- 欧姆定律
- 共4751题
(9分)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示,则它们的读数值依次是_________mm、________A、_______V。
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E = 4.5V,内阻较小。则右边电路图中,_______(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏__________(选填“大”或“小”)。
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的____电路(选填字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=____(均用题中字母代号表示)。
正确答案
(1)0.996mm; 0.42A;:2.25A;(2)A;小;(3)B;
试题分析:(1)金属丝的直径:0.5mm+0.01mm×49.6=0.996mm;电流表读数:0.42A;电压表的读数:2.25A;
(2)由于,故实验电路应采用电流表外接,故选A;此电路中由于电压表的分流作用使得
,故
,即测量值偏小;(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的B电路。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻
。
(6分)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条U—I图线,如图乙所示。请回答下列问题:
(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式I= ;(用U1、U2、R表示)
(2)电源两端电压随电流变化的图象是 (选填“a”或“b”);当电阻箱阻值调节为 时,两条图线存在交点;
(3)根据图乙可以求得电源的电动势E= V,内电阻r= ,该电路中小灯泡消耗的最大功率为 W。(本小题结果均保留两位有效数字)
正确答案
(1) (2)B 0 (3)3.0 2.0 1.0
试题分析:(1)观察电路图可知,电压表V1的示数U1 为路端电压,电压表V2的示数U2 为灯泡电压,而灯泡和电阻箱为串联电路,路端电压等于个用电器电压之和,所以电阻箱的电压,所以电阻箱电流
。
(2)电流I越大,电路内电压越大,电压两端电压即路端电压
随电流增大而减小,而且是一条倾斜的直线,所以b是电源两端电压随电流变化的图象。当电阻箱电阻为0时,外电路只有灯泡,灯泡电压即路端电压,二个图像有交点。
(3)根据路端电压随电流变化图像b可判断图像与纵轴交点就是电源电动势,斜率即内阻,所以,内阻
,灯泡的伏安特性曲线纵坐标和横坐标乘积即灯泡电功率,所以灯泡消耗的最大功率为
。
一同学要测量某电池的电动势E和内阻r,实验器材如下:
E.导线和开关
(1)根据图甲所示实验电路,在图乙中完成实验电路的连接。
(2)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,绘出U1-U2图象如图丙所示,则电源的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。
正确答案
(1) 如图
(2)3 7.5
试题分析:(1)要注意电键控制干路 (2)由闭合电路欧姆定律得E=U1+,所以U1=E-
,由上述公式知U1-U2图象与纵轴截距(如图)为电动势,E=3V,斜率大小为k=
=1.5,故内阻r=1.5R0=7.5Ω
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡,导线和开关外,还有:
E.直流电压表:量程0~3V,内阻为6 kΩ
F.滑动变阻器: 10 Ω,2 A
G.滑动变阻器:1 kΩ 0.5 A
H.电阻箱一个(符号为):0~9999.9Ω,最小调节量0.1Ω;
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化至额定电压5V,且电表读数相对误差较小。
(1)以上器材中应电流表选用(填代号),电压表选用(填代号),滑动变阻器选用(填代号);
(2)在方框中画出实验原理电路图;
(3)某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线,如图甲所示.现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势E = 3V,内阻r = 3Ω,则此时灯泡的实际功率为W.(结果保留两位有效数字)
甲乙
正确答案
(1)C,E,F(2)
试题分析:
(1)灯泡的额定电压为5V,因此电压表选择大于等于5V的即可,故选E;而灯泡的额定电流;故电流表应选择C;因本实验采用分压接法,滑动变阻器应选小电阻;故滑动变阻器选择F;
(2)本实验要求多测几组数据,故采用分压接法;同时因电流表内阻与灯泡内阻接近,故电流表选用外接法;实物图如下图所示;
(3)作电源的伏安特性曲线,与甲图相交的交点,即为电灯泡工作点
(10分)某同学自制了一只水果电池,并选用下列器材测量该电池的电动势与内阻.
