12.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习
一、单选题
1.如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(最大阻值大于).闭合开关S,调节R的阻值,使电路中的电流为I,下列说法正确的是( )
A.此时电源的输出功率为EI
B.此时滑动变阻器的阻值
C.此时电源的路端电压为
D.调节滑动变阻器R的阻值,当时滑动变阻器消耗的电功率最大
2.两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验,将滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动时,一位同学记录电流表和电压表的测量数据,另一位同学记录电流表和电压表的测量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条图线,则图像中两图线的交点表示的物理意义是( )
A.滑动变阻器的滑动触头滑到了最右端
B.电源的输出功率最大
C.定值电阻消耗的功率为
D.电源的效率达到最大值
3.如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中,电流表的示数( )
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
4.电动势为E的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路,如果将一电阻与电压表并联,则电压表的读数减小为原来的,电流表的读数增大为原来的3倍,则可以求出( )
A.电源的内阻
B.电流表的内阻
C.电压表原来的读数
D.电流表原来的读数
5.如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
C.电压表V1的示数不变,电路总功率变大
D.电压表V1的示数变小,电路总功率变小
6.关于欧姆表及其使用中的问题,下列说法中正确的是
A.接欧姆表内电源负极的应是黑表笔
B.换挡后,都要重新调节调零电阻,使指针指到满刻度
C.表盘刻度最左边所表示的电阻阻值的零
D.表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的
7.如图所示,电源内阻较大,当开关闭合,滑片位于某位置时,水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态,灯泡L也能正常发光,现将滑片由该位置向a端滑动,则( )
A.液滴带正电,将向上做加速运动
B.灯泡将变暗,电源效率将减小
C.电容器将放电,所带电荷量减少
D.电源的路端电压增大,输出功率也增大
8.如图所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数不变 B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小 D.电压表和电流表的示数的比值不变
9.如图所示的电路中,电源内阻不计,滑动变阻器R的滑片向右端缓慢滑动,理想电压表示数为U,理想电流表示数为I,电压表示数变化量为,电流表示数变化量为,下列说法正确的是( )
A.电容器的带电荷量增加 B.电容器的带电荷量减小
C.增加 D.增加
10.如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线,图中曲线②表示某小灯泡的电压与电流的关系图线,则下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为30V
B.电源的内阻为Ω
C.将小灯泡直接接在电源两端时,小灯泡的电阻为15Ω
D.将小灯泡直接接在电源两端时,小灯泡消耗的功率为80W
11.如图所示的电路中,输入电压恒为,灯泡上标有“”字样,电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率为
B.电动机的输出功率为
C.电动机的热功率为
D.整个电路消耗的电功率为
12.电源是将其它形式的能转化成电能的装置,设电源的电动势为E、路端电压为U,I为电源的输出电流,对电源和电路的理解正确的是( )
A.一定是外电路的总电阻
B.电动势的大小等于在电源内部电场力把单位负电荷从正极送到负极所做的功
C.电源的外电阻越大,输出功率越大,电源的效率越高
D.若外电路为纯电阻电路,且外电阻为R时,有,因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现
13.两根材料和横截面积均相同的电阻丝A、B的U-I分别如图所示,则A、B的电阻R1、R2及长度L1、L2的关系正确的是( )
A.R1R2,L1L2 D.R1>R2,L1>L2
二、多选题
14.下列说法中正确的是( )
A.同一电源接在不同电路中,电源的电动势会发生变化
B.铅蓄电池电动势为2V,表示铅蓄电池能在1s内将2J的化学能转变为电能
C.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
D.电阻是导体自身的特性,其大小与导体两端是否有电压没有直接关系
15.如图所示,外电路接一个滑动变阻器,电源的电动势为E、内阻为r,当滑动变阻器的滑片P由A向B滑动时,电源消耗的总电功用W1表示,滑动变阻器消耗的总电功用W2表示,流过电源的电荷量用q表示,则关于的图像和的图像,与下面图像最接近的是( )
