专题07 欧姆定律-大同杯物理竞赛专题汇编
展开专题07 欧姆定律
1.如图所示,把一个带负电的物体,靠近一个原来不带电的验电器的金属小球,然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体),再移开手,这时( )
(A)金属小球和金属箔都不带电
(B)金属小球不带电,金属箔带负电
(C)金属小球带正电,金属箔带负电
(D)金属小球带正电,金属箔不带电
【答案】D
【解析】因为人体是通大地的导体,所以在电荷的相互作用下,金属球中的部分自由电子被排斥到大地中,导致D选项的结果。
2. 在如图所示的电路中,电阻R1和R2并联,则三个电表中( )
(A)表1、表2是电流表,表3是电压表
(B)表1、表2是电压表,表3是电流表
(C)表1、表2、表3都是电流表
(D)表1、表2、表3都是电压表
【答案】A
【解析】理想的电压表相当于断路,理想的电流表相当于导线。如果要满足R1和R2并联,则3所在的这根电路必须断开,1、2所在的电路必须导通。所以电流表要接在1、2的位置,电压表要接在3的位置
3.电阻R1=1Ω,R2=1Ω,R3=3Ω,利用这三个电阻可能获得的不同阻值的个数最多为( )
(A)7 (B)12 (C)16 (D)17
【答案】C
【解析】分别用1个,2个,3个电阻进行串并联、混联。
4.在如图所示的电路中,总电流I=1.0A,R1=2R2=2R3。则下列对通过R2的电流的判断正确的是( )
(A)大小为020A,方向向右
(B)大小为0.20A,方向向左
(C)大小为0.40A,方向向右
(D)大小为0.40A,方向向左
.【答案】D
【解析】三个电阻的连接关系为并联,根据串、并联电路的关系得流过R1、R2、R3的电流大小分别为0.2、0.4、0.4A,再根据题图可知电流流经R2的方向为向左。所以选D。
5.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1, R2, R3为定值电阻。移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1,V2的示数分别增大△U1,△U2,在这个过程中( )
(A)△U2<△U1
(B)通过电阻R1的电流增加△U1/R1
(C)通过电阻R2的电流减小△U2/R3
(D)电阻R3两端的电压增大△U2
【答案】ABC
【解析】因为U1= U-( UR2+ UR3),所以△U1=△UR2+△UR3
同理△U2=△UR3, 所以A正确。
由于电阻R1为定值电阻,电压增加U1,所以电流增加△U1/R1 。故B正确。
流经电阻R1的电流为干路电流,等于流经电阻R3的电流,电阻R3两端的电压减小△U2,所以电流减小△U2/R3。故C正确,D错误。
6.小红按照如图所示的电路进行实验。闭合电键后,移动滑片P的过程中,灯泡L始终不亮。为了查找电路故障,用电压表进行捡测,先将电压表的负接线柱与A接线柱相连,电压表的正接线柱依次与电路中的其它接线柱相连,对应的电压表示数如表格所示,若导线质量完好且接线柱连接完好,则可判断电路中一定存在故障的是( )
(A)电池 (B)电键 (C)灯泡 (D)滑动变阻器
【答案】C
【解析】接B至E点,电压表示数正常,说明电源、电键完好。接F点的电压表示数为零说明电灯断路
第6题图 第7题图
7. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,L1、L2为两个小灯泡,闭合电键,将滑动变阻器的滑片由左向右滑动时,下列说法中正确的是( )
(A)小灯泡L2变暗,V1表的示数变小,V1表的示数变大
(B)小灯泡L1变暗,V1表的示数变小,V1表的示数变大
(C)小灯泡L2变亮,V1表的读数变大,V1表的示数变小
(D)小灯泡L1变亮,V1表的示数变大,V2表的示数变小
【答案】D
