内容正文:
专题02 恒定电流和闭合电路欧姆定律
【题型1 电流及电流微观表达式】 1
【题型2 电阻及电阻定律】 4
【题型3 电表的改装】 7
【题型4 电功、电热和焦耳定律】 9
【题型5 闭合电路的功率问题】 13
【题型6 闭合电路的动态分析问题】 17
【题型7 闭合电路的含容电路问题】 21
【题型8 测导体的电阻率】 24
【题型9 电池电动势和内阻的测量】 30
【题型10 练习使用多用电表】 37
【题型1 电流及电流微观表达式】
1.如图是某矫正器的铭牌信息,已知当剩余电池容量为总容量的20%时,智能感应式矫正器将停止工作。若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态,使用前电池容量为零,则下列说法正确的是( )
A.电池容量的单位是能量单位
B.理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时
C.第一次充满电的时间和可正常工作的时间之比约为
D.该矫正器充满电所储存的能量约为
【答案】D
【详解】A.根据可知,电池容量的单位是电荷量的单位,故A错误;
B.根据铭牌可知,该矫正器充满电后的容量为
额定功率与额定电压分别为
,
则额定功率工作时的电流
由于剩余电池容量为总容量的20%时,矫正器将停止工作,则有
故B错误;
C.充电电流为0.2A,第一次充满电的时间为
结合上述可知,第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为,故C错误;
D.该矫正器充满电所储存的能量约为
故D正确。
故选D。
2.如图所示,电解池内有一价的电解液(A、B间所接电源未画出),时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法正确的是( )
A.当n1 = n2时,电流为零
B.当n1 > n2时,电流方向从A→B,电流大小为
C.当n1 < n2时,电流方向从B→A,电流大小为
D.溶液内电流方向从A→B,电流大小为
【答案】D
【详解】正离子定向移动的方向就是电流方向,负离子定向移动的反方向也是电流方向。有正、负离子反向经过同一截面时,公式
中的q应是正、负离子电荷量绝对值之和,故
溶液内电流方向由A指向B,与正、负离子的数量无关。
故选D。
3.如图所示,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2∶1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.电阻之比为2∶1
B.电阻之比为4∶1
C.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为1∶2
D.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为2∶1
【答案】C
【详解】AB.电阻率由金属本身决定,则两个导体的电阻率相同,根据电阻定律可知
两个导体的电阻之比为
故AB错误;
CD.两导体并联在电路中,两端电压相同,由于电阻之比是1:1,则通过的电流相等,根据电流的微观表达式
可知自由电子在导体A与B中的定向移动速率之比为
故C正确,D错误。
故选C。
4.一段粗细均匀的金属导体的横截面积为S。导体单位体积内的自由电子数为n,导体内的自由电子电荷量为e,导体中通过的电流为I,以下说法中正确的是( )
A.t时间内通过导体某个横截面的电子数
B.自由电子定向移动的速率
C.自由电子热运动的速率
D.自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
【答案】A
【详解】A.根据电流的定义式有
则t时间内通过导体某个横截面的电子数
故A正确;
BD.一小段时间内,流过导线横截面的电子个数为电荷量为根据电流的定义有解得
故BD错误;
C.自由电子热运动的速率是无规则的,故C错误;
故选A。
【题型2 电阻及电阻定律】
5.2024年9月,西安交大前沿科学技术研究院及金属材料强度国家重点实验室多学科材料研究中心成功研发出一种可规模生产的奇异金属,兼具高分子材料的超高柔性和超高强度钢的超高强度,有望在变形飞行器、超级机器人、人工器官等未来技术领域得到重要应用。如图所示,若用该种金属材料制成长为a,宽为b,厚为c的长方体,且,分别将端点AB、CD、EF接入电路,则其电阻比为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由电阻公式
则当长方体以端接入电路时,电阻为
当长方体以端接入电路时,电阻为
当长方体以端接入电路时,电阻为
其电阻比
故选C。
6.央视《是真的吗》节目中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图),将锡纸条带锡面的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火。( )
A.此实验中使用老旧电池效果更好