A. B.
C. D.
16.如图所示,直线A为某电源的U I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1的U I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光。若将相同材料制成的标有“3V,20W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是( )
A.电源的内阻0.5Ω
B.把灯泡L1换成L2,L2可能正常发光
C.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率可能相等
D.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率一定变小
17.某同学按如图电路进行实验,电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零.实验中由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是:
A.R3短路 B.RP短路
C.R3断开 D.R2断开
18.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列判断正确的是( )
A.电源电动势E1>E2
B.电源电动势E1=E2
C.电源内阻r1>r2
D.电源内阻r1<r2
三、实验题
19.某欧姆表的内部结构如图甲所示电路,它有四个倍率,分别是×1、×10、×100、×1K。
(1)图甲中a表笔颜色是___________色;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测某电阻的阻值,表盘示数如图,则该电阻的阻值约为___________Ω;
(2)用多用电表欧姆档测量电阻时,红黑表笔互换了插孔,这样___________(填“会”或“不会”)影响测量结果;
(3)图甲中有灵敏电流表(量程未知,内阻100Ω)、电池组(电动势未知,内阻r=0.5Ω)和滑动变阻器R0(总阻值未知),刻度盘上电阻刻度中间值为15;该同学用多用电表欧姆档(×1K)测量电压表的内阻(测量过程规范),读得电压表的读数为2.4V,读得阻值为10kΩ,可知此时多用电表欧姆档的总内阻(包括电流表内阻、电池组内阻和变阻器R0的阻值)是___________kΩ,灵敏电流表的量程为___________mA。若表内电池用旧,电池电动势会变小,内阻会变大,假设电池组的电动势下降到5V、内阻升高到2Ω时仍可调零,若测得某电阻是30kΩ,则这个电阻的真实值是___________kΩ。
20.在“测定电池的电动势和内阻”的实验课上,小明、小华和小阳三人利用铜片、锌片、马铃薯制作了水果电池,铜片为电源的正极,锌片为电源的负极。经查阅资料,水果电池的内阻与选用的水果、两电极之间的距离及电极面积大小有关,一般在几百至几千欧姆之间。
(1)为了估测水果电池的电动势和内阻,先用多用电表进行测量,如图甲所示,组内三位同学的操作如下,你认为正确的操作是_____。
A.小明选择直流电压挡,直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量电动势
B.小华选择欧姆挡,直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量内阻
C.小阳选择欧姆挡合适的倍率,然后将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零,最后直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量内阻
(2)小组拟用“伏安法”测定水果电池的电动势和内阻,选择实验电路图时,出现了不同意见,小明和小华认为应选择图乙,小阳认为应选择图丙,经过讨论,得到了一致意见。你认为应选择_____。(填“图乙”或“图丙”)
(3)他们又用“伏安法”测定了干电池的电动势和内阻,得到几组数据,作出U-I图线如图丁,已知选用电压表:量程0~3V,内阻约5000Ω,电流表:量程0~0.6A,内阻0.1Ω。根据图线求出干电池的电动势E=_____V,电池的内阻r=_____Ω。(计算结果保留两位小数)
21.在“测定金属的电阻率”实验中,请回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属电阻丝的直径d时示数如图甲所示,则d=___________mm.
(2)用多用电表的欧姆挡测量此段电阻丝的电阻,其主要步骤如下:
A.将选择开关转到欧姆“×10”挡,将两表笔短接时,调节调零旋钮使指针指在零刻线处;
B.将两表笔接在此段电阻丝的两端,指针示数如图乙中的虚线所示;
C.将选择开关转到欧姆___________(填“×1”或“×100”)挡,并进行___________;
D.再将两表笔接在此段电阻丝的两端,指针示数如图乙中的实线所示,则此段电阻丝的电阻为___________Ω.
(3)为了进一步准确测量此段电阻丝的电阻,提供的实验器材有:
a.电流表(量程0 0.6 A,内阻约0.5Ω)
b.电压表(量程0 3V,内阻约6 kΩ)
C.滑动变阻器尺(阻值为0 20Ω,额定电流为2 A)
d.蓄电池(约4V,内阻不计)
e.开关一个,导线若干
为了尽可能减小测量误差,应采用图丙中___________(填“A”或“B”)电路测量此段电阻丝的电阻Rx.
(4)用刻度尺测量此段电阻丝的长度为L,则表示此金属的电阻率ρ的表达式为ρ=_______(用测量的物理量d、Rx、L表示).