【解析】首先电灯L1与滑动变阻器并联,再与L2串联,电表V1测量的是L1、L2的总电压,V2测量的是L2的电压。当滑动变阻器的滑片由左向右滑动时,电路中的总电阻变大,所以总电流变小,则L2两端电压变小,V2的示数变小。R0两端的电压也变小,所以V1表的示数变大。根据V1V2的示数变化,L1两端的电压变大,所以L1变亮。
8.白炽灯泡的灯丝断开后,可把断头搭接起来使用,这时灯丝的( )
(A)电阻变小,电流强度变大 (B)电阻变大,电流强度变小
(C)电阻和电流强度都变大 (D)电阻和电流强度都变小
【答案】A
【解析】电阻丝的长度变短,所以电阻变小,电压不变,因此流过灯丝的电流变大。
9. 直径d1=0.3mm的细铅丝通以1.5A的电流将被熔断,而直径d2=0.6mm的粗铅丝通以4A的电流将被熔断。假设这两种铅丝的长度和电阻率相同,选取上述20根细铅丝和1根粗铅丝并联接入电路,允许通过的最大电流为( )
(A)36A (B)34A (C)30A (D)24A
【答案】C
【解析】根据电阻定律细铅丝的阻值是粗铅丝的4倍,20根细铅丝和1根粗铅丝并联后,若通过的粗铅丝的电流为4A,则电路通过的总电流为24A。若通过细铅丝的电流为1.5A,则粗铅丝被烧断,电路通过的总电流为30A。故选C。
10. 在如图所示的电路申,无论电路中的电阻如何变化,设定流入电路的总电流I始终保持恒定。当变阻器R0的滑动触头向上滑动时,电压表V、电流表A的示数变化量分别为ΔU、ΔI ,则为( )
(A) R1 (B)R2 (C)Rl+R2 (D) R2- Rl
【答案】A
【解析】设电阻R1两端电压为U1,电阻R2两端电压为U2,则电压表示数U=U1+U2。设流过R1的电流为I1,则电流表示数I=I总-I1。所以 △ U=△ U1+△ U2;△ I=△ I总-△ I1
又因为R2两端电压为U2不变,总电流I总不变,所以△ U=△ U1;△ I=△ I1
那么= R1 故A正确。
11. 如图所示,R1和R2是材料、厚度相同的正方形导体板,但R1的尺寸比R2的尺寸大,在导体两端加相同的电压,通过两导体的电流方向如图,则下列说法中正确的是( )
(A) R1中的电流小于R2中的电流
(B) R1中的电流等于R2中的电流
(C) R1比R2中自由电荷定向移动的速率大
(D) R1比R2中自由电荷定向移动的速率小
【答案】BD
【解析】设导体板的长度为a,厚度为d,根据电阻定律此形状的导体板电阻为,因此R1= R2。所以R1中的电流等于R2中的电流,B选项正确。R1中自由电荷比R2多,要使二者电流相等,则R1中的自由电荷定向移动的速率要小才行。或者,加在导体板两端的电压相等,所以R1中的电场要小,从而R1中的自由电荷定向移动的速率小,D选项正确。
12. 某同学做电学实验,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,测量并记录了多组电压表的电流表的示数,根据数据分析,连接的电路可能是图5电路图中的( )
【答案】B
【解析】从图中数据可知,电压随电流同步增大,连接的电路可能是图5电路图中的B。
13. 在图所示的电路中,W为一个稳压管,其作用是确保C、D之间的电压UCD不变,只要流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间,UCD将稳定为15V.R2为一可变电阻,它的最小值为1000Ω,最大值为无穷大(即断路).设电源电压U为25V,则当R2变化时,为了确保UCD为15V,则R1阻值范围应为( )
A.250Ω~2000Ω B.400Ω~500Ω C.250Ω~400Ω D.500Ω~2000Ω
【答案】B
【解析】
解:根据题意可知:电源电压U=25V,R2两端电压U2=15V,
所以R1两端的电压U1=U﹣U2=25V﹣15V=10V
当R2最小时,流过稳压管的电流最小为5mA,则电阻R1的电流最大,根据欧姆定律,有:
I=5mA+=5mA+15mA=20mA,
R1===500Ω;
当R2最大时,R2无穷大,即断路,流过稳压管的电流最大为25mA,因为此时稳压管与R1串联,所以流过R1的电流也是25mA,根据欧姆定律,有:
R===400Ω;
故R1阻值范围应为:400Ω<R1<500Ω。
故选:B。
14. 如图21所示,电流表A1和A2的示数分别为3A和2A,若将R2、R3、R4中的某两个电阻互换,其它条件不变,发现两电表的示数不变。则通过R1的电流为( )
A.3.5A B.4.0A C.4.5A D.5.0A
【答案】AB
【解析】等效电路图如下图所示:
根据电路图可知,R2、R3、R4并联,若互换R2、R3的位置,两电流表的示数不变,则R2=R3,因为电流表A2的示数为2A,所以I2=I3=1A;因为电流表A1的示数为3A,则I4+I3=3A;所以I4=2A;
所以通过R1的电流:I1=I2+I3+I4=1A+1A+2A=4A;
若互换R4、R3的位置,两电流表的示数不变,则R4=R3,因为电流表A1的示数为3A,所以I4=I3=1.5A;因为电流表A2的示数为2A,则I2+I3=2A;所以I2=0.5A;
所以通过R1的电流:
I1=I2+I3+I4=0.5A+1.5A+1.5A=3.5A。
当R2和R4互换的情况下,可得出方程x+y=3,x+y=2,所以原方程无解,所以此情况不存在。
故选:AB。
15.如图22所示的电路中灯L1、L2的电阻分别为R1、R2,变阻器最大电阻为R0,灯的电阻保持不变,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,灯L1、L2的亮度变化情况是( )
A.当R2>R0时,L1变暗,L2 变亮
B.当R2>R0时,L1先变暗后变亮,L2 先变亮后变暗
C.当R2
【答案】D
【解析】由电路图可知,Pb部分电阻与L2串联后再与Pa部分电阻并联,然后与L1串联组成电路,
当滑片在a端时,电路中只有L1,此时L1最亮,L2不发光,
设变阻器Pa部分的电阻为Ra,Pb部分电阻为Rb,则Ra+Rb=R0,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和得,Rb与灯L2串联后的电阻为Rb+R2,
由并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和得,并联部分的电阻
(1)当R2<R0时,变阻器的滑片P由a端向b端移动时,Rb减小,Ra增大,
当(Rb+R2)=Ra时,(Rb+R2)×Ra最大,即R并最大,电路的总电阻最大,
则滑片P由a端向b端移动时,电路的总电阻先变大后变小,
由I=U/R
可知,通过L1的电流先变小后变大,
由P=I2R可知,L1的实际功率先变小后变大,即L1先变暗后变亮,故A错误;
从a点到并联部分电阻最大的过程中,并联部分电阻一直变大,并联部分分得的电压变大,而(Rb+R2)的总电阻变小,则通过L2的电流变大,
从并联部分电阻最大到b点的过程中,总电阻变小,电路的总电流变大,而并联部分分得的电压变小,此时Ra部分的电阻变大,通过Ra的电流变小,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过L2的电流变大,
综上可知,变阻器的滑片P由a端向b端移动时,通过L2的电流一直变大,L2的实际功率一直变大,L2不断变亮,故B错误、D正确;
(2)当R2>R0时,变阻器的滑片P由a端向b端移动时,Rb减小,Ra增大,
当滑片P位于b端时,R2与R0相差最小,并联部分的电阻最大,电路的总电阻变大,
则此过程中,电路中的电流一直变小,通过L1的电流一直变小,L1的实际功率一直变小,L1一直变暗,由串联电路的分压特点可知,并联部分的电压一直变大,而(Rb+R2)的总电阻变小,则通过L2的电流变大,此时L2的实际功率一直变大,L2一直变亮,故C错误。
