11.1 电源和电流
一、单选题(本大题共12小题)
1.下列说法正确的是
A. 电源的作用是使电路中产生电荷
B. 电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动
C. 只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流
D. 导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的
【答案】B
【解析】解:AB、导体中本身就有自由电荷,电源的作用不是为电路持续地提供自由电荷,而是正负电荷分开,使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,电源两端就会产生电压,电压使电路中的电荷发生定向移动形成电流,不是产生电荷,故A错误,B正确;
C、电路中形成持续的电流的条件是有电源且电路闭合,故C错误;
D、导线中的电场是由电源电场和导线所积累的电荷共同形成的,故D错误。
故选:B。
电源是将其他形式的能转化为电能的装置,能保持导体两端有持续的电压,使电路中产生电流;导线中的电场是由电源电场和导线所积累的电荷共同形成的。
本题考查对电源的作用理解,关键要从电场的角度分析电源的作用,知道电源能保持导体两端有持续的电压,使自由电荷发生定向移动。
2.现今生活,人们出行时会随身携带多种电子设备,而移动电源能够满足人们随时随地充电的需求,深受人们的喜爱。下列关于电源的说法正确的是
A. 电源的作用是使正极聚集负电荷,负极聚集正电荷,以持续对外供电
B. 在电源外部,电流是从电源的负极流向正极
C. 有电源,电路中一定有持续的电流
D. 电源是将其他形式的能转化为电能的装置
【答案】D
【解析】解:A、电源的作用是使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,故A错误;
B、在电源外部,电流是从电源的正极流向负极,故B错误;
C、电路中有持续电流的条件是有电源和通路,有电源不一定有持续的电流,故C错误;
D、从能量转化的角度看,电源是将其它形式的能转化为电能的装置,故D正确。
故选:D。
电源正极聚集负电荷,负极聚集正电荷,在电源外部,电流是从电源的正极流向负极,电路中有持续电流的条件是有电源和通路,电源是将其它形式的能转化为电能的装置。
电源内通过非静电力做功使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,工作时在电源外部,电流是从电源的正极流向负极,在电源内部,电流是从电源的负极流向正极。
3.关于电流的方向,下列说法中正确的是
A. 在外电路中,电流的方向是从高电势一端流向低电势端
B. 在电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
C. 电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
D. 给电容器充电时,电流从正极板流出,流入负极板
【答案】A
【解析】
电源分两种:直流和交流。干电池、蓄电池等属于直流,直流的方向是不变的,家庭电路的电流都是交流电,电流做周期性变化。
直流电流,电源外部的电流总是从电源的正极经用电器流向负极。电源内部是从电源负极流向正极。
【解答】
解:在电源的外部电路中,电流从正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A正确,B错误;
C.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C错误;
D.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板,故D错误;
故选A。
4.某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是
A. 电压 B. 电量 C. 功率 D. 能量
【答案】B
【解析】解:单位对应的电流与时间的乘积,根据可知,单位对应的物理量是电量。故ACD错误,B正确
故选:B。
根据单位的特点即可判断出该单位对应的物理量。
该题结合电源的铭牌考查对电源的电动势、电源的容量的理解。
5.关于电流,下列说法中正确的是
A. 通过导线横截面的电荷量越多,电流越大
B. 电子运动的速度越大,电流越大
C. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
D. 因为电流有方向,所以电流是矢量
【答案】C
【解析】
电荷的定向移动形成电流,电流的大小取决于单位时间内流过导体横截面上的电量。
本题考查电流的定义式,要注意电流的定义同样采用了比值定义法。
【解答】
A.电流的大小取决于电量与时间的比值,即单位时间内通过的电量,电荷量多也可能是时间长导致的,故A错误;
B.由可知,电流不但与电子定向移动的速率有关,还与单位体积内的自由电荷数n以及截面积S有关,所以电子定向移动速率越大,电流不一定越大,故B错误;
C.根据电流的定义可知单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大,故C正确;
D.电流虽然有方向,但电流的运算法则不遵循平行四边形定则,故电流是标量,故D错误。
故选C。
6.随着环境污染越来越严重,国家开始大力推动新能源汽车的发展。镍氢电池具有高容量、大功率、无污染、安全性高等特点,目前被广泛应用在混合动力汽车中。若一节镍氢电池的容量为,则一节镍氢电池放电时能输出的总电荷量为
A. 55C B. 1320C C. 3300C D.
【答案】D
【解析】解:电池放电时输出的电荷量,故ABC错误,D正确。
故选:D。
由电荷量公式计算电池放电时输出的总电荷量,注意是电荷量的单位。
本题考查了电荷量的公式和时间的计算,注意在计算时要统一单位,还要理解所表示的物理意义。
7.北京正负电子对撞机的储存环是周长为的近似圆形轨道.当环中电子以光速的流动而形成的电流时,环中运行的电子数目为已知光速,电子电荷量
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】B
【解析】
本题考查了学生对电流定义式、速度公式的掌握和运用,要求灵活运用所学知识,有一定的难度。
【解答】
电子运动一周所需要的时间: s
在圆形轨道上任取一横截面,则在t时间内通过该横截面的电荷量为:
C
环中运行的电子数个个,故B正确。
故选B。
8.一横截面积为S的铜导线通有恒定电流。设每单位体积的导线中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速率为v,则在时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
根据电流的微观表达式,求出在时间内通过导体横截面的自由电子的电量,每个电子的电量为q,再确定通过导体横截面的自由电子的数目。
本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力,电流的微观表达式,是联系宏观与微观的桥梁,常常用到。
【解答】
根据电流的微观表达式,在时间内通过导体横截面的自由电子的电量,
则在时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为,将代入得,A正确,BCD错误。
故选A。
9.在示波管中,电子枪2s内发射了个电子,则示波管中电流的大小为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
本题首先要了解电子的电荷量等于元电荷,是个常量.其次要掌握电流的定义式。
【解答】
电子枪发射的电荷量 C,
所以示波管中的电流大小为 A,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.某兴趣小组调查一条河流的水质情况,通过计算结果表明,被污染的河里一分钟内有相当于的正离子和的负离子向下游流去,则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是
A. 顺流而下 B. 顺流而下
C. 逆流而上 D. 逆流而上
【答案】D
【解析】解析:在内通过横截面的总电荷量应为,所以电流,方向与河水的流动方向相反,即电流的方向为逆流而上,选项ABC错误,选项D正确故选D选项。
分析:本题考查电流的定义,难度不大;知q的求法是解题关键所在。
11.如图所示的电解槽接入电路后,在t时间内有个1价正离子通过溶液内截面S,有个1价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是
A. 当时电流为零
B. 当时,电流方向从,电流
C. 当时,电流方向从,电流
D. 电流方向从,电流
【答案】D
【解析】
本题考查电解质中电流的计算方法,要注意同时有正负电荷参与时,总电量等于正负电荷电量绝对值的和。
【解答】
在电解液通电时,定向移动的电荷有正离子和负离子,它们同时向相反方向移动形成电流,电流方向与正离子移动方向相同,所以,电流应该是,电流方向应是从。
故选:D。
12.在一段导体两端加上电压,已知在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C,则通过这段导体的电流是
A. 40A B. C. D. 14A
【答案】C
【解析】解:在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C,则通过这段导体的电流为:故ABD错误,C正确
故选:C。
已知电荷量与通电时间,由电流定义式求出电流。
本题考查了求电流问题,应用电流定义式即可正确解题。对于这些基础性的问题,要牢记基本公式。
二、计算题(本大题共3小题)
13.一根长为、横截面积为的铜棒,铜棒的电阻为,铜棒内的电场强度为,铜棒内自由电子密度为,电子的电荷量为 C.求:
铜棒两端的电压;
通过铜棒的电流;
自由电子定向移动的速率.
