- 欧姆定律
- 共4751题
某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A”小电珠的电功率随电压变化的图象,要使小电珠两端电压从0至4.8 V连续变化,为了使测量尽可能地准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有( )
E.滑动变阻器:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A
F.滑动变阻器:阻值范围0~2 kΩ,额定电流0.5 A
G.电池组:电动势6 V,内阻约为1 Ω
(1)选用的器材代号为________;
(2)画出电路图;
(3)根据实验测量的数据描出P-U图线,如右图所示,则小电珠在1.5 V电压下的电阻值R=________ Ω.
正确答案
(1)ACEG (2)如解析图所示 (3)2.25
试题分析:(1) 在使用电压表,电流表时我们尽量使其达到满偏,根据小电珠的额定电压为4.8 V,额定电流为0.3 A,电流表选择A,电压表选择C.由于使小电珠两端电压由0至4.8 V连续变化,应采用分压电路,滑动变阻器阻值不宜太大,应选E;
(2)小电珠正常发光时的电阻;所以
,因此选用安培表外接电路,电路如右图所示;
(3)由图象可得小电珠在1.5 V电压时功率为1.0 W,故此时小电珠的电阻为.
点评:在选择电路图时,为此类型题目的难点,一定要注意看看题目中有没有对0电压的要求,这是滑动变阻器的接法选取的依据,根据与
的大小关系判断电流表的接法
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R。、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1 的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据分别描绘了如图(b)所示的两条U-I直线,回答下列问题:
(1)根据甲乙两同学描绘的直线,可知甲同学是根据电压表 (填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得 和 (填写物理量符号及计算结果);乙同学是根据电压表 (填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得 (填写物理量符号及计算结果)
(2)该电路中电流表的读数 (填:“可能”或“不可能”)达到0.6A,理由是 。
正确答案
(1)V1 电动势E=1.5V 内电阻r=1Ω(这两个答案没有次序之分) V2 电阻R0=2Ω (2) 不可能 最大电流为0.5A(其他答案也行,意思对就行)
试题分析:(1)由图b知甲图是电源的U-I图像,知甲同学是根据电压表V1的数据描绘的图线,图线与纵轴的截距是电源电动势,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,所以可以测得电动势E=1.5V 内电阻r=1Ω,由图b知乙图是定值电阻的U-I图像,知乙同学是根据电压表V2的数据描绘的图线,图线的斜率表示定值电阻的阻值大小,可以测得电阻R0=2Ω 。
(2)该电路中电流有最大值时,滑动变阻器的阻值为零,
即电路的最大电流为0.5A,所以不可能达到0.6A。
点评:本题学生会分析电源的U-I图像,电阻的U-I图像,能用闭合电路的欧姆定律解相关问题。
为测量一电源的电动势及内阻:
小题1:现有以下三种量程的电压表:
A.量程为l V、内阻大约为2 k的电压表V1
B.量程为2 V、内阻大约为3 k的电压表V2
C.量程为3 V、内阻为3 k的电压表V3
要改装一个量程为9 V的电压表,应该选择 (选填“A”、“B”或“C”)与 k的电阻串联。
小题2:利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号表示,且可 视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。
小题3:根据以上实验原理电路图进行实验,读出电阻箱的阻值为15.0 时,电压表示数为
1.50 V;电阻箱的阻值为40.0 时,电压表示数为2.00 V,则电源的电动势E= V,内阻r=
。
正确答案
小题1:
小题2:
小题3:2.5,10
小题1:选择量程为3V、内阻大约为3KΩ的电压V3表盘刻度改装容易,读数容易,改装后量程和内阻都扩大3倍,所以改装时需要串联6KΩ的电阻.故答案为C,6
小题2:根据闭合电路的欧姆定律:实验电路图如下:
小题3:根据闭合电路的欧姆定律 E=1.5V+r,同理有E=2.0V+
r.连立二式解得 E=2.5V r=10Ω
有一小灯泡上标有“6V,0.1A”字样,现要描绘该小灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用
A电压表(0~3V,内阻2000Ω)
B 电压表(0~10V,内阻3000Ω)
C 电流表(0~0.3A,内阻2Ω)
D 电流表(0~6A,内阻1.5Ω)
E 滑动变阻器(2A,30Ω
F 滑动变阻器(0.5A,1000Ω)
G 学生电源(直流9V),及开关,导线等
小题1:实验中所用的电压表应选____ _,电流表应选__ ___,滑动变阻器应选___ __ 。
小题2:在右侧方框中画出实验原理图,要求电压能从0开始测量
正确答案
小题1:
小题2:
略
寒假期间,某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组.现在要测量该电池组的电动势和内阻(电动势约为2V,内阻在1kΩ~2kΩ之间),实验室现有如下器材各一个:
多用电表:欧姆挡(×1,×10,×100,×1k)
直流电流挡(0~0.5mA,0~1mA,0~10mA,0~100mA)
直流电压挡(0~0.5V,0~2.5V,0~10V,0~50V,0~250V,0~500V)
电压表:(0~3V,0~15V)
电流表:(0~0.6A,0~3A)
滑动变阻器:R1(0~10Ω),R2 (0~2000Ω)
开关及导线若干.
