11.(2010河南郑州联考)在用电流表和电压表分别测定三个电池的电动势和内电阻的实验中,根据实验数据得到如图所示的U-I图像,下列判断正确的是( )。
A.Ea=Eb>Ec B.Ea>Eb>Ec C.ra>rb>rc D.rb>ra>rc
[答案]AD[解析]在U-I图像中,纵轴截距等于电动势,斜率等于内阻。
10.(2010山西太原联考)在测量电池的电动势和内电阻的实验中,待测电池、电键和导线,配合下列哪一种仪器,不能达到实验目的 ( )
A.一只安培表和一只电阻箱 B.一只伏特表和一只电阻箱
C.一只安培表、一只伏特表和一只滑动变阻器 D.一只安培表和一只滑动变阻器
[答案]D[解析]A、B选项是利用闭合电路的欧姆定律列方程计算,C选项来源于课本是实验室中测量电源电动势和内电阻的方法,D选项只能测出电路中的电流,不能测量电压,因而不能测出.电源的电动势和内电阻。
9.(2010·湖南省长沙市一中高三五月考)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0-4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0-10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0-3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0-15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0-15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0-2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S
导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
。(保留2位有效数字)
答案:(1)50.15
(2)4.700
(3)220
(4)如右图
(5)
[解析]被测电阻大约220Ω,而电源电压4V,因此电压表选V1,电流表选A2,滑动变阻器R1阻值范围0-15Ω,阻值较小,应该接成分压式电路。根据电阻率公式计算得
8.(2010·山西省山大附中高三4月考)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图5所示,用米尺测量金属丝的长度。金属丝的电阻大约为4Ω。先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)从图5中读出金属丝的直径为______________。
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
电流表:量程0-0.6A,内阻0.125Ω;
电流表:量程0-3.0A,内阻0.025Ω;
电压表V:量程0-3V,内阻3kΩ;
滑动变阻器:最大阻值10Ω;
滑动变阻器
:最大阻值50Ω;
开关、导线等。
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是___________,应该选用的滑动变阻器是_____________。
(3)根据所选的器材,画出实验电路图。
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为____________Ω·m。(保留二位有效数字)
[答案](1): 0.518mm-----0.520mm ;(2): A1 ; R1
(3)
(4):1.1×10-6 Ωm
[解析]根据直流电源的电压以及电阻丝的电阻估算流过电阻的电流,电流表选A1合适,滑动变阻器R2最大阻值50Ω过大,不选用。滑动变阻器最大阻值10Ω合适,滑动变阻器
最大阻值10Ω阻值仍比电阻丝的电阻大,因此选用限流式接法。
7.(2010上海市重点九校联考)某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系。可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。
(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑵根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。
⑶若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 W(本小题若需要作图,可画在图a中)。
[答案](1)增大
(2)如图…,
(3)0.32W(0.30~0.34都对)…
[解析]⑴小灯泡的电阻随温度的升高而增大,加在小灯泡两端的电压越高,电流越大,小灯泡温度越高,因而,电阻越大.⑵题目要求电压表测量“小灯泡两端的电压”,所以,电流表采用外接法,要求电压从0开始测量,滑动变阻器用分压式接法。⑶做出电源的伏安特性曲线,与小灯泡伏安特性曲线交点就是小灯泡的工作点。该点对应的电压与电流乘积表示小灯泡实际消耗的功率。
6.(2010·山东省兖州市高三模块检测)有一小灯泡上标有“6V 0.1A”的字样,现要测量灯泡的伏安特性曲线,
有下列器材供选用:
A.电压表(0-3V,内阻约2.0k) B.电压表(0-l0V,内阻约3.k
)
C.电流表(0-0.3A,内阻约3.0) D.电流表(0-6A,内阻约1.5
)
E.滑动变阻器(30,2A)
F.学生电源(直流9V)及开关、导线等
(1)实验中所用的器材为_____________(填字母代号).
(2)在方框中画出实验电路图,要求电压从0开始测量.
[答案]BCEF
[解析]电源是直流9V,小灯泡额定电压6V,电流0.1A,所以电压表选B,电流表选C,要求电压从0开始测量,滑动变阻器用分压式接法.
