欧姆定律.docx
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欧姆定律.docx
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欧姆定律
欧姆定律习题
一、选择题
1.分别用图(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值.图(a)中两表的示数分别为3V、4mA,图(b)中两表的示数分别为4V、3.9mA,则待测电阻Rx的真实值为( )
A.略小于1kΩB.略小于750Ω
C.略大于1kΩD.略大于750Ω
[答案] D
[解析] 先判断采用的测量方法,由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大,说明测量的是小电阻,这样电流表分压较大,应该采用(a)图进行测量比较准确.(a)图中测量值较真实值偏小.
2.以下说法中,正确的是( )
A.采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差
B.用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差
C.用欧姆表测电阻,既准确又方便
D.伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压
[答案] B
[解析] 对A、B选项,伏安法测电阻不可能没有系统误差,只能减小,故B选项正确,A选项错误.对C选项,欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大,电池用久了误差更大.因而C选项错误.对D选项,不同的测量电路引起误差的原因不同,故D选项错误.
3.如下图所示,用伏安法测电阻,若电流表内阻1Ω,电压表内阻5000Ω,Rx约为10Ω,则下图中哪个测量结果较为准确?
测量值比真实值偏大还是偏小( )
A.甲电路,偏大 B.甲电路,偏小
C.乙电路,偏大D.乙电路,偏小
[答案] B
[解析]
=500,
=10,∴
>
,应采用电流表外接法,由于电压表分流,使IA>Ix,Rx的测量值比真实值偏小.
4.如右图所示电路,用伏安法测量电阻的大小.电阻R=320Ω时,电流表的示数是15mA,电压表的示数是4.5V.如果用这个电路测量未知电阻R′,电流表的示数是13mA,电压表的示数是5.2V,则电阻R′的大小是( )
A.R>420ΩB.400Ω C.R′=420ΩD.无法确定 [答案] A [解析] R=320Ω时,两端电压U=4.5V,则通过R的电流IR= = A=0.014A=14mA 通过电压表的电流IV=I-IR=(15-14)mA=1mA 电压表内阻RV= = Ω=4500Ω 当电阻为R′时,电压U′=5.2V 通过电压表的电流IV′= = A=1.15mA 通过R′的电流IR′=I′-IV′=(13-1.15)mA=11.85mA 电阻R′= = Ω=439Ω. 二、非选择题 5.用伏安法测量一个阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值.实验电路图如图: (1)在以下备选器材中,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________. 电源E(电动势3V、内阻可以忽略不计) 电流表A1(量程0~50mA,内阻约12Ω) 电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω) 电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ) 电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ) 滑动变阻器R1(0~10Ω,允许最大电流2.0A) 滑动变阻器R2(0~1000Ω,允许最大电流0.5A) 定值电阻R(30Ω,允许最大电流1.0A) 开关、导线若干 (2)某次测量中,电压表读数为U时,电流表读数为I,则计算待测电阻阻值的表达式Rx=________. [答案] (1)A1 V1 R1 (2) -R [解析] (1)电源电动势E=3V,Rx的阻值约为20Ω,定值电阻R=30Ω,流过电流表的最大电流Im= ≈0.048A,因此电流表应选A1,电压表应选V1,为了便于分压电路调节,滑动变阻器应选择R1. (2)由分压电路关系可得Rx= -R. 6.(2011·海南)图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头 的量程为Ig=600μA、内阻为Rg, 是标准电流表.要求改装后的电流表量程为I=60mA.完成下列填空. (1)图1中分流电阻Rp的阻值应为________.(用Ig、Rg和I表示). (2)在电表改装完成后的某次校准测量中, 表的示数如图2所示,由此读出流过 电流表的电流为________mA.此时流过分流电阻Rp的电流为________mA(保留一位小数). [答案] (1) (2)49.5 49.0 [解析] 本题考查电流表改装的计算和校对问题,意在考查考生对课本基本实验的掌握情况. (1)中根据IgRg=(I-Ig)Rp,解得Rp= ; (2)标准电流表的示数为49.5mA,根据分流关系有IRp=I示× =49.0mA. 7.为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω).有以下一些器材可供选择. 电流表: A1(量程0~50mA,内阻约12Ω) A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω) 电压表: V1(量程0~3V,内阻很大) V2(量程0~15V,内阻很大) 电源: E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω) 定值电阻: R(30Ω,允许最大电流2.0A) 滑动变阻器: R1(0~10kΩ,允许最大电流2.0A) 滑动变阻器: R2(0~1kΩ,允许最大电流0.5A) 单刀单掷开关S一个,导线若干 (1)电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________.(填字母代号) (2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图.(要求测量值的范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出) (3)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待 测电阻阻值的表达式为Rx=________. [答案] (1)A1 V1 R1 (2)如图所示 (3) -R 8.(2011·天津)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材: A.电流表(量程100μA,内阻约2kΩ) B.电流表(量程500μA,内阻约300Ω) C.电压表(量程15V,内阻约100kΩ) D.电压表(量程50V,内阻约500kΩ) E.直流电源(20V,允许最大电流1A) F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W) G.电键和导线若干. 电流表应选________.