故选:D。
16. 在如图所示的电路中,电阻R2
B. 与R2并联一个比R2大得多的电阻
C. 与R2串联一个比R2小得多的电阻
D. 与R2串联一个比R2大得多的电阻
【答案】C
【解析】若保持电路的总电流不变,那么为了使通过R1的电流稍增大一点,可以与R2串联一个比R2小得多的电阻,选项C正确。
17. 每种金属导体中单位体积的自由电子数有确定的值。两段长度之比为2∶1、横截面积之比1∶3的镍铬合金丝并联在某电路中,则两根电阻丝内电子定向移动的平均速度之比为( )
A. 1∶2 B. 3∶1 C. 2∶3 D. 1∶1
【答案】A
【解析】根据电阻定律,两段长度之比为2∶1、横截面积之比1∶3的镍铬合金丝其电阻之比6∶1,并联在某电路中,电压相等,其通过的电流之比为1∶6.根据电流的微观表达式,I=nvSe,两根电阻丝内电子定向移动的平均速度之比为1∶2.选项A正确。
18. 设计一个如图所示的电路,a表示定值电阻,b表示滑动变阻器,电源电压保持不变。其中,a可以有阻值分别为R1、R2的两个定值电阻可供选择,b可以有最大阻值分别为R3、R4的两个滑动变阻器可供选择,且R1
C. a选R2,b选R 3D. a选R2,b选R4
【答案】A
【解析】在移动变阻器滑片P的过程中,要使电流表示数的变化量最大。定值电阻应该选择较小的,滑动变阻器应该选择较大的,所以a选R1,b选R4,选项A正确。
19. 把一根均匀电阻丝弯折成一个封闭的等边三角形ABC,如图所示。图中D为AB边的中点。如果A、C之间的电阻大小为8欧,则B、D之间的电阻大小为( )
A. 8欧 B. 6欧 C. 5欧 D. 4欧
【答案】C
【解析】设每边电阻为r,则A、C之间的电阻可表示为=r=8Ω.解得r=12Ω. B、D之间的电阻大小为R==r=5Ω,选项C正确。
20. 在如图所示的电路中,R0、R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用△I、△U1、△U2和△U3表示,则在滑片P向下滑动的过程中( )
A. U1/I不变,△U1/△I不变
B. U2= U1+ U3
C. △U3/I不变,△U3/△I不变
D. |△U2|=|△U1|+|△U3|
【答案】AD
【解析】在滑片P向下滑动的过程中,电流表读数变大,电压表读数U1增大,电压表读数U2减小,电压表读数U3减小。根据欧姆定律,U1/I表示定值电阻R1不变,△U1/△I不变,选项A正确。由串联电路电压关系,三个电压表读数关系是:U3= U1+ U2,选项B错误。三个电压表读数变化量关系是:|△U2|=|△U1|+|△U3|,选项D正确。U3/I变化,△U3/I变化,△U3/△I表示定值电阻R0,不变,选项C错误
21. 在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,R1,R2为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,电压表V1,V2的示数随电流表A示数变化的完整图线如图(b)中①,②图线所示,在图(c)中能正确反映该过程的电压表V3随电流表A示数变化的完整图线是 ( )
【答案】A
【解析】(1)由电路图可知,R1、R、R2串联,电压表V1测R1两端的电压,U2测R两端的电压,V3测电源的电压与R1两端的电压之差;根据滑片的移动判断滑动变阻器接入点路电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,从而判断①、②图线表示的电压表.
(2)当滑片位于左端时,R1与R2串联,根据图象得出R1两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值,根据串联电路的电压特点表示出电源的电压.