B.此实验利用了电流热效应,段最先燃烧
C.该实验取火的原理和“钻木取火”的原理相同
D.若,则段电阻最大,段电阻最小
【答案】D
【详解】A.此实验中使用老旧电池效果没有新电池好,因为老旧电池的内阻比较大,使得电路电流较小,电流的热效应不明显,故A错误;
BD.根据电阻定律若,材料相同,则电阻率相同,段横截面积最小,段横截面积最大,则段电阻最大,段电阻最小;此实验利用了电流热效应,根据
由于电流相等,段电阻最大,则段的功率最大,段最先燃烧,故B错误,D正确;
C.钻木取火是利用做功产生热量,而该实验是利用了电流的热效应产生热量,原理并不相同,故C错误。
故选D。
7.两根材料相同的均匀导线x和y,x长为L,y长为2L,串联在电路中,沿长度方向电势变化如图所示,则x、y导线的横截面积之比为( )
A.2∶3 B.1∶3 C.1∶2 D.3∶1
【答案】B
【详解】在串联电路中电流处处相等,则根据欧姆定律可知两导体两端的电势差之比等于导体的电阻之比。根据图像x、y导线两端的电势差分别为
,
则
根据电阻定律可得x、y导线的横截面积之比为
故选B。
8.肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下地面变成正电荷中心,云底会出现大气被强烈电离的一段气柱,半径约100米。在某一次闪电前云地之间的电势差约为,云地间距离约为1km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是( )
A.闪电电流的瞬时值约为 B.被电离的气柱的阻值约为
C.被电离的气柱的电阻率约为 D.闪电前云地间的电场强度约为
【答案】C
【详解】A.由电流的定义可得,闪电电流的瞬时值约为
故A错误;
B.欧姆定律可得
即被电离的气柱的阻值约为,故B错误;
C.由电阻定律可得
可得被电离的气柱的电阻率为
故C正确;
D.由于闪电前云地间的电场可看作匀强电场,可得
故D错误。
故选C。
【题型3 电表的改装】
9.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数等于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
【答案】D
【详解】AB.A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,故A错误,B错误;
CD.V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,故C错误,D正确。
故选D。
10.如图所示为双量程安培表的内部结构,已知表头内阻,满偏电流,使用A、C两个端点时,量程为,当使用A、B两个端点时,量程为,则、分别为( )
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】C
【详解】由
解得
故选C。
11.有一块小量程电流表,其满偏电流为50mA,内阻为。现要将它改装成0~0.6A、0~3A的双量程电流表,彭同学设计的电路图如图所示。下列说法正确的是( )
A.开关S接1时对应的量程为0~0.6A B.和的阻值之和为的
C.的阻值为的11倍 D.的阻值为的
【答案】B
【详解】A.开关S接1时,与电流表并联的部分电阻小,对应的量程为大量程(0~3A),选项A错误;
B.开关S接2时,对应的量程为0~0.6A,根据并联电路的特点有
则和的阻值之和为的,选项B正确;
CD.同理有
可知
,
选项CD错误。
故选B。
12.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;的阻值等于电流表内阻的;的阻值等于电流表内阻的2倍;的阻值与电流表内阻相等。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.06A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.08A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.10A
【答案】D
【详解】AB.设电流表A的内阻为RA,总电流为,用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,若将接线柱1、2接入电路,电流表A先与串联后再与R1并联,根据并联电路的特点可得
代入数据,解得
则每一小格表示0.10A,故AB错误;
CD.若将接线柱1、3接入电路时,电流表A先与串联后再与R1并联最后再和串联,则
代入数据,解得
则每一小格表示0.10A,故C错误,D正确。
故选D。
【题型4 电功、电热和焦耳定律】
13.在如图所示的分压电路中,c、d间的电压恒为U =10V,滑动变阻器的全值电阻,滑动触头P可在a、b两端点间滑动,定值电阻R=10Ω, 则( )
A.电阻R两端的电压调节范围为0~7.5V
B.触头P位于a、b连线的中点时,电阻R两端的电压为5V
