- 欧姆定律
- 共4751题
某兴趣小组在一次实验中需测量一只量程已知的电压表的内阻,现提供如下器材:
①待测电压表一只(量程3V,内阻约3kΩ待测);
②电流表一只(量程3A,内阻0.01Ω);
③电池组(电动势约为3V,内阻不计);
④滑动变阻器一个;
⑤变阻箱一个(可以读出电阻值,0-9999Ω);
⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是__________(填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量: 电压表的读数和___________(填上文字和符号);
(3)为方便计算电压表的内阻,需作出相应的直线图线,请从下面选项中选择适当的坐标______________。
(4)设该直线图像的斜率为k、截距为b,则用k、b表示出的电压表内阻的表达式RV=_______________。
正确答案
乙,电阻箱的阻值R , C, b/K
试题分析:⑴甲图中电压表的内阻大,流过电流表的电流太小(电流表能读数时指针应在满刻度的以上才行),读数误差比较大;而乙图误差较小.
⑵用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量: 电压表的读数和电阻箱的阻值。
⑶根据闭合电路欧姆定律:,斜率k=
截距b=
,
联立解得RV=。
太阳能是一种清洁、“绿色”能源.在我国上海举办的2013年世博会上,大量利用了太阳能电池.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I—U特性.所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.
(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图.
图1
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I—U图象.由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V时,太阳能电池的电阻约为________Ω.
图2
正确答案
(1)电路连接如图.
(2)很大 1.0×103(965~1 040)
试题分析:(1)根据测绘伏安特性曲线,电压和电流需从零开始测起,滑动变阻器采用分压式接法,电路连接如图.
(2)在电压小于2.00V时,由图可读出电流很小,由得
,太阳能电池的电阻很大;当电压为2.80V时,根据题图读出
,由
得:
.
点评:解决本题的关键知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别,以及会通过欧姆定律判断电阻的大小.
把电流表改装成电压表的实验中所用电流表G的满偏电流Ig=200μA,内阻估计在400-600Ω之间。(12分)
(1)按图测定电流表G的内阻Rg,需要选用合适的器材,现有供选用的器材如下:
(E)电源(6V,内阻不计) (F)电源(12V,内阻不计)
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)
(2)假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500Ω,现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为__________。
(3)图是测定未知电阻Rx的电路图,图是电路中所需要的器材(虚线框内为上述已改装好的电压表),请按电路图画出连线,将所示器材接成实验电路。
(4)测量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图所示,那么Rx的阻值等于________Ω。
正确答案
(1)D、C、F(2)5.0V(3)电路连接见解析(4)15
试题分析:(1)为了保证电路电流基本不变,R阻值越大越好,所以R选D;必须是电阻箱,电阻比电流表稍大较好,故选C;由于R很大,电源只有选F才能满足要求。
(2)电流表满偏电压,由
得U=5.0V
(3)实物图连接时由电源正极到负极,先干路再支路,先串联再并联,连接如图:
(4)改装后的电压表量程为5.0V,即最小刻度为0.5V,由
点评:中等难度。电表改装之后,表头的三个参量、
和
是不变的,量程发生了变化是因为有电阻分了电压或电流.电表的改装本质上是电阻的串、并联问题,进行计算时只要把表头G看成一个电阻
即可,切记通过表头的满偏电流
是不变的。
(8分)某同学在研究标有“3V,0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到一组U和I的数据:
(1)在方框内画出实验电路图;
(2)在方格纸内画出I-U图线;
(3)根据I-U图线分析可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是 ;小灯泡工作电压为3V时,测得实际电功率为_____________W。
正确答案
(1)见解析(2)见解析(3)先不变后增大; 0.615或0.62
试题分析:(1)电路图如图所示,小灯泡的电阻很小,所以为了避免电流的分压,应采用电流表的外接法,研究伏安特性曲线需要电压从零开始,故采用滑动变阻器的分压接法
(2)I-U图像如图所示
(3)I-U图像的斜率的倒数表示小灯泡的电阻,所以从图中可看出小灯泡的电阻先是不变,后又变大,当小灯泡两端电压是3V时,对应的电流为0.205A,所以
点评:解决本题的关键掌握电流表的内外接问题和滑动变阻器的分压限流接法,知道什么情况下用什么接法.
如图所示器材可用来研究电磁感应现象及确定感应电流方向.
(1)(4分)在给出的实物图中,用实线作为导线将实验仪器连成实验电路.