当滑片位于右端时,R1、R、R2串联,根据串联电路的电压特点表示出电源的电压,联立等式求出电源的电压;
(3)根据串联电路的电压特点得出电压表V3与V1之间的关系,即可判断图象.
解:(1)将滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,滑动变阻器接入点路的电阻变小,
根据I=U R 可知,电路中的电流变大;
根据U=IR可知,R1两端的电压变大,
故①表示电压表V1、②表示电压表V2.
(2)当滑片位于左端时,R1与R2串联,
由(b)图象可知:R1两端的电压U1=4V,通过的电流I1=0.4A,
则R1=U1 I1 =4V 0.4A =10Ω;
电源的电压U=U1+I1R2=4V+0.4A×R2--------①
当滑片位于右端时,R1、R、R2串联,
由(b)图可知,I2=0.2A,R两端的电压UR=3V,U1′=2V,
则电源的电压U=UR+U1′+I2R2=3V+2V+0.2A×R2--------②
由①②两式可得:U=6V.
(3)因V3测电源的电压与R1两端的电压之差,
所以,当U1=4V、I1=0.4A时,V3的示数为U-U1=6V-4V=2V;
当U1′=2V、I2=0.2A时,V3的示数为U-U1′=6V-2V=4V;
结合选项可知A符合,BCD不符合.
故选A.
22. 阻值相等的三个电阻R和电阻R1,R2,R3组成如图所示的电路,且R1=R2=R3,若电阻R1两端的电压为20伏,电阻R3两端的电压为4伏,则电阻R2两端的电压为 ( )
A.6伏 B.8伏 C.10伏 D.12伏
【答案】B
【解析】
(1)由电路图可知,R3与R串联后与R2并联,再与R串联,最后再与R1并联;已知R3两端的电压,根据欧姆定律可求改支路电流,再根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点得出通过最右端R的电流,得出等式.
(2)根据并联电路的电流特点得出通过中间电阻R的电流,根据欧姆定律表示出其两端的电压,再根据R1两端的电压等于中间电阻R两端的电压和R2两端的电压之和得出等式,联立等式得出方程,解方程即可得出电阻R2两端的电压.
设R2两端的电压为U2,R1=R2=R3=x,
由图1可知:BCD中R与R3串联,通过R3的电流4V x ,
∵最右边R3与R串联后在与R2并联,
∴通过R的电流U2-4V R ,
∴U2-4V R =4V x ------①
如图2可知:BE与BCD串联,
通过中间电阻R的电流I=U2 x +4V x ,
中间R两端的电压为UR中=IR=(U2 x +4V x )R,
由图3可得:ABE与AF并联,
∵电阻R1两端的电压为20伏,
∴(U2 x +4V x )R+U2=20V---------②
由①②两式可得:U22+4U2-96=0,
解得:U2=8V,U2=-12V(舍掉)
故选B.
23. 在如图所示的电路中,电流表A1,A2的示数分别为0.3安和0.4安,若将电路中的某两个电阻的位置互换,电流表A1,A2的示数却不变,则电流表A的示数可能为 ( )
A.0.45安 B.0.50安 C.0.55安 D.0.60安
【答案】BC
【解析】(1)分析电路图,画出等效电路图如图所示,R1、R2、R3并联,电流表A1测量通过R2、R3的电流之和,电流表A2测量通过R1、R2的电流之和;
(2)将R1、R2、R3中的某两个电阻互换位置而其他条件不变时,两电流表的示数不变,三电阻两端的电压相等,根据欧姆定律可知所换的两电阻大小相等,求出三条支路的电流,再求流过干路的电流值.