【答案】解:铜棒两端的电压为 V
流过铜棒的电流
设自由电子定向移动的速率为v,
由
得。
14.电路中,每分钟有的电荷流过导线的某一横截面,已知一个电子的带电量为,求:
每分钟内流过该导线这一横截面的电子数目;
流过该导线的电流。
【答案】解:每分钟内流过该导线这一横截面的电子数目为:
个
流过该导线的电流为:
答:每分钟内流过该导线这一横截面的电子数目为个。
流过该导线的电流是
【解析】已知流过导线某一横截面的电荷量,而电子的带电量为,由求出电子数目。
根据电流的定义式求流过该导线的电流。
解决本题时,关键要知道电流的定义式,并要知道电子的电荷量为。
15.在氢原子模型中,电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动,其质量、电量分别用m和e来表示,则等效电流I等于多少
【答案】解:电子绕核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力为:
所以电子运动周期为:
根据电流的定义式,得
答:等效电流的大小为。
第8页,共8页11.2 导体的电阻(解析版)
一、单选题(本大题共12小题)
1.将阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端,则描述其电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图象中正确的
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
电阻的阻值与及电流无关,是导体本身的性质;但电流由电压及电阻决定。
本题考查学生对欧姆定律的理解,要明确电流与电压成正比,与电阻成反比;而电阻是导体本身的性质,不会随电压或电流的变化而变化。
【解答】
A.由欧姆定律可知,电流随电压的增大而增大,不会出现电压随电流的增大而减小的情况;故A错误;
B.电阻为导体本身的性质,与电流无关;故B错误;
C.电流随电压的增大而增大,电阻保持不变;故电流与电压成正比;故C正确;
D.电阻为导体本身的性质,不会随电压的增大而变化,故应为水平直线;故D错误;
故选:C。
2.有两个同种材料制成的导体,两导体为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体截面边长为a,小柱体截面边长为b,则
A. 从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为
B. 从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为
C. 若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为
D. 若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为
【答案】B
【解析】
本题考查电阻的决定式,难度较小;理解决定式的各个物理量的物理意义是解题的关键,为基础题。
【解答】
由电阻定律得,从图示电流方向看,所以a的电阻为,b的电阻为,所以a、b的电阻之比为,A错误,B正确;
若电流方向竖直向下,a、b的电阻之比为,故C、D错误,
故选B。
3.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻值最小的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
由金属导体电阻的决定式进行计算,注意各电阻中的导体长度及截面积。
本题考查电阻定率的应用,要注意电阻是由导体本身的性质决定的。
【解答】
电阻的决定式可知,A中电阻,B中电阻中电阻中电阻,由于,则可知A电阻值最小,故A正确,BCD错误。
故选A。
4.两根长度相同,横截面积之比::3的均匀铜导线按图所示接入电路,关于两段导线以下说法中错误的是
A. 它们的电阻之比为
B. 它们的电流之比为
C. 它们的电子移动速率之比为
D. 单位时间通过它们的电量之比为
【答案】D
【解析】
本题考查了电阻定律、串联电路的基本特点、电流的微观表达式、电流的定义式;先根据电阻定律和串联电路的基本特点,得出1、2导体电阻之比和流过的电流之比;再根据电流的微观表达式求电子移动速率之比;最后由电流定义式求单位时间通过它们的电量之比。
【解答】
A.长度、材料均相同,横截面积之比为::3,根据可知,电阻之比,故A正确;
B.两段导线是串联,根据串联电流相等知,它们的电流之比为,故B正确;
C.电流的微观表达式,解得:,串联电路电流相等,则自由电子在两导线中定向移动时的速率之比,故C正确;
D.根据,又串联电路电流相等,所以单位时间通过它们的电量之比为,故D错误;
本题选错误的,故选D。
5.2019年3月19日,复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料,据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍电导率就是电阻率的倒数,即下列说法中正确的是
A. 材料的电导率越小,其导电性能越强
B. 材料的电导率与材料的形状有关
C. 电导率的单位是
D. 电导率大小与温度无关
【答案】C
【解析】
电导率是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数;材料的电导率越小,其导电性能越小;电导率与温度具有很大相关性。
本题考查了电导率就是电阻率的关系。我们可以利用电导率就是电阻率的倒数关系来理解电导率物理意义和物理特性。
【解答】
A、材料的电导率越小,电阻率越大,则其导电性能越弱,故A错误;
B、材料的电导率与材料的形状无关,故B错误;
C、根据,则,则电导率的单位是,故C正确;
D、导体的电阻率与温度有关,则电导率大小与温度有关,故D错误。
故选C。
6.在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度,目前采用的方式是通过测定电阻而间接测得薄膜厚度,查询资料获知构成该薄膜金属材料的电阻率,取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜,在薄膜两端施加恒定电压,通过薄膜的电流方向如图所示,测定出流过薄膜的电流I,即可推导出薄膜厚度d,则
A. 电流I越大,则薄膜厚度d越小
B. 电流I越大,则薄膜厚度d越大
C. 正方形边长L越大,所测定的电阻值越大
D. 正方形边长L越小,所测定的电阻值越小
【答案】B
【解析】
本题通过测定金属薄膜厚度,考查了电阻定律和部分电路欧姆定律,考查处理信息的能力,体现物理观念和科学态度与责任的学科素养。
【解答】
根据电阻定律,薄膜电阻为
根据欧姆定律
联立解得:
根据厚度d的公式,d与I成正比,与边长L无关,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为时,测得电阻为R,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至盐水体积不变,仍充满橡胶管。则盐水柱电阻为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
液体导电可以应用欧姆定律求解,所以根据总体积不变求出截面积的变化,再根据电阻定律进行分析,联立方程即可求得盐水柱变化后的电阻。
本题考查电阻定律的应用,关键在于判断过程中需要借助液体的总体积保持不变求出横截面积的变化,再利用中间量s进行分析即可求解。
【解答】
由于总体积不变,设16cm长时的横截面积为S。所以长度变为20cm后,横截面积,根据电阻定律可知,,联立两式则, 故D正确,ABC错误。
故选D。
8.一根均匀导线,现将它均匀拉长,使导线的直径减小为原来的一半,此时它的阻值为,则导线原来的电阻值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:由于材料未变,则电阻率不变,将导线均匀拉长直径减小为原来的一半,由于体积不变,则横截面积变为原来的四分之一,长度变为原来的4倍,,根据电阻定律知电阻变为原来的16倍
故:
解得:
故选:A.