(2)(4分)线圈L1和L2的绕向一致,将线圈L1插入L2中,合上开关.能使L2中感应电流的流向与L1中电流的流向相同的实验操作是( )
正确答案
(1)图如下;(2)BCD
(1)略(2)由L2中感应电流的流向与L1中电流的流向相同可知,两线圈磁场方向相同,由楞次定律可知,穿过线圈L2的磁通量减小
现要同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个电压表和电流表,变阻器R1,电阻箱R2,待测的定值电阻R0,两节串联的电池,开关S及导线若干。
(1)甲组同学设计一个如图(a)所示的电路能够同时测
电阻R0、电源的电动势及内阻。调节变阻器,理想
电压表V1、V2和电流表A分别测得多组U1、U2、I
的数据,并作出U1—I和U2—I,图(b),并根据图线得到电源E的电动势为3V,则内阻为 ▲ Ω。R0为 ▲ Ω。(结果保留两位有效数字)
(2)若甲组同学调节图(a)中变阻器的电阻为某值时使电压表V2读数为1.5V后固定不动,然后将电阻R0更换成一只“1.5V 0.9W”的小灯泡,若已知小灯泡的伏安曲线如图,则小灯泡的实际功率为 ▲ W。
(3)乙组同学在使用上述仪器的时候发现电流表已坏,不能够使用,但是,乙组同学在合理选择仪器也能够在同一电路中测出电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r,请在方框中画出乙组同学完成实验的实验电路图。
正确答案
(1)2.0, 4.0
(2)做出如图u-I图线,交点为灯泡的实际功率0.5W
(3)设计如图(若有其他合理的设计也给分)
或
(1)把电阻R0看成是电源的等效内阻,那么电压表V1就可以看成是测量的电源两端电压,
所以根据U1-I得U1=0时,I=0.5A,所以R0+r==6Ω,根据U2-I得R0=
=4.0Ω
所以r=2.0Ω
(2)作出如图u-I图线,如下图
根据图象得交点是U=1V,I=0.5mA
所以灯泡的实际功率P=UI=0.5w
(3)没有了电流表我们可以采用伏阻法,即使用电压表和电阻箱.设计如图:
点评:本题考查了学生对欧姆定律和串联特点的掌握和运用,本题关键:一是分析电路图,确认电路组成、连接方式、三电表的测量对象,二是能从图象上得到相关信息.
(10分)某实验小组利用如图1所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验。
(1)请你根据电路图,在图2所示的实物图上连线。
(2)该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了U—I图线如图3。根据图线求出电源的电动势E=__________,电源的内电阻r=___________。
(3)另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电阻”的实验,他们在实验室里找到了以下器材:
A.一节待测的干电池
B.电流表A1(满偏电流3mA,内阻RA1=10Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻RA2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.定值电阻R0(1190Ω)
F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但提供了两块电流表,于是他设计了如图4所示的电路,并进行实验。该同学测出几组电流表A1、A2的数据I1、I2,利用测出的数据画出I1-I2图像,则由图像可得被测干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。
正确答案
(1)如图所示 (2)U0 (3)1.5 0.6
试题分析:解(1)根据电路图连接实物电路图,如图所示.(2)由图3所示可知,电源电动势为U0,电源内阻.(3)由图5所示可知,
I1=1.25mA,I2=0.5A,电源电动势E=I1(RA1+R0)=1.25×10-3×(10+1190)=1.5V;电源内阻.
欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω) B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω) D.电压表(0~3V,内阻约为3 kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约为15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是 ;(填写各器材的字母代号)(4分)
(2)实验电路应采用电流表 接法;(填“内”或“外”) (2分)
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路。
正确答案
(1)A、C、D、F、H (2)外 (3)见图
试题分析: (1)实验中电源,开关、导线是不可少的,因为被测电阻的阻值约为5Ω左右,所以选用F滑动变阻器操作方便,因为电池组为3V,所以选用电压表为D,考虑到电路中的温度可以影响被测电阻,所以不宜过大,故选择电流表C,所以实验仪器有:A、CDFH
(2)因为,所以采用电流表的外接法,
(3)实验中需要的电压变化范围较大,所以采用滑动变阻器的分压解法,电路图如图所示:
点评:做电学实验时难点在于仪器的选用,以及电流表,电压表的接法问题上,所以需要根据题中的信息判断
.图(甲)为某同学测定额定电压为2.5V的小灯泡的I-U图线的实验电路图.
(1)根据电路图,将图(乙)中的实物连接成完整的实验电路.
(2)开关S闭合之前,图(乙)中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比(热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=273K+t),根据图(丙)画出的小灯泡I-U特性曲线,估算该小灯泡以额定电压工作时的温度约为________℃(保留两位有效数字).
正确答案
(1)见解析 (2)A端 (3)1.5×103
(1)如图
(2)S闭合之前,滑片应置于A端.
(3)由图象知,当U=2.5V时,电流I≈0.28A.
电阻 R=≈9Ω,由题知,电阻值与灯丝的热力学温度成正比,故有:=
解得T=1800K.∴t≈1.5×103℃.
二极管是电子线路中常用的电子元器件.它的电路符号如图(甲)所示,正常使用时,“+”极一端接高电势,“—”极一端接低电势.要描绘某二极管在0~8V间的伏安特性曲线,另提供有下列的实验器材:电源E(电动势为8V,内阻不计):压档v有五个量程,分别为2.5V、10V、50V、250V、500V,可视为理想电压表);开关一只;导线若干。
小题1:在在内画出测定其伏安特性的电路原理图,并在图上注明电压表挡所选量程。
小题2:利用多用电表电压挡测量正常使用中的二极管电压时____________(选填“红”或“黑”)表笔流入电表。
小题3:某同学通过实验得出了图乙所示的伏安特性曲线图.接着,他又用该二极管、电源E和另一只固定电阻R等组成图丙所示的电路,当闭合开关后,用多用电表的电压挡测得R两端的电压为0.8V,由此可以判断固定电阻R的阻值大约为_____________.
正确答案
小题1:
小题2:红 红(每空1分)
小题3:80
此题涉及描绘伏安特性曲线。小题1:测定电压范围为08V,所以电压表选择量程为10V的电压表,滑动变阻器采用分压接法。二极管的电阻都比较小,应采用电流表的外接法。小题2:所有电表在使用的时候,都是电流从红表笔流入。小题3:若电阻上的电压为0.8V,则二极管上的电压为7.2V,由二极管的伏安特性曲线可知此时电路电流为10mA,则电阻的阻值为
.本题考查了仪器的选择、电路图设计、数据处理,有一定综合性,难度一般。
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