(1)该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5 V”挡,粗测了电池组的电动势,指针稳定时如图甲所示,其示数为________V(结果保留两位有效数字);
(2)为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻,采用伏安法测量,应选________测电压,选_______测电流(填电表名称和所选量程);滑动变阻器应选______(填电阻符号);
(3)请设计实验电路,并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图.
正确答案
(1)1.8V;(2)电压表,0-3V;多用电表直流电流档1mA;R2;(3)连线图见解析;
试题分析:(1)万用表读数为1.8V;(2)用伏安法测量电源的电动势及内阻,应选用0-3V的电压表测量电压,因为通过水果电池的最大电流不超过1mA,故选择多用电表直流电流1mA档;因为电池内阻在1kΩ-2 kΩ之间,所以滑动变阻器选择R2;
(3)实物连线如图所示。
图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R3=40 kΩ,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当a、b端电压Uab<0时,电压鉴别器使开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Uab>0时,电压鉴别器使开关S断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在________℃,此时电阻Rt=_______。
正确答案
11、 35 20 kΩ
试题分析:由题意得:当 a、b端电压 Uab<0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Uab>0时,电压鉴别器使 S断开,停止加热,则当Uab =0时,恒温箱保持稳定,根据电阻和电压的关系可以求出Rt的值,根据乙图就可以知道温度.
由题意得:当Uab =0时,恒温箱保持稳定,
根据串并联电路电压与电阻的关系可知:R1:R2=2:1 只有 R3:R4也为2:1的时候,Uab =0,此时电桥平衡.所以可知Rt电阻为20kΩ,从图乙可以看出,电阻为20kΩ时,温度为35摄氏度.
故答案为:35℃,20 kΩ。
点评:本题主要考查了同学们识图能力以及分析问题和解决问题的能力,要能根据题目的意思得出当Uab=0时,恒温箱保持稳定.
小明同学为测某一遥控电动小车的有关数据,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭电动小车的电源,待电动小车静止时再关闭打点计时器(设电动小车在整个过程中所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹记录了小车停止之前的运动情况,如图所示。
请分析纸带数据,回答下列问题:
①该电动小车运动的最大速度为 m/s;
②该电动小车关闭电源后的加速度大小为 m/s2;
(以上各空均保留两位有效数字)
(2)某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV 约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1 约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2 约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图,所选取的相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其他成员发现他在器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?
_______________________________。
(2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1和A2均已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
②为了便于分析,一般采用线性图象(y=kx+b)处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式: _________。( 写出
)
正确答案
(1) ① 1.5 m/s; ② 2.1 m/s2;(2) ①换用A2表; ② ( 4分)③
试题分析:(1) 根据纸带可知,当所打的点点距均匀时,表示物体匀速运动,此时速度最大,故有:
从右端开始取四段位移,分别为,根据逐差法可得
(2) ①电阻R0中最大电流约为,电流表A1量程太大,用A2替换.由于
,采用电流表内接法,误差较小.
②电阻箱与电压表配合,起到电压表和电流表的作用根据闭合欧姆定律,得变形得
点评:测量电源的电动势常用有三种方法:伏安法、安阻法、伏阻法.电压表与电阻箱配合或电流表与电阻箱配合等效于电压表与电流表的作用.