解决本题的关键掌握电阻定律,知道电阻与导线横截面积和长度的关系.
9.有一根粗细均匀的金属导线,其长度为L,电阻为R,把它对折使其长度为,则对折后的电阻值为
A. B. C. 2R D. 4R
【答案】A
【解析】
本题考查电阻定律的应用;关键要抓住物理量之间的关系,理解横截面积得变化与长度变化得关系。
【解答】
将金属导线对折,由于金属导线得体积不变,所以其横截面积变为原来的2倍,根据电阻定律分析得到,电阻变为原来的倍,故 A正确,BCD错误。
故选A。
10.甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体,某同学对它们各进行了一次测量,把每个导体中通过的电流和两端的电压在坐标系中描点,如图所示,四个导体中电阻率最大的是
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】A
【解析】
图线上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数。结合电阻定律求解即可。
本题考查电阻定律,对的理解,且注意图线的应用。
【解答】
根据电阻定律可知,导体的电阻率。分别把甲、乙、丙、丁所在的位置与坐标原点O连接,图线上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知甲导体的电阻最大,丁导体的电阻最小。因甲、乙、丙、丁四个导体的长度、横截面积均相同,则甲的电阻率最大,故A正确,BCD错误。
故选A。
11.关于材料的电阻率,下列说法正确的是
A. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B. 金属的电阻率随温度的升高而减小
C. 银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小
D. 金属丝拉长为原来的两倍,电阻率变为原来的2倍
【答案】C
【解析】解:A、电阻率反映材料的导电性能,导体对电流的阻碍作用除与电阻率有关,也与导体的形状和横截面积有关,故A错误
B、金属的电阻率随温度升高而增大,半导体的电阻率随温度升高而减小;故B错误;
C、银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小,故C正确;
D、电阻率反映材料的导电性能,不会因形状而改变,故D错误
故选:C。
物理意义:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性。 电阻率与温度的关系,金属的电阻率随温度升高而增大; 半导体的电阻率随温度升高而减小; 超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零,成为超导体。
该题考查对电阻率的理解,解答的关键是明确电阻率由材料和温度决定,知道电阻率与电阻不同,基础题。
12.下列说法正确的是
A. 电阻值大的为绝缘体,电阻值小的为导体
B. 一般金属材料的电阻率随温度升高而减小
C. 材料的电阻率与导体的电阻、横截面积和长度有关
D. 当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零
【答案】D
【解析】
一般情况金属的电阻率随着温度的升高而增大,半导体电阻率随着温度的升高而减小;超导体的电阻率为零。电阻率的大小与电阻、导线的长度、横截面积无关。
解决本题的关键知道各种材料电阻率与温度的关系,知道判断导体和绝缘体,不是看电阻的大小,而是看电阻率的大小。
【解答】
A.判断导体与绝缘体,不是看电阻值的大小,而是看电阻率的大小。故A错误;
B.一般金属材料的电阻率随温度升高而增大,故B错误;
C.材料的电阻率由材料本身决定,与导体的电阻、横截面积、长度无关,故C错误;
D.当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零,故D正确。
故选D。
二、计算题(本大题共3小题)
13.做电学实验用的铜导线,长度是40cm,横截面积是,它的电阻是多少?一根输电用的铝导线,长度是10km,横截面积是,它的电阻是多少?铝的电阻率为,铜的电阻率为
【答案】解:根据电阻定律可得铜导线的电阻为:
铝导线的电阻为:
答:铜导线的电阻为;铝导线的电阻为。
【解析】根据电阻定律公式很容易计算出导线的电阻。
在计算时要注意单位换算,都要用国际单位制单位。
14.在一根长,横截面积的铜质导线两端加电压.己知铜的电阻率,则:
该导线的电阻多大?
该导线中的电流多大?
当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是多大?
【答案】解:由电阻定律可知,导线的电阻:;
由欧姆定律可知,该导线中电流:;
将电阻丝对折后,导体的材料没有变化,但导体的长度减半,横截面积变为原来的二倍,根据电阻定律可知,电阻变为原来的倍,电压不变,由欧姆定律可知,电流变为原来的4倍,电流:;
答:该导线的电阻是;
该导线中的电流多是10A;
当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是40A。
【解析】由电阻定律可求得阻值;
由欧姆定律可求出通过导线的电流;
根据电阻定律求出对折后的电阻,然后根据欧姆定律求解电流。
本题考查了电阻定律和欧姆定律的应用问题,掌握基础知识是解题的前提与关键;注意当导线对折后,长度减小为原来的一半,同时面积增加为原来的二倍。
15.测量液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积为的正方形铂片,间距为,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压时,测出电流,则
这种液体的电阻为多少?
这种液体的电阻率是多少?
【答案】解:由欧姆定律可知,电阻;
根据电阻定律可知:
解得:
答:这种液体的电阻为
这种液体的电阻率是.
【解析】根据欧姆定律可求得液体的电阻;
明确电流方向,根据电阻定律即可求得电阻率的大小.
本题是欧姆定律与电阻定律的综合应用.对于电阻定律中长度L是指顺着电流方向导体的长度.