C.触头P位于a、b连线的中点时,电阻R两端的电压为
D.触头P位于a点时,变阻器消耗的功率为10W
【答案】C
【详解】A.c、d间的电压恒为,所以电阻R两端的电压调节范围为0~10V,故A错误;
BC.触头P位于a、b连线的中点时,电阻R与的并联,电阻值为
并联后R两端的电压为
故B错误,C正确;
D.触头P位于a点时,变阻器消耗的功率为故D错误。故选C。
14.中国大型太阳能氢能无人机9月中旬在重庆顺利完成首飞引发高度关注。假设该无人机电池容量为,无人机正常工作时电动机额定电压为30V,额定功率为450W。下列说法正确的是( )
A.该无人机电动机的电阻是
B.该无人机正常工作时的电流是1.5A
C.该无人机充满电后可持续飞行时间为20h
D.该无人机充满电后储存的电荷量为
【答案】D
【详解】AB.根据
P=UI
可以求出电流
如果电动机是纯电阻用电器,则其电阻为
由于电动机并非纯电阻,其电阻不能简单地通过欧姆定律来计算,因为电动机在工作时还会将电能转化为机械能,所以无人机的电机电阻一定小于,故AB错误;
C.要计算无人机充满电后的可持续飞行时间,我们需要知道电池的总电能和无人机的额定功率。电池的总电能为
其中U是电池的额定电压,Q是电池的容量。根据
可以求出飞行时间
故C错误;
D.无人机充满电后储存的电荷量为
Q=It=30000mAh=30Ah=30A×3600s=108000C
故D正确。
故选D。
15.下图是某款理发用的电吹风的简化电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为200 W,吹热风时的功率为2400 W。关于该电吹风,下列说法正确的是( )
A.电动机的电阻为242 Ω
B.电热丝的电阻为22 Ω
C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为2400 J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒消耗的电能为2600 J
【答案】B
【详解】B.根据题述,电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为
吹热风时的功率为
可知电热丝的功率为
根据
可得电热丝的电阻
故B正确;
A.由于电动机不是纯电阻,故其电阻
故A错误;
CD.当电吹风吹热风时,电热丝每秒钟消耗的电能为电动机每秒钟消耗的电能为故CD错误。故选B。
16.在如图甲所示的电路中,电源电动势为,内阻为,定值电阻R的图像如图乙所示,电动机的线圈阻值为。闭合开关S后,理想电压表的示数为。下列说法正确的是( )
A.电源的输出功率为
B.电动机消耗的功率为
C.如果电动机被卡住,电压表的示数将变大
D.电动机线圈在1分钟内产生的热量为
【答案】B
【详解】A.定值电阻R的图像可知
由闭合电路欧姆定律得
得
电源的输出功率为
故A错误;
B.电动机消耗的功率为
故B正确;
C.如果电动机被卡住,电动机变成纯电阻,根据闭合电路欧姆定律可得
解得
电压表示数为
可知电压表的示数将变小,故C错误;
D.电动机线圈在1分钟内产生的热量为
故D错误。
故选B。
【题型5 闭合电路的功率问题】
17.如图所示,图线甲、乙分别为某电源和某金属导体的U − I图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,根据所学知识,下列说法正确的是( )
A.当该导体直接与该电源相连时,该导体的电阻为15 Ω
B.当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率为40 W
C.该电源电动势E = 50 V,内阻
D.当该导体直接与该电源相连时,电源输出的功率为80 W
【答案】D
【详解】C.由图可知,电源的电动势和内阻分别为
故C错误;
ABD.图中两条图线的交点对应的电压和电流值就等于将该导体直接与该电源相连时导体两端的电压和电流值,此时导体的电阻为
电路消耗的总功率为
电源输出的功率为
故AB错误,D正确。
故选D。
18.新能源汽车对电池的性能要求非常高,某国产品牌汽车工程师对新款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试,测试过程中某电池组系统的图像如图所示,其中P为该电池组的输出功率,I为流过电池组的电流,下列说法正确的是( )
A.电池组的电动势为24V B.电池组的内阻为1Ω
C.电池组的短路电流为12A D.电池组的最大输出功率为72W
【答案】D
【详解】AB.设该蓄电池的电动势为E,蓄电池的内阻为 r,则
变形可得
结合图像可知,该蓄电池的内阻为
该蓄电池的电动势为
故AB错误;
C.该蓄电池短路时,电流最大,最大电流为
故C错误;
D.由
可知当
最大输出功率为
故D正确。
故选D。
19.如图所示,电源电动势为E,内阻为r, R0为定值电阻,R为可变电阻,且其总阻值R>R0+r,则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时( )