电压表应选________.(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题: ①____________________________________________________; ②____________________________________________________. [答案] B C ①电流表应采用内接的方法②滑动变阻器应采用分压器方式的接法. [解析] 由待测电阻值约为25kΩ和电源电压20V,可知电路中的最大电流为800μA,故电流表应选B,可用滑动变阻器控制电路中电流不超过B电流表的量程. 当B电流表满偏时,电压才达12.5V,不到50V的 ,故电压表应选C. 当 > 时,电流表应内接,当 < 时,电流表应外接,该题中 ≈83, ≈4, > ,故应使电流表内接. 因为滑动变阻器电阻远小于Rx,限流接法时电路中电压和电流超过了电压表和电流表的量程,只能用分压接法. 9.(2011·广州模拟)某同学利用蓄电池、电压表(由灵敏电流计改装)、电阻箱、单刀开关S1、单刀双掷开关S2和若干导线来测量一个阻值未知的电阻Rx,实验原理图如图甲. (1)根据原理图,在图乙的实物图中完成余下电路的连线. (2)完成下列相关内容 a.闭合开关________,把开关S2拔向1,调节电阻箱至示数如图丙所示,其电阻值是________,此时电压表示数是1.5V; b.把开关S2拔向2,此时电压表示数是0.8V;断开开关S1. (3)用以上测得的数据,计算出电阻Rx=________Ω. (4)如果蓄电池内阻不计,测得的阻值与真实值之比________1.(填“>”、“<”或“=”) [答案] (1)连线如图 (2)a.S1 600Ω (3)320 (4)= [解析] Rx左端与电压表一端相连,电压表的另一端与S2中间的接线柱相连,Rx右端的接线柱与S2右边的接线柱相连,电源的负极接线柱与S2左端接线柱相连.闭合开关S1,接通电路;根据图丙可得电阻箱的读数为600Ω 根据闭合电路欧姆定律: E=1.5+I1Rx,E=0.8+I2R; I1= + ,I2= + ;可得Rx=320Ω. 根据上面的四个方程可以知道,电压表的内阻不会影响到Rx,因此测得的阻值与真实值之比等于1. 10.(2011·江苏)某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值. (1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关.适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变.改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表: 电阻R/Ω 5.0 10.0 15.0 25.0 35.0 45.0 电压U/V 1.00 1.50 1.80 2.14 2.32 2.45 请根据实验数据作出U-R关系图象. (2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V.利用 (1)中测绘的U-R图象可得Rx=________Ω. (3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大.若仍用本实验装置和 (1)中测绘的U-R图象测定某一电阻,则测定结果将________(选填“偏大”或“偏小”).现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和 (1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定? ______________________________________________________________________________________________________________________ [答案] (1)图见解析 (2)20 (3)偏小 改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为1.5V. [解析] (1)如图所示 (2)20 (19~21都对) (3)内阻增大时,有相同的外电阻,则电压表示数变小.仍用测绘的U-R图象测电阻,结果偏小.改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为1.5V,便仍可利用本实验装置和 (1)中测绘的V-R图象实现对待测电阻的准确测定. 11.实验室有如下器材: 电流表A1(满偏电流约500μA,有刻度无刻度值,内阻rg约500Ω); 电流表A2(量程0~300μA,内阻rA2=1000Ω); 电流表A3(量程0~1mA,内阻rA3=100Ω); 定值电阻R0(阻值1kΩ); 滑动变阻器R(0~5Ω,额定电流2A); 电池(电动势2V,内阻不计); 开关、导线若干. 要求较精确地测出A1表的内阻和满偏电流. (1) 在方框内画出测量电路; (2)应读取的物理量是________; (3)用这些量表示的A1表的满偏电流Ig=__________,A1表的内阻rg=________. [答案] (1)电路如图所示 (2)A1表满偏时A2表的读数I2、A3表的读数I3 (3)I3-I2 [解析] (1)要测量A1表的内阻,需测出通过A1表的电流和它两端的电压U1.A1表没有刻度值,所以不能直接读出满偏电流,要通过A2、A3才能间接测得.U1m=Igrg≈(5×10-4×500)V=0.25V,因A2、A3表的内阻是确定值,故可以把它们当做电压表.A3表的电压量程U3=Ig3·rA3=0.1V (2)见答案. (3)当A1表满偏时,读出A2、A3表的读数I2、I3,有Ig=I3-I2.A1表的内阻rg= = . 12.为了测量一个量程为3V的电压表的内阻RV(约几千欧姆),可以采用图甲电路. (1)试将图乙所给实验仪器按实验电路连成测量电路. (2)在测量时,可供选择的实验步骤有: A.闭合开关S; B.将电阻箱R0的阻值调到最大; C.将电阻箱R0的阻值调到零; D.调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指示1.5V,记下此时R0的值; E.调节滑动变阻器R的滑动触头P,使电压表的指针指示3.0V; F.把变阻器R的滑动触头P滑到a端; G.把变阻器R的滑动触头P滑到b端; H.断开开关S; 把必要的合理步骤选出来,按操作顺序将字母代号填在横线上________. (3)若在步骤D中读出R0的阻值为图丙所示位置,则电压表的电阻为________Ω.用这种方法测出的电压表内阻与真实值相比偏________(填“大”或“小”). [答案] (1)如图所示 (2)GCAEDH (3)2400 大 [解析] (3)由图丙可知接入电路的R0的阻值为2×1000Ω+4×100Ω=2400Ω,由步骤D和E可推知,电压表的内阻与R0的阻值相等,即2400Ω.本实验的原理是R0接入电路后,滑动触头P和b之间的电压变化忽略不计,实际上接入R0后,外电路电阻变大,电路电流变小,从而滑动触头P和b之间的电压变大,由步骤D可知电压表的示数减小为原来的1/2,所以此时电阻箱两端的电压应该大于1.5V,即电阻箱接入电路的阻值大于电压表的内阻,故用这种方法测出的电压表内阻与真实值相比偏大.
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