时间内电阻上产生的内能就越多,电阻的温度就越高,电阻也随之增大;
(1)有一电阻值约为20 Ω、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,实验室提供的器材有:
A.电流表(量程O~3 A,内阻约O.1Ω)
B.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.5Ω)
C.电压表(量程0~3 V,内阻约3kΩ)
D.电压表(量程O~15 V,内阻约15 kΩ)
E.滑动变阻器(阻值O~10Ω,额定电流2 A)
F.直流电源(电动势12 V,内阻不计)
G.开关及导线若干
①要使测量误差尽量小,电流表应选择 ,电压表应选择 .(填序号字母)
②按实验要求画出实验电路图。
(2)利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出1/I-R 图线如图乙所示,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,不计电流表内阻,由此可以得到E= ,纵截距与电动势的乘积表示的意义 ,数值和单位为 .
正确答案
(1) ①B D
②实验电路图如下图
(2)2V 电源内阻 1Ω(或数值为1 单位Ω)
试题分析:(1)①电阻阻值约为20 Ω、额定功率约为7.2W,由可得,流过电阻的电流
,所以电流表应选B;根据
可得,电阻的额定电压U=12V,所以电压表选D;
②为了较准确的测出电阻,电路采用分压电路,电流表内阻的待测电阻阻值较接近,电流表应外接,所以实验电路图如下图
(2)由闭合电路欧姆定律可得,所以
,由函数关系式和图像可知,图线的斜率为
,所以
;图线的截距为
,纵截距与电动势的乘积表示电源内阻,所以
(或数值为1 单位Ω)。
点评:此类问题要根据闭合电路欧姆定律列出函数图象的关系式,根据图线的斜率和截距所表达的物理意义即可求得相关物理量。
在测定电阻的实验中,通常有半偏法,替代法:
A
B
C
(1)在测电流表内阻Rg的实验中,使用如图A所示的电路,当S2断开,S1闭合,且R1调到9900Ω时,电流表指针满偏转到0.2mA,再闭合S2,将R2调到90Ω时,电流表指针正好指在刻度盘中央,则电流表的内阻Rg= Ω。此值较Rg的真实值是 。(填偏大、偏小或相等)
(2)在用替代法测电阻的实验中,测量电路如图B所示,图中R是滑动变阻器,Rs是电阻箱,Rx是待测高值电阻,S2是单刀双掷开关,G是电流表。
①按电路原理图将图C(图中已连好4根导线)所示的器材连成测量电路。
②实验按以下步骤进行,并将正确答案填在题中横线上。
A.将滑动片P调至电路图中滑动变阻器的最下端,将电阻箱Rs调至最大,闭合开关S1,将开关S2拨向位置"1",调节P的位置,使电流表指示某一合适的刻度IG。
B.再将开关S2拨向位置"2",保持 位置不变,调节 ,使电流表指示的刻度仍为IG。
假设步骤B中使电流表指针指示的刻度为IG时电阻箱的阻值为R0,则Rx= 。
正确答案
(1),偏小
(2)①如图所示
②P,,
试题分析:(1)半偏法测电阻,当闭合时,由于
,则干路中电流几乎不变,即电流表指针正好指在刻度盘中央时,流过
的电流为0.1mA,则
;由于闭合
,干路中电流会略有增大,通过
的电流略大于0.1mA,所以此值比真实值偏小。
(2)①电路连接原则:从正极到负极,先干路再支路,先串联再并联,连接电路如下图
②由欧姆定律可知,将开关拨向位置“2”时,应保持P位置不变,调节
使电流表指示的刻度仍为
;则电阻箱的读数即为
的阻值,则
。
点评:注意半偏法测电阻时有,闭合
时
阻值保持不变;用替代法测电阻的实验中,将电流表调到合适读数后,滑动触头的位置保持不变。
某实验小组利用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系上画出U–I图像
(2)根据所画的图像,可求得该电池的电动势为 V内电阻为 Ω(保留两位有效数字)。
(3)某同学想测量一个水果电池的内阻,已知水果电池的内阻约为几千欧。实验室提供了电阻箱、内阻为几千欧的电压表和一个内阻为几欧的电流表,他设计了图乙和图丙两种方案,若实验时调节电阻箱,电压表和电流表均匀有明显变化,为了使测量尽可能准确,应选择图 (填“乙”或“丙”)所示的方案,利用该方案进行实验时,测量结果的系统误差偏 (填“大”或“小”)。
正确答案
(1)图象如图所示;(2)2.0;0.81;(3)丙;大.
试题分析:(1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象,图象如图所示:
(2)由图示U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值为2.0,则电源电动势E=2.0V,电源内阻
r=≈0.81Ω;
(3)水果电池的内阻约为几千欧,内阻为几千欧的电压表,一个内阻为几欧的电流表,电源内阻太大,图乙所示电路图中电压表分流对实验影响较大,实验误差较大,图丙所示电路中,由于电源内阻很大,电流表内阻较小,电流表内阻对实验误差影响较小,实验误差较小,为减小实验误差,应选择图丙所示电路,由图丙所示电路进行实验,由于电流表分压作用,测量结果误差较大.
(8分)测一个阻值约为25 kΩ的电阻,备有下列器材:
A.电流表(量程100 μA,内阻2 kΩ) E.直流稳压电源(电动势15 V,允许最大电流1 A)
B.电流表(量程500 μA,内阻300 Ω) F.滑动变阻器(最大电阻1 kΩ,额定功率1 W)
C.电压表(量程10 V,内阻100 kΩ) G.电键、导线若干
D.电压表 (量程50 V,内阻500 kΩ)
(1)电流表应选________,电压表应选________.
(2)画出测量Rx的原理图.
正确答案
(1) B C (2)
试题分析:(1)因电源电动势为15V,故电压表选择10V量程的C,流过待测电阻的最大电流约为,所以电流表选择500μA量程的B。
(2)待测电阻约为25kΩ,阻值较大,所以测量电路选择电流表的内接法,由因为滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值,故滑动变阻器用分压式接法,所以电路图如图所示:
用伏安法测量一个定值电阻的电阻值,现有的器材规格如下:
A.待测电阻Rx(大约100Ω)
B.直流毫安表A1(量程0~10mA,内阻约为100Ω)
C.直流毫安表A2(量程0~40mA,内阻约为40Ω)
D.直流电压表V1(量程0~3V,内阻约为5kΩ)
E.直流电压表V2(量程0~15V,内阻约为15kΩ)
F.直流电源(输出电压4V,内阻计)
G.滑动变阻器R1(阻值范围0~50Ω,允许最大电流1A)
H.滑动变阻器R2(阻值范围0~10kΩ,允许最大电流1A)
I.开关一个、导线若干
根据器材的规格和实验要求,为使结果更加准确,要求电压和电流的变化范围尽可能大。
(1)直流毫安表应选 ,直流电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填序号A、B、C…)
(2)在方框内画出实验电路图。(3)测量结果误差为:_______.(填“偏大”或“偏小”)
正确答案
(1) C ;D ;G(2)(分压、外接)如图(3)偏小
试题分析:(1)电源电动势为E=4v,电阻上的最大电流为:,故电流表应选择C;为了测量精确,据电表指针应在刻度的一般至三分之二之间,电压表应选择D;要使待测电阻电压变化范围大,只有让滑动变阻器接成分压式才可以实现,则应选择总电阻较小的G。(2)滑动变阻器接成分压式,据
,则电流表应接成外接法;(3)电流表外接,使测量电流大于真实电流,而电压是待测电阻的真实电压,则使测量值小于真实值。
扫码查看完整答案与解析