- 欧姆定律
- 共4751题
现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻RA已经测出,阻值为5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A.10 Ω B.50 Ω
C.150 Ω D.500 Ω
本实验选用哪一种规格的定值电阻最好?________
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了图乙所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=______V,内阻r=________Ω.
正确答案
(1)C (2)10 45
试题分析:(1)电池的允许通过的最大电流为50mA,内电阻约为40Ω,电路中的最小电阻应大于,则最小电阻为:
;为了能很好的调节电路,并能得出更多组数据,保护电阻应选C.
(2)由闭合电路欧姆定律可知:
由可知,
解得:
点评:本题考查用图象求电动势和内电阻的方法,要注意由实验原理结合闭合电路欧姆定律求出表达式,再结合数学知识求得电动势和内电阻
某同学利用一段长电阻丝测定一节干电池电动势和内阻.接好如下图所示的实验装置后,将导线的接头O分别连接上电阻丝的a、b、c、d四位置并闭合电路测量.
(1)实验中选择从电阻丝的左端a开始而不是从电阻丝的最右端开始的理由是:
;
(2)实验中得到两电表读数如下:
经检查,电阻丝某处发生断路.则根据表格,发生断路的位置在 (填写字母)两点之间,电源内阻为 Ω.
(3)该同学使用的是均匀电阻丝且abcd四点等间距,在不修复电阻丝的情况下,O与电阻丝任意位置连接,不可能出现的电表读数是
A.1.15V B.1.30V C.0.24A D.0.35ª
正确答案
(1)防止短路,保护电源 (2分)
(2)bc间 (2分)
试题分析:(1)从右端开始则电路短路,所以从左端开始,起到保护电路作用
(2)ab两点电流为零,说明在ab和bc之间断路,但是由于如果ab之间断路,在接入b点后,就该有电流,故断路只能在bc之间
根据闭合回路欧姆定律可得:,解得
(3)从c点往右,电阻越来越小,电压表示数越来越大,所以c点的电压表示数最大,故不可能出现1.30V,电流表的示数最小,从0.25开始增加,故选B
点评:关键是知道实验原理,本题的难点在于判断电路的故障
某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后,想利用下列器材测定自来水的电阻率:
小题1:用毫米刻度尺测量如图甲所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L;
小题2:用游标卡尺测量水管内径为d,如图乙所示的读数为 mm;
小题3:用多用电表测量两接线柱间装满自来水时电阻约20KΩ;
小题4:为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ,电压表应选用 (以上均填器材代号);
小题5:为了达到上述目的,某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如丙图所示,接通电路后,当调节滑动变阻器的滑动片时,发现电压表、电流表有示数但几乎不变,请指出哪一根导线发生了断路?
(只要填写图中导线字母代号);
小题6:若实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U,可求得自来水的电阻率ρ= 。(用以上测得的物理量符号表示)
正确答案
小题1:
小题2:21.4
小题3:A1
小题4:V2
小题5:C
小题6:
分析:解此题的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流,从而选出 .
解:小题2:游标卡尺读数为d=21mm+4×0.1mm=21.4mm
【小题3、4】根据闭合电路欧姆定律电路中最大电流=
=
mA=0.75mA,故电流表应选
,因电源电动势为15V,故电压表
小题5:因滑动变阻器采用的是分压式接法,故若电压表、电流表有示数但几乎不变说明导线C断路.
小题6:根据欧姆定律R=及电阻定律R=
,解得:ρ=
故答案为:小题2:21.4;小题3:,小题4:
;小题5:c;小题6:
某同学从实验室找到一个电池(如图甲所示),为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A电流表G(滿偏电流10mA,内阻10Ω) B电流表A(0~0.6 A~3A,内阻未知)
C滑动变阻器R(0~20Ω,1A) D定值电阻R0(阻值990Ω)
E开关与导线若干
(1)该同学根据上述的实验器材,设计了如图乙所示的电路,请你按照电路图在答题纸的丙图上完成实物连线.