5.(2010北京东城区一摸) 某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。
A.电流表G1(内阻Rg=15Ω,满偏电流Ig=2mA)
B.电流表G2(量程20mA,内阻约2Ω)
C.滑动变阻器R1(0-1000Ω)
D.电阻箱R2 (0-9999.9Ω)
E.待测水果电池(电动势E约4V,内阻r约500Ω)
F.开关S,导线若干
⑴实验中用电流表G1改装成量程0-4V的电压表,需 (选填“串联”或“并联”)一个阻值为 Ω的电阻。
⑵该同学用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,设计了如图 所示的实验电路图。请根据电路图,将图 中的实物连接成实验用的电路。
⑶接通开关,逐次调节滑动变阻器,读取电流表示数I和对应的电压表的示数U,记录了6组数据,并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点,如图 所示。请你在图 上把已经描绘出的坐标点连成U-I图线。
⑷根据图 描绘出的图线可得出水果电池的电动势E=_______V,内电阻r=_______Ω
[答案]
⑴串联 1985
⑵如图所示
⑶如图所示
⑷3.80( 3.75~3.85正确)470( 458~475均正确)
[解析] 电流表G1 ,内阻Rg=15Ω,满偏电流Ig=2mA
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4.(吉林省长白县2010届高三质量检测)某同学用一多用电表测量电阻时,他感觉测得的结果不够准确,经过反复检查、测量,认为自己的测量没有任何问题,是多用电表的欧姆挡不准,且表头没有问题,而是欧姆挡的中值电阻(即内阻)不准,他准备用实验测量一下它的中值电阻。该多用电表的欧姆挡的中间刻度为“30”,他手头有的器材如下:
A.电流表:有0.6A、3A两个量程
B.电压表:有3V、15V两个量程
C.滑动变阻器:最大阻值100Ω
D.电源:电动势1.5V
E.电阻箱:0-9999.9Ω
F.开关、导线
请你用最简单的方法测量该多用电表×10挡的中值电阻,简述测量方法.
[答案]a.将选择开关旋至×10挡,然后将两表笔短接,调节调零旋钮使指针指电流的满刻度。b.将电阻箱接在两表笔间,调节电阻箱,使指针指到中间刻度,则此时电阻箱的读数即为多用电表×10挡的中值电阻.
3.(江西师大附中、鹰潭一中、宜春中学、白鹭洲中学、南昌三中五校联考) 利用如图所示电路测量量程为800mV的电压表的内阻RV(RV约为900Ω),其实验步骤是:
A.按照电路图正确连接好测量电路,将滑动变阻器R的滑片移到最右端;
B.合上开关S1和S2,调节滑动变阻器R的滑片位置,使得电压表的指针指到满刻度;
C.保持开关S1闭合,断开开关S2,只调节电阻箱R0的阻值,使得电压表指针指到满刻度的一半;
D.读出电阻箱接入电路中的电阻值R0,即为电压表内阻RV的测量值.
可供选择的实验器材有:
按照上述实验方法,回答下列问题:
(1)为了使测量比较准确,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,从上述器材中还应选用的器材是____________(用器材前的序号字母表示)
(2)如图所示,在这些器材的实物图上,用笔画线表示导线,连接成测量电路
(3)对于用上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真的关系及测量误差,下列说法正确的是 。
A.R测﹥R真
B.R测﹤R真
C.若RV越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越大
D.若RV越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越小
[答案](1)C、D (2)如图 (3)AD
[解析]本题属于半偏法测电阻,理论上当电压表与电阻箱的串联电路两端电压恒定时,测量结果最准确,但是由于电阻箱的接入,串联电路两端电压不会恒定,但是变化越小,误差越小,因此要求其,电压表内阻尽量要比滑动变阻器电阻大得多.
2.(江西省十所重点中学2010届高三第一次模拟考试)为了测量一个欧姆表内部电源的电动势,某同学仅利用提供给他的一个量程满足要求,内阻约2kΩ的电压表完成了测量.已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”.主要实验步骤如下:
①实验中应把欧姆表选择开关调至倍率
× 挡,并进行电阻调零。
②请在图中用实线代表导线把两表连接成测量电路.
③若实验中电压表示数为U,欧姆表指针所指的刻度值为N,设一切操作均正确,则欧姆表内电源电动势的表达式为E=__________
[答案])⑴100 ⑵电路图连接如图所示 ⑶
[解析]测量时应该使得表针尽量指在表盘的中央附近,欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”的含义是中值电阻,即表自身的电阻是20乘以相应的量程.被测电阻越2kΩ,就是20×100Ω,因此量程要选×100Ω;当欧姆表和电压表构成回路时,内电阻就是表的中值电阻,根据闭合电路的欧姆定律,
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