第6页,共10页11.3 实验:导体电阻率的测量
一、单选题(本大题共5小题)
1.在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
本题考查测定金属的电阻率实验,解题关键是要知道分压式和限流式的优缺点,再根据题目要求合理选择,以及内外接选择的依据,再运用电阻定律分析求解即可,注意单位的换算,难度不大。
因为要减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,故选择分压式,小电阻选择外接法;
【解答】
解:金属阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D正确,ABC错误。
故选D。
2.在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时,某同学按如图所示的电路进行了实验研究,其中导体a与b只是长度不同,a与c只是粗细不同,a与d只是材料不同,关于该实验,下列说法正确的是
A. 此电路缺少电流表,所以无法研究定量关系
B. a与b相比,导体越长,电压表示数越小
C. a与c相比,导体越粗,电压表示数越大
D. a与d相比,电压示数越大,表明该种材料的导电性能越差
【答案】D
【解析】解:A、此电路是串联电路,电流相等,据电压表示数,可以得出各导体电阻间的定量关系,故A错误;
B、串联电路电流相等,a与b相比,导体越长,电阻越大,电压表示数越大,故B错误;
C、串联电路电流相等,a与c相比,导体越粗,电阻越小,电压表示数越小,故C错误;
D、串联电路电流相等,a与d相比,电压示数越大,电阻越大,表明该种材料的导电性能越差,故D正确.
故选:D。
导体电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,导体电阻越大导电性能越差,根据题意应用控制变量法分析答题。
本题一要掌握的控制变量法的原理,二要掌握串联电路电流相等的特点。本题考查欧姆定律以及电阻定律,要注意明确导体电阻取决于导体的电阻率、长度和截面积,与电压和电流无关。
3.在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的是
A. 用伏安法测金属丝的电阻时,可采用电流表内接法
B. 实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值
C. 应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值
D. 实验中电流强度大小可不加要求
【答案】B
【解析】解:A、金属丝电阻很小,与电压表内阻相差很大,使电压表和金属丝并联,电压表的分流作用很小,应采用电流表外接法,故A错误;
B、为减小实验误差,应进行多次测量求平均值,故B正确;
C、应测量出金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是测整根金属丝长度,故C错误;
D、金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为保持电阻率不变,应保持温度不变,实验中电流不得太大,故D错误;
故选:B。
测量电阻丝电阻率为减小实验误差应进行多次测量求平均值,实验时电流不能太大,以避免金属丝温度发生较大变化而使实验误差较大,根据实验注意事项分析答题。
本题考查实验误差分析,对于测量过程中不可避免的存在误差,往往通过多次测量求平均值来减小实验误差。
4.在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作错误的是
A. 用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中
B. 用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值
C. 用伏安法测电阻时采用电流表外接法,多次测量后算出平均值
D. 实验中应保持金属丝的温度不变
【答案】A
【解析】
根据公式,l 应为连入电路的有效长度,由于金属丝的电阻相对于电压表的内阻很小,所以电流表要采用外接法;为了使直径的测量值准确,应多次测量,取平均值,且在实验过程中要控制温度不变。
本题主要考查测定金属的电阻率实验的相关知识。
【解答】
A.应测量出金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是全长,故A错误;
B.为了减小实验误差,应用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值,B正确;
C.金属丝电阻很小,与电压表内阻相差很大,使电压表和金属丝并联,电压表的分流作用很小,应采用电流表外接法,故C正确;
D.金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为保持电阻率不变,应保持温度不变,故D正确。
本题选错误的,故选A。
5.在“测定金属丝电阻率”的实验中,由可知,对实验结果的准确性影响最大的是
A. 金属丝直径d的测量 B. 电压U的测量
C. 电流I的测量 D. 金属丝长度l的测量
【答案】A
【解析】
本题考查了实验器材、实验误差分析,掌握常用的使用器材的作用与测金属丝电阻率实验的使用器材即可解题,平时要注意基础知识的学习与掌握。
用毫米刻度尺测出金属丝的长度,用螺旋测微器测出金属丝的直径,应用电阻定律可以求出金属丝的电阻率,根据电阻率表达式分析对实验误差影响最大的因素。
【解答】
解:在测定金属丝的电阻率的实验中,用毫米刻度尺 测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测出金属丝的直径,由可知,d是平方,金属丝直径d的测量对实验结果的准确性影响最大,故BCD错误,A正确。
故选A。
二、实验题(本大题共3小题)
6.欲测量某种材料的电阻率。现提供以下实验器材
A.20分度的游标卡尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表量程50mA,内阻;
D.电流表量程,内阻约为;
E.滑动变阻器,额定电流;
F.直流电源电动势为,内阻很小;
G.导电材料长约为,电阻约为;
H.开关一只,导线若干。
回答下列问题:
用游标卡尺测得该样品的长度如图所示,其示数 cm,用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示,其示数 mm。
为尽可能精确地测量该样品电阻率,某小组设计了如下甲、乙两种实验方案的电路中应选 图。
某次实验中电流表和电流表的示数分别为和,用所测得的物理量符号和已知的物理量的符号表示这种材料的电阻率为_____________。
【答案】;;乙;
【解析】
游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;
根据实验目的与实验所给器材选择实验器材,然后选择实验电路图;
根据欧姆定律与电阻定律求出电阻率的表达式。
本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、设计电路图、求电阻率表达式,要掌握常用器材的使用及读数方法;游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数,游标卡尺不需要估读;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数,螺旋测微器需要估读。