22.为了粗略测量电阻,小明同学用量程为10mA的毫安表、电动势为3V的电池、0~999.9Ω的电阻箱制作了一块简易欧姆表,电路如图所示:
(1)由题干已知条件,为制作欧姆表,___________(填“需要”或“不需要”)准确测量毫安表的内阻;
(2)进行欧姆调零之后,用该表测量某电阻时,A表笔是____________(填“红”或“黑”)表笔,此时毫安表读数为5mA,则待测电阻阻值为_______Ω;
(3)该欧姆表用久后,电池老化造成电动势减小,内阻增大,但仍能进行欧姆调零,则用其测得的电阻值_____________真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、解答题
23.如图所示电路,已知电源的电动势为6V,内阻忽略不计,,,,平行板电容器的电容为,求:
(1)开关闭合后,电容器的电量;
(2)开关断开后,通过电阻的电量。
24.如图所示,滑动变阻器的最大阻值为,定值电阻,电源的内阻,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为,电源的输出功率为。此时灯泡L正常发光,求:
(1)灯泡的电阻阻值;
(2)若开关S断开时,灯泡正常发光,求滑动变阻器接入电路的电阻。
25.如图所示,,,,AB之间电压,A端为正,,为使电容器上电荷量达到,应将的阻值调节到多大?
26.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r=2Ω,电路中另一电阻R=20Ω,直流电压U1=220V,电压表示数U2=120V.试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以v=5m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量 (g取10m/s2)
27.在如图甲所示的电路中,电阻R阻值未知,电源电动势和内阻也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的图线如图乙所示,求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)电源的路端电压及电阻R的阻值;
(3)电源的输出功率。
28.如图所示,电流表改装成欧姆表的电路。两表笔直接接触时,指针满偏(指在表盘刻度“5.0”位置上);当两表笔之间接有1200Ω的电阻时,指针指在刻度“1.0”位置上。求:
(1)若指针指在刻度“3.0”位置上,此时两表笔间接多大的电阻;
(2)若两表笔间接电容C=2×10-6F的电容器,稳定时电容器带电量为多少。
29.在如图甲所示的电路中,、均为定值电阻,且Ω,阻值未知,是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图乙所示,其中、两点是滑片在变阻器的左右两个不同端点得到的值.求:
(1)定值电阻的阻值.
(2)电源的电动势和内阻.
(3)当滑动变阻器取何值时电源的输出功率最大?最大输出功率是多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【解析】
【分析】
电源的输出功率等于总功率减去内电阻消耗的功率;根据闭合电路欧姆定律可求滑动电阻器的电阻;路端电压等于总电压减去内电压;根据外电路电阻等于内阻时,输出功率最大.将R0看做内阻,即可求R的最大功率.
【详解】
A.电流为I时,电源的总功率为EI,内电阻消耗的功率为I2r,所以电源的输出功率为EI-I2r,故A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律,电路的总电阻为,所以滑动变阻器的阻值,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律,E=U+Ir,所以此时电源的路端电压为,故C错误;
D.根据外电路电阻等于内阻时,输出功率最大.将R0看做内阻,当时滑动变阻器消耗的电功率最大,故D错误.
故选:A
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等,即滑动变阻器的阻值为0;
A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端,故A错误;
B.由图象可以得出
电源内阻
电阻R0的阻值大于电源的内阻,滑动变阻器的阻值减小,电源的输出功率增大,两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0,即电源的输出功率最大,故B正确;
C.定值电阻R0消耗功率为
故C错误;
D.电源的效率为
U越大,效率越大,此时外电阻最小,则电源的效率达到最小值,故D错误。
故选B。
3.A
【解析】
【详解】
将滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电阻减小,总电流变大,即电流表的示数一直变大。
故选A。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
设电压表和电流表的原来读数分别为U和I,电源和电流表的内阻分别为r1和r2。由欧姆定律得
E = U + I(r1 + rA),E = U + 3I(r1 + rA)
解两式得
U = E
即可求出电压表原来的读数。
故选C。
【考点】
闭合电路的欧姆定律。
【名师点睛】
根据题目给出的是两种情况下的电流表电压表示数的变化,故可设出原来两表的读数,由比例关系得出变化后的读数,通过闭合电路的欧姆定律列方程组求解即可。
5.A
【解析】
【分析】
【详解】
电路的等效电路图如下图所示:
当滑片P自b向a移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;根据公式
可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;根据公式
U=IR
可知,电阻R1两端的电压变大,即V1的示数变大;根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,因电压表V2的示数变小、电流表示数变大,所以电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小;根据
P=IU
可知,电流I增大,U不变,则电路的总功率变大。
故选A。
6.B
【解析】
【分析】
欧姆表内部有电源,刻度盘不均匀,每次换挡都要短接调零,欧姆表的零刻度在最右边;
【详解】
A、欧姆表内部有电源,与被测电阻组成了闭合回路,为使指针从左向右移动,则电源负极的应是红表笔相连,故A错误;
B、每次换挡后都必须重新进行短接调零,故B正确;
C、表盘刻度最左边表示电流为零,而电阻阻值则为无穷大,故C错误;
D、根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流为:,电流与电阻不成反比,所以刻度盘上的刻度是不均匀的,左边密右边疏,故D错误.