A、电压表:量程0.6V,内阻约2kΩ
B、电阻箱:0-9999Ω
C、电键与导线若干
用上述器材连接的电路如图所示,测得了U与R的数据,并计算出了相应的数据,见下表:
(1)要测定电源电动势与内阻,需从上表中选择适当的两组数据,并在右图中作出相应的图象;
(2)利用所作的图象,测得电源电动势E测= V,电源内阻r测= Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)此电路测电动势与内阻的测量值与真实值的关系是:E测 E真、r测 r真(选填“<”、“>”或“=”)
正确答案
(1)(2分)
说明:①作图规范不到位,如物理量、标度、单位、不用直尺画线等;
②用或
作图也算正确,但其他如I-R、U-R、
、
等均不对,注意只要坐标不对,即便画出近似直线也错。
(2)0.55~0.65V(2分) 900~1100Ω(2分) (3)< (2分) < (2分)
试题分析:(1)用纵轴表示路端电压,横轴表示电流,描点作图,如图所示,
(2)根据闭合电路的欧姆定律,U=-E+Ir,知电动势E=0.6V;斜率表示内阻r=1000Ω;(3)由电路图知,引起误差的原因是电压表的分流,故电动势测量值小于真实值,内阻测量值小于真实值。
某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表。
①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg,图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路,将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后,他应该正确操作的步骤是 。(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)
a.记下R2的阻值
b.调节R1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度
c.闭合S2,调节R1和R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
d.闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
②如果按正确操作步骤测得R2的阻值为500Ω,则Rg的阻值大小为 ;(填写字母代号)
③为把此电流表G改装成量程为2.0V的电压表,应选一个阻值为 Ω的电阻与此电流表串联。
正确答案
①bda (2分,说明:没有排序扣1分,漏选、错选不得分)②B (2分) ③9500(2分)
试题分析:①根据电路图判断此为半偏法测内阻,先断开,调节滑动变阻器
使电流表达到满偏,即b,然后闭合
,调节电阻箱
使电流表半偏,即c,记下此时
的阻值即电流表内阻。②电阻箱和电流表并联,电流表电流变为一半量程,说明电阻箱分走一半电流,所以二者电流相等,所以电阻相等,选项B对。③电流表改装为电压表,那么改装后的量程
,解得串联的电阻
。
(7分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器。用天平测出A、B两物块的质量mA=300g、mB=100g,mA从高处由静止开始下落,mB拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知打点计时器计时周期为T=0.02s,则
(1)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK=________J,系统势能的减小量△EP=________J,由此得出的结论是___________;(重力加速度g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
(2)用v表示物块A的速度,h表示物块A下落的高度。若某同学作出-h图像如图,可求出当地的重力加速度g=_________ m/s2。
正确答案
(1)
在误差允许的范围内,
和
组成的系统机械能守恒 (2)
试题分析:(1)在打点0~5过程中系统动能的增量,而点5是点4和6的中间时刻,匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度,所以
,代入数据可得
。此过程,A的重力势能减少,B的重力势能增加,系统减少的重力势能
。减少的重力势能与增加的动能接近,所以在误差允许的范围内,
和
组成的系统机械能守恒。
(2)根据机械能守恒则有,代入数据整理得
,即
,丙图中图像斜率
。重力加速度
某同学用多用电表电阻档测量电阻时,选用“×100”档,发现指针偏角太小,他便断开电阻,将选择开关选到倍率为 挡,并进行欧姆调零再次测量,指针指示在图示位置,则所测电阻的阻值为________Ω.
正确答案
×1K ; 15000Ω。
试题分析: 欧姆表的零刻度在最右端,用R×100挡测量电阻时,发现电表的指针偏角太小,知电阻较大,则换用R×1K挡。倍率为×1K,则读数为:15×1000Ω=15000Ω
(6分)某同学要测定一个阻值R约为5的电阻,实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约30k)
B.电流表(量程0-0.6A,内阻约1.0)
C.滑动变阻器(阻值范围0-10
. 允许最大电流3A)
D.滑动变阻器(阻值范围0-500
, 允许最大电流1A)
E.电源E(电动势3V,内阻不计)
F.开关,导线
(1)图中部分电路已连接,请在图中以笔划线 代替导线将电压表接入电路中的正确位置;
(2)图中滑动变阻器应选用____更合理:(填“”或“
”)
(3)闭合电键前,滑动变阻器的滑片P应该置于_____端。(填“A”或“B”)
正确答案
(1)电压表分压连接如图 (2) R1 (3) A (每问2分)
试题分析:(1)观察已经连接的电路可发现滑动变阻器选择的是分压式,由于,根据大内偏大小外偏小,电流表选择外接法,实物连线如下图
(2)分压电路为方便调节,滑动变阻器选择阻值小的
(3)闭合电键前,为保证电路中电表的安全,应使电流表示数为0,即滑片置于A端。
(8分)某同学采用如图所示的装置来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽,NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹平均位置;再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从固定位置由静止开始滚下,与B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置
、
。
①若A球质量为,半径为
;B球质量为
,半径为
,则( )
A.,
B.
,
C.,
D.
,
②以下提供的器材中,本实验必需的有( )
A.刻度尺 B.打点计时器 C.天平 D.秒表
③A球每次从斜槽上某一固定位置由静止滚下,这是使 。
④设A球的质量为,B球的质量为
,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用装置图中的字母表示) 。
正确答案
① C ② AC ③保证每次碰撞前初速度相同 ④
试题分析: ①为了使两球发生正碰,两小球的半径要相同,即;在小球在斜槽末端碰撞过程中水平方向满足动量守恒定律有:
,两球若发生弹性碰撞满足机械能守恒定律有:
,解得:
,要使碰后A球不反弹有速度
,则
,即
,故选C。
②为碰前A球落点的平均位置,
为碰后A球的位置,
为碰后B球的位置,碰撞前入A球的速度
,碰撞后A球的速度
,碰撞后B球的速度
,若
,则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,带入数据得
,所以需要测量质量和水平位移,用到的仪器是直尺、天平.
③小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放,保证初速度相同。
④根据落点可得验证动量守恒的表达式为。
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