解:
由图示游标卡尺可知,其读数为:;
由图示螺旋测微器可知,其读数为:。
两个电流表中,电流表的满偏电流大于电流表的满偏电流,又电流表的内阻为定值,根据欧姆定律与串并联知识,应将电流表与样品并联后再与电流表串联,滑动变阻器阻值较小,应用分压式接法,应选择图乙所示电路图;
根据图乙所示电路图可知,实验中应记录的物理量有:电流表的示数、电流表的示数,
根据电阻定律有:
样品横截面积:
根据欧姆定律可得:
解得:;
故答案为:;;乙;。
7.电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图甲所示,可知其直径为________mm;用游标卡尺测其长度,示数如图乙所示,可知其长度为________mm。
用多用电表粗测其电阻约为。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,滑动变阻器采用分压式接法。除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
电压表量程3 V,内阻约为
电压表量程15 V,内阻约为
电流表量程,内阻约为
滑动变阻器阻值范围,
滑动变阻器阻值范围,
直流电源电动势为
开关S,导线若干
则电压表应选________,滑动变阻器应选________。均填器材前的字母代号
请设计合理的实验电路,并将虚线框中电路图补充完整。
实验测出圆柱体的电阻为R,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为________。用D、L、R表示
【答案】;;;D;;
【解析】
本题考查了测量金属丝的电阻率;要掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;要熟练掌握欧姆定律和电阻定律,掌握仪器选择的几个原则“安全、准确、方便”。
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;
根据电路中的电源电动势和最大电流,可以选取合适的电表和滑动变阻器;
根据待测电阻阻值和电压表电流表内阻关系,确定实验电路图;
根据欧姆定律和电阻定律,得出电阻率的表达式。
【解答】
螺旋测微器的读数为固定刻度读数可动刻度读数估读,由题图甲知,圆柱体的直径为:
;
游标卡尺读数为主尺读数游标尺读数精度,游尺为20刻度,精度值为,由题图乙知,长度为
电源电动势为3V,所以电压表应选3V量程的;
故选A;
为了测多组实验数据,滑动变阻器应用分压接法,故滑动变阻器选择阻值小的即可,故选D;
电压表内电阻较大,待测圆柱体的电阻较小,故采用电流表外接法误差较小;
根据以上分析,设计的电路图如图所示:
;
由以及联立解得:。
故答案为:;;;D;;。
8.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表内阻,满偏电流
B.电流表内阻约为,量程为
C.定值电阻滑动变阻器
E.干电池组
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
如图甲,用螺旋测微器测金属棒直径为________mm;如图乙,用20分度游标卡尺测金属棒长度为________cm。
用多用电表粗测金属棒的阻值:用“”挡指针静止时如图丙所示,则金属棒的阻值约为________。
该同学根据提供的器材,设计实验电路如图丁,并测得电流表示数为,电流表示数为,则金属棒电阻________。保留两位有效数字
【答案】,;;。
【解析】
本题考查了游标卡尺和螺旋测微器的读数、多用电表的读数、伏安法测电阻阻值,是一道综合题,难度一般。
游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读; 螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;
欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数;
根据电路图应用欧姆定律结合串并联电路关系求出电阻阻值。
【解答】
由图示螺旋测微器可知,其读数为:
游标卡尺是20分度的卡尺,其分度值为,则图示读数为:;
指针指向17,估读一位为17,档位为,所以读数为;
由题意可知,没有电压表,可以用电流表与定值电阻串联后电阻为,,中电流,由欧姆定律解得金属棒电阻阻值:。
故答案为:,;;。
第10页,共10页11.4 串联电路和并联电路
一、单选题(本大题共12小题)
1.一根粗细均匀,阻值为的电阻丝,在温度不变的情况下,先将它等分成四段,每段电阻为;再将这四段电阻丝并联,并联后总电阻为则与的大小依次为
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【解析】
本题主要考查电阻定律和串并联电阻的求解。
一根粗细均匀的电阻丝,将它等分成四段,每段的长度减小为四分之一;再将这四段电阻丝并联起来,横截面积增加为4倍;根据电阻定律公式分析即可。
【解答】
一根粗细均匀,阻值为的电阻丝,在温度不变的情况下,先将它等分成四段,则每一段的长度减小为原来的,根据公式,有:
再将这四段电阻丝并联,并联后的面积变为原来的4倍,根据公式,有
故ABD错误,C正确。
故选C。
2.如图所示,,理想电压表的示数为,理想电压表的示数为,则A,B间的电压为
A. B. C. D. 无法计算
【答案】B
【解析】
根据串联电路的总电压等于各部分电压之和,串联电路中电流处处相等,结合欧姆定律进行解答.
对于串联电路,关键要掌握其基本特点:电流处处相等,理解并掌握总电压与各部分电压的关系,即可正确解题.
【解答】
根据串联电路的特点可知:A与B间的电压为:;
由题,电流也相等,由欧姆定律可知;
可得:
故选:B。
3.如图所示,,,,A,B两端接在电压恒定的电源上,则
A. S断开时,与的电压之比为1:5
B. S闭合时,通过与的电流之比为5:1
C. S闭合时,与两端的电压之比为1:5
D. S断开与闭合两种情况下,电阻两端的电压之比为2:1
【答案】A
【解析】
S断开时,根据串联电路电压与电阻成正比确定电压的比例,分析电路串并联关系,求出各个电阻的电压电压的关系,就能得到S断开与闭合两种情况电压、电流比例。
电路的分析与计算问题的基础是分析电路的结构,往往按局部整体局部的顺序进行分析和计算,也有时抓住串并联电流、电压与电阻的分配关系求解。
【解答】
A.S断开时,电阻与串联,电压与电阻成正比,所以与的电压之比为1:5,故A正确;
B.S闭合时,根据知通过与的电流之比为,故B错误;
C.闭合时,,与串联,根据串联分压原理知与两端的电压之比为,故C错误;
D.S断开与闭合两种情况下,电阻两端的电压之比为,故D错误。
故选A。
4.如图所示的稳恒电路中,,,,那么通过电阻、、的电流强度之比:: 为
A. 1:2:3
B. 3:2:1
C. 2:1:3
D. 3:1:2
【答案】C
【解析】解:图中与并联,则有::::1
,即有::3
故I:::1:3
故选:C。
并联电路电压相等,电流与电阻成反比,由此求得:,再根据并联电路总电流等于各个支路电流之和,求:,即可求解::.
解决本题的关键要掌握并联电路的特点,知道并联电路电压相等,电流与电阻成反比,并能灵活运用.