【点睛】
本题考查了欧姆表的构造和使用方法,是实验的基本考查仪器,要重点掌握.
7.A
【解析】
【详解】
B.将滑片由该位置向a端滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,电路中总电阻增大,电路中电流减小,灯泡消耗的功率减小,则灯泡将变暗;外电路总电阻增大,路端电压增大,则电源的效率为
U增大,则知η增大,故B错误;
A.电容器下极板带正电,板间场强向上,则知液滴带正电,路端电压增大,则电容器板间电压增大,板间场强增大,液滴所受的电场力增大,因此液滴将向上做加速运动,故A正确;
C.电容器的电压增大,则电容器将充电,所带电荷量增大,故C错误;
D.由于电源的内电阻与外电阻关系未知,所以不能判断输出功率如何变化,故D错误;
故选A.
【点睛】
将滑片由该位置向a端滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,分析电路中总电阻的变化,判断变阻器电压的变化,判断电容器充电还是放电,由板间场强的变化分析液滴的运动情况.
8.D
【解析】
【详解】
ABC.由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABC错误;
D.因为电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻R0的阻值,所以电压表和电流表的示数的比值不变,故D正确.
故选D正确.
9.C
【解析】
【详解】
C.滑动变阻器滑片向右端滑动,接入电路的电阻增加,并联部分总电阻增加,并联部分两端电压增加,干路电流I减小,则增加,故C正确。
D.把看成电源内阻,由闭合电路欧姆定律有
所以不变,故D错误。
AB.两端的电压增加,总电动势不变,可知和两端的总电压减小,所以电容器带电荷量减小,带电荷量增加,故AB错误。
故选C。
10.D
【解析】
【详解】
A.根据闭合电路欧姆定律得电源的路端电压
U=E-Ir
对照直线①可知,当I=0时,电源的电动势
E=U=50V
故A错误;
B.直线①斜率的绝对值表示电源的内电阻,故有
故B错误;
CD.将小灯泡直接接在电源两端时,两图像的交点为电路的工作点,交点坐标为U=40V,I=2A,则小灯泡的电阻为
将小灯泡直接接在电源两端时,小灯泡消耗的功率为
P=IU=80W
选项C错误,D正确。
故选D。
11.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.电动机两端的电压
整个电路中的电流
所以电动机的输入功率
A正确;
BC.电动机的热功率
则电动机的输出功率
BC错误;
D.整个电路消耗的功率
D错误。
故选A。
12.D
【解析】
【详解】
A.当外电路为有电动机的非纯电阻电路时,外电路的总电阻,A错误;
B.电动势的大小等于在电源内部非静电力把单位正电荷从负极送到正极所做的功,B错误;
C.以外电路为纯电阻电路为例,由电源输出功率随外电阻的变化关系图可知,电源的外电阻越大,输出功率不一定越大,电源的效率为
故外电阻越大,电源的效率越高,C错误;
D.在闭合电路中,非静电力所做的功等于其他形式的能转化为内外电路中电能的总和,因此若外电路为纯电阻电路,且外电阻为R时,有
因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现,D正确。
故选D。
13.D
【解析】
【详解】
电阻丝的U-I图线是直线,则斜率等于电阻,即由此可知
R1>R2
因两电阻丝的材料和横截面积都相同,由电阻定律
可知
L1>L2
故D正确,ABC错误。
故选D。
14.CD
【解析】
【详解】
A项:电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,与外电路的结构无关,所以把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势不变,故A错误;
B项:电路中每通过1C的电量,电池内部非静电力做功为W=Uq=2J;不是在1s内将2J的化学能转化为电能,故B错误;
C项:焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算,故C正确;
D项:导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小取决于自身的:材料、长度、横截面积以及温度,与其两端的电压、通过它的电流大小无关,故D正确.