A.电源内部消耗的功率越来越小,电源的供电效率越来越大
B.R、 R0上功率均越来越大
C.R0上功率越来越大,R上功率先变大后变小
D.R0上功率越来越大,R上功率先变小后变大
【答案】C
【分析】可变电阻的滑动触头由A向B移动时,滑动变阻器的电阻变小,外电路的总电阻也变小,外电路的电压也就越小,电源的效率越小,当电源的内电阻和外电阻相等时,电源的输出功率最大;
外电阻的电阻越大,外电路的电压也就越大,电源的效率越大,当电源的内电阻和外电阻相等时,电源的输出功率最大。
【详解】A.滑动变阻器的电阻变小,外电路的总电阻也变小,电路的总电流逐渐的增大,由
可知,电源内部消耗的功率越来越大,电源的供电效率
可知供电效率越来越低,所以A错误;
BCD.滑动变阻器的电阻变小,外电路的总电阻也变小,电路的总电流逐渐的增大,由
可知,上功率越来越大,当的时候,滑动变阻器的功率最大,由于,所以当滑动变阻器的电阻不断减小的过程中,R上功率先变大后变小,所以C正确,BD错误。
故选C。
20.如图甲连接电路,电表均为理想电表。闭合开关S,让滑动变阻器的滑片从端向左滑动的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示,、分别是电压表、电流表的示数,是变阻器间的电阻,是电源输出功率,是电源效率。下列选项中正确的是( )
A.电源的电动势为4V B.滑动变阻器最大阻值为
C.Ⅰ图点的坐标为 D.Ⅱ图点的坐标为
【答案】C
【详解】A.由图乙中Ⅰ图可知短路电流
由
解得
根据图乙中Ⅱ图可知电源最大输出功率
则由
解得
,
故A错误;
B.电源效率最高时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由Ⅲ图知电源的最大效率由解得即滑动变阻器最大阻值为8Ω,故B错误;
C.Ⅰ图a点,此时电路中的电流根据闭合电路欧姆定律可知a点的坐标为(0.6A,4.8V),故C正确;
D.Ⅱ图c点表明滑动变阻器达到了最大值,即,,干路电流,故输出功率
故Ⅱ图c点的坐标为(4.8V,2.88W),故D错误。
故选C。
【题型6 闭合电路的动态分析问题】
21.下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置,用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电动势为4.8V,内阻不计,理想电流表量程为0~0.6A,理想电压表量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电流表的示数变小
B.当水流速度增大时,电压表与电流表的示数之比变大
C.滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~15Ω
D.电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W
【答案】D
【详解】A.当水流速度增大时,根据流体压强与流速的关系可知,探头上方流速大,压强小,会产生一个向上的升力,探头带动连杆向上运动,滑片P上滑,变阻器连入电路中的电阻减小,根据
可知电流增大,电流表的示数增大,A错误;
B.当水流速度增大时,根据伯努利原理可知,探头带动连杆向上运动,滑片P上滑,变阻器连入电路中的电阻减小,电路中电流增大,根据
有
可知,电压表与电流表的示数之比减小,B错误;
C.由于通过理想电流表的最大电流为0.6A,所以,滑动变阻器的最小电阻为理想电压表量程为0~3V,所以,滑动变阻器的最大电阻为,可得,所以滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~10Ω,C错误;
D.由C选项的分析可知,电路中电流的变化范围为,根据可得,,D正确。故选D。
22.某种酒精测试仪的简化电路如图所示,电源电动势为E,内阻可忽略,电压表为理想电压表,示数为U。若酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度的倒数成正比,下列说法正确的是( )
A.c与U成正比,U越小,表示c越小
B.c与U成反比,U越小,表示c越大
C.若检测仪的电池电动势E降低,则c的测量结果偏小
D.若检测仪的电池电动势E降低,则c的测量结果偏大
【答案】D
【详解】AB.设酒精气体传感器的电阻为R′,则
k是比例系数,根据闭合电路欧姆定律得
可知,c越大,R′越小,则I越大,U越小,但c与U不成反比,故AB错误;
CD.若检测仪的电池电动势E降低,则电流减小,U减小,c偏大,故C错误,D正确。
故选D。
23.如图所示,电源电动势为E,内电阻恒为r,是定值电阻,已知,热敏电阻的阻值随温度降低而增大。在温度降低的过程中,分别用和表示电流表、电压表、电压表和电压表示数变化量的绝对值,关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数减小
B.电源的输出功率减小
C.都不变
D.