5.由5个电阻连成的如图所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
本题采用结点法,就是将图示电路中的结点找出来后,凡是用导线相连的结点可认为是同一结点,然后假设电流从A端流入,从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。
在分析电路时,首先应找出各个结点,凡是用导线相连的两结点是等势点当两结点间连线电阻可以忽略或理想的电流表时,可以等效为一个结点如图中的A与D、M与,连在两个相邻的结点间的电阻是并联的如上图中的电阻1和电阻2,电阻4和电阻,当把最基本的电路等效后,再对高一级电路进一步分析,即电阻1、2并联后与电阻4、5并联后串联,之后再与电阻3并联,这种逐级分析的方法在分析等效电路中是很有效的。
【解答】
按从A到B的顺序把5个电阻分成1、2、3、4、5,由于结点A、D间是用导线相连,这两点是等势点,当电流从A点流入时可以同时流向电阻1、2、3,从电阻1和电阻2流出的电流汇合于C点,到达N点,结点M和B点间是导线相连,也是等势点,电流再从电阻4和电阻5经B流出,而流向电阻3的电流则直接经MB流出,其等效电路如图所示:
故A、B间总电阻为,故C正确,ABD错误。
故选C。
6.在如图所示电路中,,电路两端电压恒定,当S断开时,电流表的读数为,电压表的读数为,则当S闭合时,电流表和电压表的读数分别为
A. , B. , C. , D. ,
【答案】D
【解析】
此题考查的是串联电路的特点和欧姆定律的应用,基础题,难度不大。
由电路图可知,当开关S断开时,两只电阻串联,电压表测得的是R2两端的电压,根据串联电路的特点求出电阻的阻值和电压U,S闭合时,被短路,电压表电压等于电源电压,电流表被短路。
【解答】
解:由题图可知,当S断开时,电阻和串联,,解得,
当S闭合时,被短路,电路中只有电阻,电流表读数为,电压表读数为,故D正确,ABC错误。
故选D。
7.如图所示,为8个不同的电阻组成,已知,其余电阻值未知,测得A、B间的总电阻为,今将换成的电阻,A、B间总电阻为
A. B. C. D. .
【答案】C
【解析】
本题考查了学生对并联电阻特点的掌握和运用,分析电路图,和其余电阻并联,设其余部分的电阻为,知道与并联后的总电阻,利用并联电阻的关系求出其余电阻的总阻值的大小;把换成后,不变,再根据并联电阻的关系求出A、B间的总电阻。
【解答】
分析电路可知,与其余电阻并联,设其余电阻的总阻值为,则有:,解得:。
当换成时,设整个电路的总电阻为R,则有:,解得:。
故选:C。
8.如图所示的电路中,若ab端为输入端,AB为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于变阻器的中央,则下列说法错误的是
A. 空载时输出电压
B. 当AB间接上负载R时,输出电压
C. AB间的负载R越大,越接近
D. AB间的负载R越小,越接近
【答案】D
【解析】
空载时变阻器上下两部分电阻串联,根据串联电路电压与电阻成正比得出输出电压当AB间接上负载R时,根据串并联电路特点即可分析判断。
本题变阻器作为分压器使用,考查对分压器原理的理解能力,关键利用串并联的特点进行分析。
【解答】
A.空载时,变阻器上下两部分电阻串联,根据串联电路电压与电阻成正比得出输出电压,故A正确;
B.当AB间接上负载R时,负载R与变阻器下部分电阻并联,电阻减小,AB间的电压减小,输出电压,故B正确;
间的负载R越大,下部分并联的电阻越大,分担的电压越大,越接近,故C正确,D错误。
由于本题选错误的,故选D。
9.如图所示,将一个电流计G和一个电阻串联可以改装成电压表,将一个电流计G和一个电阻并联可以改装成电流表,要使它们的量程增大,、应如何变化
A. 增大,增大 B. 减小,减小
C. 增大,减小 D. 减小,增大
【答案】C
【解析】
本题考查电表的改装。
电流计改装为电压表应串联一个电阻,改装为电流表应并联一个电阻,电压表量程为,电流表量程为。
【解答】
电流计改装为电压表应串联一个电阻,改装为电流表应并联一个电阻,电压表量程为,电流表量程为,故增大量程应增大,减小,故ABD错误,C正确。
故选C。
10.一电流表G的满偏电流,内阻为。要把它改装成一个量程为的电流表,则应在电流表G上
A. 并联一个的电阻 B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻 D. 串联一个的电阻
【答案】A
【解析】
将电表的量程扩大应在表头两端并联一个小电阻进行分流,当流过表头的电流达到满偏时,流过并联部分的总电流即为改装后的最大量程。
对于电流表的改装一定要明确改装的原理,再根据串并联电路的规律求解即可。
【解答】
要使电流表量程变为,则流过并联电阻的电流;
并联部分的电压,
则需要并联的电阻。
故选A。
11.一个电流表的满偏电流,内阻为,要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上
A. 串联一个的电阻 B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻 D. 并联一个的电阻
【答案】C
【解析】
把电流表改装成电压表应串联一个分压电阻,应用串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值。
本题考查了表头的改装,知道表头改装的原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
【解答】
把电流表改装成电压表,需要串联一个分压电阻,串联电阻阻值为:,故C正确,ABD错误。
故选C。
12.如图所示,有一个表头G,满偏电流 ,内阻,把它改装为有和两种量程的电流表,则的阻值
为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
根据串并联电路的特点进行解答
把小量程电流表改装为大量程电流表应并联分流电阻,知道电表的改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出分流电阻阻值。
【解答】
改装为1A电流表时,并联电阻的分流电流为:
分流电阻的阻值为:;
改装为10A电流表时:
解得:,故D正确,ABC错误。
故选:D。
二、计算题(本大题共3小题)
13.由三个电阻连接成的混联电路如图所示。,,。
求a、b之间的电阻。
如果把30V的电压加在a、b两端,通过每个电阻的电流是多少?
【答案】解: 和并联后的电阻:
a、b间的电阻:
通过的电流为总电流:
两端的电压为:
则和两端的电压:
通过的电流为:
通过的电流为:
【解析】本题是简单的电路计算问题,关键掌握串联电路总电阻与各部分电阻的关系,知道并联电路电压相等,电流与电阻成反比等等基本特点,结合欧姆定律处理这类问题。
14.如图所示,滑动变阻器最大阻值是,定值电阻,A、B两端电压。
当开关S断开时,移动滑片P,两端的电压变化范围是多少?
当开关S闭合时,移动滑片P,两端的电压变化范围又是多少?
【答案】解:当电键S断开时,滑动变阻器滑片P在最上端时,两端的电压最大,为8V
滑动变阻器滑片P在最下端时,两端的电压最小
两端可获得的电压变化范围是
当电键S闭合时,移动滑动片P在最上端时,并联部分的电压最大,为8V
滑动变阻器滑片P在最下端时,两端的电压最小,并联的电阻为
则两端的电压为:
两端可获得的电压变化范围为
【解析】本题考查对变阻器两种接法的理解。
当电键S断开时,两个电阻串联,根据串联电路分压规律求解。
当电键S闭合时,变阻器下半部与并联,再与上半部分串联,先求出并联电阻,再根据分压规律求解即可。
解题的关键是知道S断开时变阻器为限流器,S闭合时,变阻器为分压器。运用串联电路的分压规律求解。
15.某电流表内阻为,满偏电流为,如图甲、乙改装成量程为和的两个量程的电流表,试求:
图甲中,和各为多少?