15.AC
【解析】
【详解】
AB.根据电动势的定义式
得到电源消耗的总电功
E是电源的电动势,不变,则W1与q成正比,的图像为过原点的倾斜直线,故A正确,B错误;
CD.滑动变阻器消耗的总电功为
U是变阻器的电压,得到
U等于图像上的点与原点连线的斜率k大小,当滑动变阻器的滑片P由A向B滑动时,U增大,斜率k增大,故C正确,D错误。
故选AC。
16.AC
【解析】
【详解】
A.由图读出电源的电动势为E=4V,图线A的斜率大小表示电源的内阻,则
r=Ω=0.5Ω
故A正确;
BCD.灯泡与电源连接时,A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U=3V,I=2A,则灯泡L1的额定电压为3V,功率为
P1=UI=6W
把灯泡L1换成“3V,20W”的灯泡L2,不能正常发光,而由可知;灯泡L2的正常工作时的电阻为
R1==Ω=0.45Ω
灯泡L1的电阻为
R1==Ω=1.5Ω
则知正常发光时灯泡L2的电阻更接近电源的内阻,但是这里灯泡并没有达到正常发光,此时L2的电阻是不确定的;电源的输出功率可能变大,可能相等,也有可能变小,故BD错误,C正确。
故选AC。
17.BD
【解析】
【分析】
【详解】
若短路则电压表示数为零,若断开则测两端电压,测滑动变阻器和串联总电压,两表示数不同;若Rp短路,两表都测R2电压,电压表示数相同,R2断开,两电压表均测R3电压,电压表示数相同。
故选BD。
18.BD
【解析】
【详解】
AB:据闭合电路欧姆定律,路端电压U=E-Ir;则U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势,所以电动势E1=E2.故A项错误,B项正确.
CD:据闭合电路欧姆定律,路端电压U=E-Ir;U-I图象中图线的斜率表示内阻,所以内阻r1<r2.故C项错误,D项正确.
【点睛】
根据闭合电路欧姆定律,路端电压U=E-Ir;U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势,与I轴的交点表示短路电流,斜率表示内阻.(坐标轴交点为原点)
19. 黑 220 不会 15 0.4 25
【解析】
【详解】
(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连;由图示可知,接线柱A相连的表笔颜色应是黑色;
[2] 用多用电表的电阻“×10”挡,根据图乙可知,则该电阻的阻值约为220Ω;
(2)[3]因为用多用电表欧姆档测量电阻,电流流向不影响测量结果,故红黑表笔互换了插孔,这样不会影响测量结果;
(3)[4]两表笔短接,调节滑动变阻器是电流表满偏,此时回路总电阻为欧姆表内阻,根据闭合电路欧姆定律
接入外电阻后,如果指针指向刻度中间值(中值电阻),则说明通过的电流只有短接的一半,由欧姆定律可知此时的总阻值为短接时的2倍,所以外阻(即中值电阻)和内阻此时相等。又电压表内阻10 kΩ,倍率为×103,内阻等于中值电阻为15kΩ;
[5]测电压表内阻时
所以
[6]调零后欧姆表内阻
表盘的刻度值是不变的,故30 kΩ对应的电流是
所以
20. A 图丙 1.45 0.59
【解析】
【详解】
(1)[1]A.用多用电表估测电池电动势时,应选择直流电压档,直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量电动势,A正确;
B C.因电池本身有电动势,又因多用电表的欧姆档通过测量通过电阻的电流大小而得出电阻值,所以不能用多用电表的欧姆档直接测量电池的内阻,B错误,C错误。
故选A。
(2)[2]图乙中,因水果电池的内阻较大,在几百至几千欧姆之间,与电压表的内阻相差不多,因此电压表的分流作用不可忽略,如果用图乙测量,则会增大实验误差;图丙中的电压表的分流作用可忽略,电流表的分压作用可忽略,用图丙电路测量误差较小,所以选择图丙电路。
(3)[3]将电流表内阻与电源内阻等效为内阻r,由闭合电路的欧姆定律有
由图丁可得:
[4]内阻
电池内阻
21. 2.750. ×1 欧姆调零 6.2 A
【解析】
【详解】
(1)[1].金属电阻丝的直径d=2.5mm+0.01mm×25.0=2.750mm.