解:画出等效电路图,如图所示,R1、R2、R3并联,电流表A1测量通过R2、R3的电流之和,电流表A2测量通过R1、R2的电流之和;
①若互换R1、R2的位置,两电流表的示数不变,则R1=R2,因为电流表A2的示数为0.4A,所以I1=I2=0.2A;因为电流表A2的示数为0.3A,则I2+I3=0.3A;所以I3=0.1A;
所以干路上的电流:
I=I1+I2+I3=0.2A+0.2A+0.1A=0.5A;
②若互换R2、R3的位置,两电流表的示数不变,则R2=R3,因为电流表A1的示数为0.3A,所以I2=I3=0.15A;因为电流表A2的示数为0.4A,则I1+I2=0.4A;所以I1=0.4A-0.15A=0.25A;
所以干路的电流:
I=I1+I2+I3=0.25A+0.15A+0.15A=0.55A;
③若互换R1、R3的位置,两电流表的示数不变,则R1=R3;而若R1=R3则两电流表的示数就应相同,所以不可能是互换R1、R3的位置.
由上分析,可知电流表A的示数可能为0.5A或0.55A.
故选B、C.
24. 在如图所示的电路中,V1,V2,V3是三个完全相同的电压表,R1,R2是两个定值电阻,若电压表V1,V2的示数分别为3伏和1伏,则A、B之间的电压可能为 ( )
A.7伏 B. 6伏 C.5伏 D.4伏
【答案】AC
【解析】如图:由于电压表的连接并没有采取与电阻直接并联的形式连接,所以将电压表按一个电阻分析,因V1、V2、V3是三个完全相同的电压表,设电压表的内阻为R,假设电路中的电流是从A流向B,在有电压表的支路上,通过电压表V1的电流I1方向是A→V1→C,通过电压表V3的电流I3方向是C→V3→B,而通过电压表V2的电流I2方向不能确定;
(1)若电流I2方向是C→V2→D,则I1=I2+I3;
由欧姆定律可知:U1 R =U2 R +U3 R∴U3=U1-U2=3V-1V=2V;
∴UAB=U1+U3=3V+2V=5V;
(2)若电流I2方向是D→V2→C→V3→B,则I3=I1+I2;
由欧姆定律可知:U3 R =U1 R +U2 R
∴U3=U1+U2=3V+1V=4V;
∴UAB=U1+U3=3V+4V=7V;
由此分析,A、B之间的电压可能为7V或5V.
故选A、C.
25.2n+1个阻值均为R的电阻通过导线首尾连成一圆环,相邻的两个电阻之间均可引出一接线柱,从而构成一变阻器,则利用该变阻器可获得不同阻值的个数为 ________个; 最大阻值为_________。
【答案】 n n(n+1)R/(2n+1)。
【解析】该变阻器可以得到的电路是一个电阻与2n个电阻并联、两个电阻与2n-1个电阻并联、…n个电阻与n+1个电阻并联,依次类推又为n个电阻与n+1个电阻并联、…两个电阻与2n-1个电阻并联、一个电阻与2n个电阻并联与前面重复,因此利用该变阻器可获得不同阻值的个数为n个;
根据电阻值一定时并联的两个阻值值越相近就越大,所以选择nR与(n+1)R并联时最大,最大值是n(n+1)R/(2n+1)。
26. 在图所示的电路中,电源电压保持不变。下列关于电路故障的判断,正确的是( )
A.若R1断路,电流表示数变小,电压表示数为零
B.若R2断路,电流表示数变小,电压表示数变大
C.若R3断路,电流表示数为零,电压表示数变小
D.若R4短路,电流表示数变小,电压表示数变大
【答案】D
【解析】A、若R1断路,R2和R3并联后与R串联,电压表测量并联电路两端电压,故电压表示数不会为零,故A选项错误;
B、若R2断路,并联电路中支路减少,因此并联电路两端电压增大,故电流表示数增大,电压表示数变大,故B选项错误;
C、若R3断路,电流表示数为零,由于支路减小,所以并联电路两端电压增大,故电压表示数变大,故C错误;
D、若R4短路,并联电路的总电阻减小,因此并联电路两端电压减小,因此电流表示数减小,并且通过R1中的电流增大,故电压表示数变大;故D选项正确.