(2)丁图为该同学根据上述设计的实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E= V ,内阻r= Ω.
(3)在上述测量中,电流表A的内阻对实验结果是否有影响?回答: (填写“是”或“否”)。
正确答案
(1)电路连接见解析;(2) 9.0 ;10.0(3)否.
试题分析:(1)电路连接如下图;(2)由全电路欧姆定律可知:,变形可得:
,由图像可知:
;
,解得:E=9.0V;r=10Ω;(3)由上述计算可知,此问题中与电流表的内阻无关,故电流表的内阻对实验结果无影响。
(每空3分共6分)如图所示,是测电流表内电阻的电路图。实验时,先将滑动变阻器R1触头位置移至最右端,使其连入电路的电阻最大;然后闭合开关S1,断开开关S2,移动触头位置,使电流表满偏,指针指在Ig刻度处;再闭合S2,改变电阻箱R0阻值,使电流表指针指在Ig/3刻度处,此时电阻箱阻值R0=10Ω,则电流表内阻Rg= ,由于存在系统误差,测出的阻值和真实傎相比 (填“偏大、相等或偏小”)。
正确答案
偏小
试题分析:两种情况下,忽略电源内阻,则电流表两端的电压不变,所以有,,但是由于电源内阻的存在,当并联上电阻箱后,电流表两端的电压小于原来的电压,故测量值比真实值偏小,
(10分)现有两个电阻R和R0,R为标准电阻,R0的阻值随温度变化.一探究小组用图甲电路(虚线框内还有一个滑动变阻器),经多次测量、描点,画出了两电阻的伏安特性曲线如图乙所示,其中两电阻电流从零开始变化.已知电源电动势为6 V,内阻很小.
(1)选出最适合本实验的滑动变阻器__________
A.5 Ω 0.6 A B.20 Ω 0.6 A C.100 Ω 0.6 A
(2)在图中虚线框内补充完整电路图.
(3)实验中,当电流表的示数为0.1 A时,电阻R0消耗的电功率为_______W;由图线知,R0的阻值随温度升高怎样变化?________________________________________________________________.
正确答案
(1)B (3分) (2)滑动变阻器用分压接法,如图.
(3分)
(3)0.2 (2分) 温度升高,电阻减小 (2分)
试题分析:(1)选滑动变阻器的原则是:安全、准确、便于操作,由图象知,电压是从零开始调节,滑动变阻器一定是分压式接法,这时在允许的范围内,滑动变阻器尽可能选阻值小的,便于调节,而从图象中,每个电阻最高加到3V,即路端电压最大为6V,若选5滑动变阻器,就会超过它的额定电流,A不行,选C又会调节起来不方便,因此选B;
(2)滑动变阻器采用分压或接法,电路答案所示
(3)由图象可知,当电压表示数为0.1 A时,电阻R0两端的电压为2V,因此消耗的功率P=0.2W;在I—U图象中,随电压的升高,电流增加的越来越快,从而说明电阻越来越小。
测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ)一块
B.电流表(量程3A,内阻为0.01Ω)一只
C.定值电阻(R=3KΩ,额定电流0.5A)一个
D.电池组(电动势略小于3V,内阻不计)
E.开关两只
F.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
①(4分)为了更准确的测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中相对比较合理的是 (填“甲”或“乙”)电路。其理由是 _ _________________ 。
②(4分)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量有 _________________ ;用上述所测各物理量表示电压表内阻,其表达式应为Rv=
正确答案
见解析
试题分析:①乙;因为甲图中电压表的内阻大,流过电流表的电流太小,读数误差比较大
②开关K2闭合前,电压表与电阻串联,电压表测的电压为电压表两端的电压,而开关闭合后,电压表测量电压为电动势,则由串联电路的规律可得出结果;
点评:探究性实验,要求我们能正确审题,找出实验中的基本原理才能顺利求解出结果.