图乙中,和各为多少?
从安全角度分析,哪种改装方法较好?
【答案】解:按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得 .
按图乙接法,量程为时,和串联后与并联;
量程为时,和串联后与并联,分别得;
解得,.
乙图接法较好。甲图中,若开关接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。
【解析】把电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值.
本题考查了求电阻阻值,知道电流表的改装原理,分析清楚电路结构,应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题.
第8页,共11页11.5 实验:练习使用多用电表
一、单选题(本大题共7小题)
1某同学用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值,发现表的指针偏转角度很小,如图所示,为了准确测定该电阻的阻值,正确的做法是
A. 应把选择开关换到“”挡,重新欧姆调零后再测量
B. 应把选择开关换到“”挡,重新欧姆调零后再测量
C. 应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
D. 应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
【答案】B
【解析】
用欧姆表测电阻,应选择适当的挡位,使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零。
本题考查了欧姆表挡位的选择与欧姆表读数、欧姆表使用注意事项,用欧姆表测电阻,应选择适当的挡位,使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零;欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。
【解答】
用挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,说明电阻较大,所选挡位太小,为了较准确地进行测量,应换到挡,然后重新进行欧姆调零,再进行测量,故B正确。
故选B。
2.某同学在正确使用多用表的情况下,指针指在如图所示的位置。则下列读数结果中错误的是
A. 若使用的是“”的欧姆档,则被测电阻为
B. 若使用的是500V交流电压档,则被测电压为180V
C. 若使用的是直流电压档,则被测电压为
D. 若使用的是1A直流电流档,则被测电流为
【答案】A
【解析】
分度是包括100,10,,的电表,要估读到最小分度的下一位,即下一位按十分之一估读;分度是包括,的电表,要估读到分度的同一位,即同一位按二分之一估读;分度是包括,的电表,要估读到分度的同一位,即同一位按五分之一估读。欧姆表读数时应该为:指针所指的刻度数乘以倍率;
本题考查多用电表的读数,掌握各功能档的读数原理是解题关键。
【解答】
A.若使用的是“”的欧姆档,则被测电阻为,故A错误;
B.若使用的是500V交流电压档,表盘上的分度值为,则被测电压为180V,故B正确;
C.若使用的是直流电压档,表盘上的分度值为:,则被测电压为,故C正确;
D.若使用的是1A直流电流档,表盘上的分度值为:,则被测电流为,故D正确。
本题选错误的,故选A。
3.一只“”的白炽灯泡,在常温下灯丝电阻约为,正常发光时电阻约为。现有一只多用电表的电阻刻度如图所示,用这只表测量该灯泡灯丝的电阻,则
A. 可测量正常发光时的电阻,选择旋钮置于挡
B. 可测量正常发光时的电阻,选择旋钮置于挡
C. 可测量常温下的电阻,选择旋钮置于挡
D. 可测量常温下的电阻,选择旋钮置于挡
【答案】C
【解析】
解答本题应掌握:金属导体的电阻随温度的升高而增大,分析灯泡发光时的温度变化则可知电阻的变化。
本题考查影响电阻大小因素中的温度,注意金属导体的电阻随温度升高而增大。
【解答】
由于灯泡为金属材料,电阻率随温度的升高而增大,当不发光时,温度低,正常发光是指两端电压达到220V时的状态。
由于在常温下灯丝的电阻约,所以用一多用电表中值电阻为测量可测量常温下的电阻,选择旋钮置于档。
故选C。
4.有一个多用电表,其欧姆挡的四个量程分别为:“”“”“”“”,某同学把选择开关旋到“”挡测量一未知电阻时,发现指针偏转角很大,为了减小误差,它应该
A. 换用“ k”挡,不必重新调整调零旋钮
B. 换用“”挡,不必重新调整调零旋钮
C. 换用“ k”挡,必须重新调整调零旋钮
D. 换用“”挡,必须重新调整调零旋钮
【答案】D
【解析】解:把选择开关旋到“”挡测量一未知电阻时,指针偏转角很大,说明所选挡位太大,应换用“”挡,换挡后重新进行欧姆调零,然后再测电阻,故D正确;
故选:D。
使用欧姆表测电阻时,要选择合适的挡位,使指针指在中央刻度线附近;欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零.
本题考查了欧姆表的使用,掌握欧姆表的使用方法即可正确解题;使用欧姆表测电阻时,要选择合适的挡位,使指针指在中央刻度线附近;欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零.
5.关于指针式多用电表的使用,下列说法正确的是
A. 测电阻时,指针偏转至靠近刻度盘最右端,需要将倍率调换到更高倍率挡
B. 测电阻时,为保证接触良好,可以用手直接将表笔和电阻捏紧
C. 欧姆表换挡后,不需要重新进行欧姆调零,即可直接测电阻
D. 测电流时,电流从红表笔流入多用电表,黑表笔流出
【答案】D
【解析】解:A、测电阻时指针偏转至靠近刻度盘最右端附近;即电表指针偏转角度太大,所测的电阻值读数比较小,则应换用倍率较小的挡位,调零后再测电阻,故A错误;
B、测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其它元件断开,避免测量出现较大误差,包括人体也不能与表笔的金属部分接触,故B错误;
C、欧姆表换挡后,重新进行欧姆调零,然后再使用多用电表测电阻,故C错误;
D、无论是测电流,还是测电压,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出,故D正确。
故选:D。
测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开,电流要从红表笔流入,测量电阻时要选择适当的挡位,使电表的指针指在刻度盘的中央附近;指针偏转过大,应将选择倍率较小的挡位,且重新欧姆调零。
本题考查了多用电表分别充当电流表与电压表、欧姆表的使用方法及注意事项,是一道基础题。
6.多用电表在选择不同的挡位时,在电路中有不同的连接方式,则下述正确的是
A. 当多用电表调至电压挡时按电路图连接,然后闭合开关
B. 当多用电表调至电流挡时按电路图连接,然后闭合开关
C. 当多用电表调至欧姆挡时按电路图连接,然后闭合开关
D. 当用多用电表测量二极管的反向电阻时,按电路图连接
【答案】B
【解析】解:AB、测电压或电流时,红表笔应接电势高的点,黑表笔应接电势低的点,所以电路图连接方式错误,电路图连接方式正确,故A错误,B正确;
C、测电阻时,应将电阻从电路中断开,故C错误;
D、由于黑表笔接的是内部电源的正极,所以测二极管的反向电阻时,黑表笔应接二极管的负极,电路图连接反了,故D错误。
故选:B。
测电压或电流时,红表笔应接电势高的点;测电阻时,应将电阻从电路中断开;多用电表在测二极管的反向电阻时,黑表笔应接二极管的负极。
本题考查的是多用电表的使用,要求学生掌握电流流向为红进黑出,同时测电阻时,应将电阻从电路中断开。
7.下列关于多用电表的说法,正确的是