在测定金属丝电阻的实验中,为提高测量精确度,减小误差,需要确定电流表采用内接法还是外接法。由于电表内阻未知,一位同学运用试触法进行判断。具体做法是:按图所示的电路闭合电键后,当与电压表连接的导线(带箭头部分)接到a点时,电压表示数为2.0V,电流表示数为0.40A;当接到b点时,电压表示数为3.0V,电流表示数为0.38A。电源内阻不计.
(1)由以上数据可知,应该采用电流表 接法。
(2)测得RX的阻值是 .(取两位有效数字)
正确答案
(1)外接法(2)5.0
试题分析:采用试触法确定电流表接法时,电压表示数变化大应采用外接法,电流表示数变化大,应采用电流表内接法;确定电流表接法受,根据所测电压与电流,由欧姆定律可以求出待测电阻阻值.
由题意可知,电压表示数变化量大,说明电流表分压较大,为准确测量,电流表应采用外接法;
待测电阻阻值:
故答案为:外;5.0.
在测量电源的电动势E以及内阻r(电动势约2V,内阻约0.5Ω)实验中,给出如下器材:量程为1V的电压表,量程为0.5A的电流表(内阻较小),定值电阻Ro = 1.6Ω,滑动变阻器R,开关S,导线若干。
(1)四位同学设计了如上四个电路,实验电路应选为( )
(2)实验时当电流表的示数为I1时,电压表示数为U1;当电流表的示数为I2时,电压表示数为U2,则可求出电动势E的字母表达式为_____, 内电阻r的字母表达式为_______
(3)根据测量实验记录数据画出了电压表示数U随电流I的变化关系U—I图象,如图所示,由此可
知电源电动势E=_____、内阻为r=______。(结果在小数点后保留两位小数)
正确答案
(1) D ; (2) ;
; (3)1.70V;0.40Ω
试题分析:(1)因电源不宜在长时间、大功率状况下使用,故滑动变阻器不能用分压式应用限流式,
电源内阻太小,有定值电阻来等效内阻,测量更准备。故选用D。
(2)由闭合电路欧姆定律得:U1=E-I1(R0+r)和U2=E-I2(R0+r),解得:;
(3)由图可知:图像与纵轴(U轴)的交点是1.70V,所以电源电动势E=1.70V;斜率R0+r=2.00,所以r=2.00-1.60=0.40Ω
(7分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验室备有下列器材选用:
A.干电池(电动势E约1.5V,内电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω,10A)
E.定值电阻R0(阻值990Ω)
F.开关和导线若干
两组同学分别采用了不同实验方案进行实验:
(1)一组同学设计的实验电路如图所示,并利用以上器材正确连接好电路,进行了实验测量。根据他们的实验设计,完成下列问题:闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2。多次改变滑动端P的位置,得到多组数据。在图所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系,并已标出了与测量数据对应的5个坐标点。还有一组数据如图的电表所示,请依据所标各点标在图中描绘I1-I2图线。
利用所画图线求得电源的电动势E= V,电源的内电阻r = Ω。(结果要求保留两位小数)
(2)另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻。实验原理如图所示。当变阻器为某一阻值时,用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U,再卸去变阻器一个接线柱的导线,把多用电表串联在电路中,用直流电流挡测出通过变阻器的电流I。随后改变变阻器的电阻,重复上述操作,获得多组U、I数据,并计算得出实验结果。这个实验方案在测量原理上的主要缺点是 。
正确答案
(1)见下图(2分); 1.48±0.01 (2分); 0.59±0.02 (1分)
(2)将路端电压和电流分两次测量。 (2分)(说明:表达出测量的电流、电压不是同一个状态即可得分)
试题分析:(1)路端电压,干路电流为
,根据路端电压
,即
,所以
为一条倾斜的直线。连接如图。
扩大1000倍即路端电压,图像中
的单位为mA,那么扩大1000倍,把单位换位v即可转换为
图像,那么与纵轴的截距即电源电动势,
,斜率即内阻
。
(2)实验设计先测出电路路端电压,然后把多用电表串联到电路再测量电流,可能电流已经不是测量电压时那个电流了。
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