有一标有“6V 0.5A”的小型直流电动机,转子是由铜导线绕制的线圈组成,阻值约为0.8Ω。现要测量该直流电动机正常工作时的输出功率,提供的器材除导线和开关外还有:
直流电源E:8V(内阻不计)
直流电流表A1:0—0.6A(内阻约为0.1Ω)
直流电流表A2:0—0.3A(内阻约为5Ω)
直流电压表V1:0—0.3V(内阻约为3kΩ)
直流电压表V2:0—10V(内阻约为20kΩ)
滑动变阻器R:0—10Ω,2A
(1)①为了较准确测量电动机的电阻,在图a方框内画出测量电路图
②闭合S,调整R,在测量电动机线圈电阻时应( )
A使电动机转动稳定后读出电流表、电压表示数
B控制电动机不转动时读出电流表、电压表示数
C使电动机两端电压达到额定值
D使两电表指针偏转角度均大于满偏时的1/3
③若电压表的示数为0.20V,电流表的示数为0.20A,电动机线圈电阻为 Ω
(2)利用图示b的电路测量电动机正常工作时的输出功率
①闭合S,调整R,使电压表示数为 V,电动机正常工作
②该电动机输出的机械功率为 W。
③电动机正常工作时,可使1kg的物体匀速上升的速度为 m/s。(g=10m/s2)
正确答案
(1)①
②BD ③1
(2)①6 ②2.75 ③0.275
试题分析:(1)①因是测量电动机的线圈电阻,阻值约为0.8Ω,满足电压表的内阻远远大于被测电阻,所以电流表要用外接法,测量时,要控制电动机不转动,要求通过电动机的电流要小,即滑动变阻器要用分压接法,具体图见答案;②因是测量电动机线圈电阻,所以电动机不能转动,A错,B对;因电表指针偏转角度大于满偏时的1/3时读数误差最小,D对;若使电动机两端电压达到额定值,电动机一定转动,C错。
③由欧姆定律.
(2)①电动机正常工作时的额定电压是6V。
②该电动机的热功率为,输入功率为
,输出的机械功率为
.
③由得到
点评:本题学生会分析选择电流表的内外接法,会分析选择滑动变阻器的分压和限流接法,清楚电动机中输入功率等于热功率加机械功率。
某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:
⑴检查多用电表的机械零点。
⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
⑶将红、黑表笔________,进行欧姆调零。
⑷测反向电阻时,将_____表笔接二极管正极,将_____表笔接二极管负极,读出电表示数。
⑸为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复⑶、⑷。
⑹测量完成后,将选择开关拨向___________位置。
正确答案
(3)短接(4)红 黑
(5)中央
(6)OFF
本题考查多用电表的使用。首先要机械调零,在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程。(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零。测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极。欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央。测量完成后应将开关打到OFF档。
在测定某金属的电阻率实验中:
a.某学生进行了如下操作:
①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图所示,则d=________mm.②测量金属丝电阻Rx的电路图如图A所示,闭合电键S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示.
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是________________,比较合理且较准确的金属丝电阻=_____Ω(保留两位有效数字),从系统误差角度分析,Rx的测量值与其真实值
比较,
____
(填“>”、“=”或“<”).
b.另一同学找来一恒压电源,按图B的电路先后将接线端P分别接a处和b处,测得相关数据如图B所示,
该同学利用该数据可算出Rx的真实值为_____Ω.
正确答案
1.703--1.706 电压表内阻比金属丝电阻大很多,分流很小,12Ω.. 13Ω.
试题分析:螺旋测微器读数为1.703--1.706 mm。P接在a点和b点时,电流几乎不变,则表明电压表分流很小,被测量电阻丝为小电阻,则电流表采用外接法,即P接在a点测量较为精确,由数据可得电阻测量值为1.84/0.15=12Ω,当采用安培表外接法时,电压测量准确,电流测量值偏大,则电阻测量值偏小。当P接在b点时,电压表读数为电源电压,则Rx+RA=3.00/0.20=15Ω,当P接在a点时,电源电压为3.00V,则电流表电压为3.00-2.56=0.44V,电流表内阻为0.44V/0.22A=2Ω,因此电阻丝的电阻为13Ω.
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