A. 用多用电表测量直流电流时,红、黑两表笔中黑表笔电势较高
B. 用多用电表测量直流电压时,红、黑两表笔中黑表笔电势较低
C. 用多用电表测量电阻时,红、黑两表笔中黑表笔电势较低
D. 用多用电表测量电阻时,红黑两表笔电势相等
【答案】B
【解析】解:AB、用多用电表测直流电流,电压时,多用表内部不连接电池,电流由红表笔流入,由黒表笔流出,红表笔电势高,黑表笔电势较低,故A错误,B正确。
CD、用多用电表测电阻时,多用电表有内置电源,黒表笔与电源的正极相连,则黑表笔的电势高。故CD错误
故选:B。
不论测量什么量,经过多用表的电流总时从红表笔进入,由黒表笔流出。
本题考查了多用电表表笔电势的高低,知道多用电表的结构与使用方法即可正确解题。
二、实验题(本大题共3小题)
8.用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值。若将选择倍率的旋钮拨至“”挡时,测量时指针停在刻度盘附近处,为了提高测量的精确性,有下列可供选择的步骤:
A.将两根表笔短接
B.将选择开关拨至“”挡
C.将选择开关拨至“”挡
D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数
E.调节调零电阻,使指针停在刻线处
F.将选择开关拨至交流电压最高挡
将上述必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理顺序是_____________填写步骤前的代号;若操作正确,上述D步骤中,指针偏转情况如图所示,则此未知电阻的阻值___________。
【答案】CAEDF; 。
【解析】
欧姆表指针指在中间附近时,读数最准确;欧姆表每次使用应该先选挡位,然后欧姆调零,最后测量;再换挡位、测量;最后调到交流最大电压挡;欧姆表读数等于表盘读数乘以倍率。
本题考查了欧姆表的使用注意事项、欧姆表读数,用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位,使指针指针表盘中央刻度线附近,欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零。
【解答】
用多用电表的欧姆挡测未知电阻时,指针停在中值中心位置附近时测量误差较小,当用“”的挡测量时,指针停在附近,说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小,为了提高测量精度,应接低倍率“”的挡来测量,换挡之后,必须重新调零,之后再接入未知电阻进行测量和读取数据,测后暂不使用此多用电表,应将选择开关置于交流电压最高挡上,这是为了安全,保证电表不被意外损坏,如下次再使用这个表测电流、电压等其他量时,一旦忘了选挡,用交流电压最高挡虽然测不出正确结果,但不会把电表烧坏。因此合理的实验步骤是:CAEDF;
由图象表盘可知,待测电阻阻值为:。
故答案为CAEDF; 。
9.如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时,表针如图所示,则:
所测电阻的阻值为________;如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是________选填“”“”或“”。
用此多用电表进行测量,当选用量程为的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为__________mA;当选用量程为的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________mA。
当选用量程为的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为________V。
【答案】都正确都正确
【解析】
做欧姆表使用时,“0”刻度在最右端,注意表盘读数乘以倍率即为电阻值;测电压或电流时看清楚量程,然后计算一大格表示多少,一小格表示多少,最后读数即可。
最小刻度是1、或等的读数时要读到最小刻度的下一位,最小刻度是2、5的或是、等的读数时要读到本位,即和最小刻度相同的位数。若最小刻度是2、的,不足半格的舍弃,超半格的安半格读数。
【解答】
欧姆表读数:对应最上一行刻度值为15,倍率为“”,读数为 ;测 电阻时应选“”的欧姆挡。
选用量程为直流电流挡,则每一大格表示,每一小格表示,测量的精确度为,应估读到此时为估读,指针对应的读数为;选择量程为的电流挡,则每一大格表示,每一小格表示,测量的精确度为,应估读到此时为估读,指针对应的读数为。
选择电压挡,则每一大格表示,每一小格表示,测量的精确度为,应估读到此时应为估读,指针对应的读数为。
故答案为 都正确都正确
10.用螺旋测微器测量合金丝的直径,从图中的示数可读出合金丝的直径为______mm.
用游标卡尺可以测量某些工件的外径.在测量时,示数如图所示,则读数为_______mm.
某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为、、、该同学选择倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大指针位置如图中虚线所示为了较准确地进行测量,应该选择__________倍率选填“”、“”、“”,并重新欧姆调零,正确操作测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是_________
该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器:
A.直流电源电压,内阻不计 电压表量程:,内阻约为
C.电压表量程:,内阻约为电流表量程:,内阻约为 电流表量程:,内阻约为 滑动变阻器一只,阻值 电键一只,导线若干在上述仪器中,电压表应选择_____填“”或“”,电流表应选择_____填“”或“”.
若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节,以下电路图应该选择______电路.
A. B.C. D.
【答案】; ; ;或; ; ;
【解析】
本题主要考查螺旋测微器的使用。
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读,注意其精度是。
【解答】
螺旋测微器的固定刻度读数为0mm,可动刻度的读数为:,故合金丝的直径为。
故答案为: ;
本题主要考查游标卡尺的使用。
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读。
【解答】
游标卡尺的固定刻度读数为11mm,游标尺上第10个刻度和主尺上的某一刻度对齐,因此游标读数为,所以最终读数为:。
故答案为: ;
本题主要考查练习使用多用电表及伏安法测电阻。
明确欧姆表的工作原理及读数方法,特别是倍率的选择方法;
根据欧姆定律估算出通过待测电阻的电流,从而选出电流表量程;
题的关键是根据伏安法测电阻中电流表内接与外接的选择方法来选择电流表的内接法,以及由于变阻器的全电阻远小于待测电阻从而应用分压式接法.
【解答】
选择倍率时指针偏转过大,说明倍率选择较大,应换用倍率的档;
欧姆表的读数为;
因电源电动势为3V,所以电压表应选,由欧姆定律可知通过待测电阻的最大电流为,所以电流表应选 A;
因,所以电流表应选外接法;由于滑动变阻器的全电阻与待测电阻相差不多及要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节,所以变阻器应用分压式接法,故应选C电路。
故答案为:; ; ;或; ; ; 。
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