故选D.
27. 图为复杂电路的一部分,电阻Rl、R2、R3的阻值之比为1:2:3,通过这三个电阻的电流之比为4:1:2。则电流表A1、A2的示数之比为( )
A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1
【答案】B
【解析】提示:已知 Rl:R2:R3=1:2:3, Il:I2:I3=4:1:2,由U=IR,可得 Rl、R2、R3两端的电压之比 Ul:U2:U3=2:1:3,故R3与(Rl+R2)为并联关系,图中A、B两点电流流向如图,
故根据电流分流原理,IA:IB=(Il+I3):(I3+I2)=6:3=2:1
28.图所示的电路中,电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端,电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图所示。根据图线可以知道,滑动变阻器R的最大阻值为____欧,定值电阻R2的阻值为_____欧。
【答案】9 2
【解析】由I-U图,当I=0.4A时,V1=1.6V,V2=3.6V,
由 得
由 得
由I-U图, 当 I=1A时,V2=0,V1=4V
解得:
29. 如图所示的电阻网络中,AC、CB、BD、DA四边形的电阻为r,其余各边的电阻都相等,但阻值未知,测得AB两点之间的总电阻为R。当在C、D两点之间连接一段阻值为R的电阻时,AB两点之间的总电阻R′= ;若将AC、CB、BD、DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻,则AB两点之间的总电阻R〞= 。
【答案】
【解析】由于上下是对称的,所以在 CD 两点之间连接一段阻值为 R 的电阻时完全
不影响原电阻,因为这个R上没有电流通过。
编号
器材名称及技术指标
A
待测电流表
B
电源E(电压未知)
C
电阻箱RA(0~9999Ω)
D
滑动变阻器R1(0~20Ω,1A)
30. 有一内阻约在1000Ω﹣2000Ω之间的电流表,因年代久远标度值已看不出,仅有刻度,某同学利用下表所列器材、若干导线和电键等元件设计了一个测量该电流表内阻的电路,如图为已完成部分线路连接的实物连接图.
(1)请用笔线代替导线完成实物连接图
(2)请完成以下实验步骤:
将电键S断开,按电路图接好各元件,使滑动片P先置于 (选填“a”或“b”)端,电阻箱阻值调为 .(选填:“零”或“最大”);闭合电键S,调节滑动片P于某一位置,使电流表的指针偏转,并使指针指在 (选填“最大量程”、“最大量程的三分之二”、“最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处;调节 (选填“滑动变阻器”或“电阻箱阻值”),使电流表的指针指在 (选填“最大量程”、“最大量程的三分之二”、“最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处,记下 (选填“滑动变阻器”或“电阻箱”)的阻值R.即得待测电流表内阻为 .
(3)利用此方法测得的电流表内电阻 其实际的内阻(选填“大于”、“小于”),造成这种误差的原因是
【解析】
解:(1)实物电路图的连接应采用滑动变阻器分压式接法,如下图所示:
(2)将电键S断开,按电路图接好各元件,使滑动片P先置于a端,电阻箱阻值调为零;
闭合电键S,调节滑动片P于某一位置,使电流表的指针偏转,并使指针指在最大量程的三分之二,
调节电阻箱阻值,使电流表的指针指在最大量程的三分之一处,记下电阻箱的阻值R,即得待测电流表内阻为R;
(3)电阻箱的阻值增大时,电阻箱与待测电阻的内阻之和增大,并联部分的总电阻增大,分得的电压增大,
而计算时认为电压不变,由I=可知,>=2=2RG,
即R+RG>2RG,R>RG.
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)b;零;最大量程的三分之二;电阻箱阻值;最大量程的三分之一;电阻箱;R;
(3)大于;电阻箱的阻值增大时,并联部分的电阻增大,分得的电压增大,而计算时没有考虑这一点,由I=可知测得的电流表内电阻大于其实际的内阻.
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