(2)[2][3].C.由指针偏转角度过大,可知倍率档选择过高,则应该将选择开关转到欧姆“×1”挡,并进行欧姆调零;
[4].D.此段电阻丝的电阻为6.2Ω.
(3)[5].因电压表内阻远大于待测电阻的阻值,可知应该选用电流表外接;滑动变阻器用限流电路,则应该选用A电路;
(4)[6].根据
解得
22. 不需要 红 300 大于
【解析】
【详解】
(1)[1]欧姆表的工作原理为
其中欧姆调零满足
因为电池的电动势和毫安表的满偏电流是确定的,通过欧姆调零,可以得到欧姆表的总内阻,故不需要知道毫安表的内阻。
(2)[2]根据电源可以判断电流方向,结合“红进黑出”原可知笔A为红表笔。
[3]毫安表读数5mA,为满偏电流10mA的一半,由
可知此时的待测电阻值刚好等于欧姆表内阻,有
(3)[4]电池电动势减小了,则欧姆调零后,欧姆表的内阻为
故欧姆表的内阻减小了,由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻,故实际测量时,若指针正好指在正中间刻度,则表盘读数为300Ω(刻度盘上的电阻读数等于原欧姆表内阻),而实际电阻应等于变化后的欧姆表内阻(电源变化后欧姆表内阻是小于300Ω的),故测量值大于实际电阻值。
23.(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)、并联的电阻值
则,电容器的电压
电容器的电量
(2)开关断开后,电容器通过、放电,而、并联,则有
通过、的电量之比
而
解得:通过电阻的电量
24.(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)当开关S闭合时,由
得
由
得
路端电压为
通过的电流为
通过灯泡的电流为
故灯泡L的阻值为
(2)当开关S断开时,灯泡正常发光,灯泡的电流
则变阻器接入的阻值为
25.或
【解析】
【分析】
【详解】
由于和串联分压,可知
由电容器的电容定义知
所以两端的电压可以为或,即
解得
26.(1)I=5A (2) (3)m=11kg
【解析】
【分析】
(1)电动机是非纯电阻,所以要利用定值电阻来求回路中的电流
(2)电动机的输入功率应该用电动机两端的电压与流过电动机的电流来求解;
(3)根据功率关系可以求出重物的质量
【详解】
(1)通过R的电流
(2)电动机的输入功率
(3)电动机内电阻的发热功率
输出的机械功率
而
计算得出:m=11kg
【点睛】
电动机是非纯电阻,在计算时要注意公式 的使用范围,区分清楚电动机的输入功率、输出功率、内部消耗功率的关系.
27.(1),;(2),;(3)
【解析】
【详解】
(1)当电路中电流为零时,路端电压大小等于电源电动势;当路端电压为零时,电路中的电流即是短路电流,所以
(2)由U—I图像可知,电阻
电源的路端电压
(3)电源的输出功率
28.(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)当两表笔短接(即Rx=0)时,指针指在表盘刻度“5.0”上,电流表应调至满偏电流Ig,设此时欧姆表的内阻为R内,则有
当两表笔之间接有R1=1200Ω的电阻时,指针指在表盘刻度“1.0”上,则由图可知,此时
联立解得
当指针指在刻度“3.0”位置上,则有
联立解得
(2)由图可知,电流表的满偏转电流为,故电源电动势为
当两表笔间接电容C=2×10-6F的电容器,稳定时电路中没有电流,电容器两端的电压等于电源电动势,则此时的电量为
29.(1)5Ω (2)20V 20Ω (3)17.6Ω 5W
【解析】
【详解】
(1)当P滑到的右端时,电路参数对应乙图中的B点,只有电阻接入电路,
由图乙所示图象可知:
V,A
则定值电阻的阻值为:
Ω
(2)将乙图中AB线延长,交U轴于20V处,
所以电源的电动势为V.
图象斜率表示内阻为:Ω
(3)当的滑片从最左端滑到最右端时,外电路总电阻从小于电源内阻r变至大于r,
当外阻和内阻相等时,电源输出功率最大,则有:
代入:
解得:Ω
其值为;W
答案第1页,共2页
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