【答案】B
【详解】A.当温度降低时,增大,由闭合电路欧姆定律有
因此I减小,又因为
因此增大,故A错误;
B.电源的输出功率
增大,根据数学知识可得输出功率减小,故B正确;
C.电压表测路端电压,电压表测热敏电阻两端电压,电压表测定值电阻R两端电压,因此增大,增大,不变,故C错误;
D.由于
因此
即,故D错误。
故选B。
24.在如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电阻,,滑动变阻器R的最大值为3Ω,当滑动变阻器的滑片从上向下滑动时,电流表和电压表均为理想电表,则( )
A.电流表的电流先减小后增大
B.电流表的最小电流为1A
C.电压表的最大电压是1.2V
D.电源的最大输出功率约为 0.94 W
【答案】C
【详解】A.由于,所以在滑动变阻器的滑片从上向下滑动的过程中,外电路总电阻增大,则总电流减小,电流表的示数减小,A错误;
B.当滑片位于最下端时,外电路的电阻最大,电路中的电流最小,此时外电路的电阻
根据闭合电路的欧姆定律则有
B错误;
C.根据闭合电路的欧姆定律可知
当电流最小时,外电路的电压最大,电压表的示数最大
故
C正确;
D.当内外电阻差值最小时电源的输出功率最大,此时,滑动变阻器的滑片滑至最上端,外电路总电阻为
电路中的电流
故电源的最大输出功率
D错误。
故选C。
【题型7 闭合电路的含容电路问题】
25.如图所示的电路中,闭合开关后小灯泡正常发光。现将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离,滑片移动前后理想电压表示数变化量的绝对值分别为,理想电流表A示数变化量的绝对值为。小灯泡的电阻可视为不变,则( )
A.小灯泡的亮度逐渐变暗
B.电压表示数变小,示数变大
C.电容器的带电荷量增加
D.与均保持不变
【答案】D
【详解】A.将滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的电阻减小,总电阻减小,电路中电流增大,通过灯泡的电流增大,所以灯泡变亮,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可知电压表V1示数
电压表V2示数
电流增大,则电压表V1示数变大,V2示数变小,故B错误;
C.电路中电流增大,电源的内电压以及R上的电压增大,则灯泡和滑动变阻器两端的电压之和减小,即电容器两端的电压减小,根据Q =CU可知,电容器带电量减小,故C错误;
D.根据
,
得
,
可知与均保持不变,故D正确。
故选D。
26.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,电容器的电容为C,电压表、电流表均是理想电表。闭合开关S,在电阻箱R的阻值由增大到的过程中,电压表示数的变化量的绝对值为,电流表示数的变化量的绝对值为,且,则下列说法正确的是( )
A.电压表示数U减小 B.和的比值增大
C.电源的输出功率一直减小 D.电容器电荷量的增加量等于
【答案】D
【详解】A.电阻箱R的阻值增大,根据闭合电路欧姆定律,可知
可知电流减小,根据
可知路端电压增大,即电压表的示数会随之增大,故A错误;
C.当时电源输出功率最大,因,因此电源的输出功率先增大后减小,故C错误;
B.由闭合电路欧姆定律可知即和的比值不变,故B错误;
D.电容器的电荷量增加量
故D正确。
故选D。
27.如图所示,电源电动势,内阻不计。,,,电容器,初始时刻开关S断开,下列说法正确的是( )
A.开关闭合前电容器上板带负电
B.开关闭合后电容器下板最终带负电
C.开关闭合前,电容器带电荷量为
D.开关闭合后,电容器最终带电荷量为
【答案】D
【详解】AC.开关闭合前,由电路图可知,电容器电压等于两端电压,则电容器上板带正电,电容器电压为则电容器带电荷量为故AC错误;
BD.开关闭合后,两端电压为两端电压为可知电容器上板电势比电源负极电势高,电容器下板电势比电源负极电势高,则电容器下板电势比上板电势高,所以电容器下板最终带正电;电容器最终带电荷量为故B错误,D正确。故选D。
28.如图所示,电源电动势E=12V、内阻r=2Ω,电阻R1=R2=R3=R=5Ω,电流表为理想电表,电容器的电容C=6mF。闭合开关S,电路稳定后,下列说法正确的是( )
A.电流表示数为1.26A
B.R3两端的电压为3.75V
C.若S断开通过R1的电荷量为1.5×10-2C
D.若S断开通过R2的电荷量为11.5×10-2C
【答案】C
【详解】A.闭合开关稳定后,电容器相当于断路,则外电路的等效电阻为
干路电流为
故A错误;
B.R3两端电压即为路端电压,根据闭合电路欧姆定律
故B错误;
CD.闭合开关稳定后,电容器两端电压为R1两端电压,为电容器所带电荷量为断开开关后,电容器相当于电源对外放电,在任一时刻,R1这一支路的电流都是R2、R3支路的2倍,R1这一支路的电荷量也是R2、R3支路的2倍,故通过R1的电荷为通过R2的电荷为故C正确,D错误。故选C。
【题型8 测导体的电阻率】
29.某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率,采用了如下方法:
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径,测量结果如图1甲、乙所示,该工件高度为 ,直径为 。
(2)用多用电表测得该工件的电阻大约为,该同学又用伏安法测定该工件的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器:
A.直流电源(电动势,内阻不计)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电压表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.电流表(量程,内阻约为)
F.滑动变阻器,阻值
G.开关,导线若干
请你根据上述仪器选取合适的电压表和电流表设计实验电路原理图。实验中为使电压表的示数从零开始变化,请在图2虚线框内画出合理的电路原理图 (电表的符号请标识正确选取的电表)。
(3)如果电压表示数为,电流表示数为,则此圆柱工件材料的电阻率为 (用题中所给符号表示)。考虑电表内阻的影响,电阻率的测量值 (填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1) 10.220 5.900/5.899/5.901 (2)见解析 (3) 小于
【详解】(1)[1]游标卡尺读数为[2]螺旋测微器读数为
(2)电源电动势为12V,故电压表选V2,流过待测电阻的最大电流约为故电流表选A2,因为
故电流表应选择外接。实验中要求电压表的示数从零开始变化,故滑动变阻器应选择分压式,所以电路图及器材选取如图
(3)[1]由,可得
[2]因为电路采取电流表外接,故电流表读数偏大,考虑电表内阻的影响,电阻率的测量值小于真实值。
30.按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。 实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B.电源(电动势4V,内阻不计)
C.电流表(0~3A,内阻约0.01Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200μA,内阻rg为500Ω)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流0.3A)
H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)
(1)为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填写仪器前的字母)
(2)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于 端(选填“a”或“b”)。
(3)若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式 。(用上述字母和通用数学符号表示)
(4)甲同学按照图1电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图2所示。 由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx = Ω(保留两位有效数字)。
(5)乙同学选择同样的器材,按图3所示电路测量合金丝的阻值,保持电阻箱接入电路的阻值不变,在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA也随之增加,图中反映和关系的示意图中可能正确的是 。
A.B.C.D.
【答案】(1) D F(2)b(3)(4)4.5(5)A
【详解】(1)[1]电路最大电流约为:
电流表应选择D;
[2] 滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作应选择小电阻,故选F。
(2)由图2所示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为保护电路闭合开关前滑片应置于b端,使测量部分被短路,保护电表。
(3)合金丝的电阻:
电阻率:
(4)根据图2所示电路,由欧姆定律可知,合金丝阻值:
(5)根据图4所示电路图,由欧姆定律可知,电表示数:
与x不是线性关系,与x也不是线性关系,随x增大与增大变快,
由图示图像可知,图A正确,BCD错误。
故选A。
31.水的硬度主要与水中溶解的钙、镁离子浓度有关,水的硬度也将影响水的电阻率。为测量样品水质的电阻率,检测员将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形塑料容器,容器两端用固定的圆形金属电极密封(如图甲所示)。粗测水样电阻约有几万欧姆。已知容器金属电极间距离为,容器内直径为。
(1)在测定水样电阻后,水样的电阻率的表达式为 (用题中测得物理量L、d、表达);
(2)若测得水样的电阻率越大,则说明溶液的离子浓度越 (选填“大”或“小”);
(3)用如图乙所示电路图测量水样的电阻。将开关置于a处,闭合开关,调节滑动变阻器,使灵敏电流计读数为I1=100µA;将开关置于b处,保持滑动变阻器不动,调节电阻箱,操作时发现当电阻箱阻值为时,灵敏电流计读数I2=62µA,若已知灵敏电流计内阻为,根据测量可知所取水样的电阻为= 。
【答案】(1)
(2)小
(3)30810
【详解】(1)根据电阻的决定式有
其中
解得
(2)水样的电阻率越大,表明溶液对电流的阻碍效果越明显,即溶液的导电性能越弱,则说明溶液的离子浓度越小。
(3)电路正,由于水样电阻约有几万欧姆,而电阻箱接入阻值为,当滑动变阻器滑片位置不变时,可以近似认为滑动变阻器输出电压不变,开关置于a处,闭合开关,根据闭合电路欧姆定律有
将开关置于b处,保持滑动变阻器不动,根据闭合电路欧姆定律有
解得
32.某同学想测量绕制滑动变阻器的金属丝的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值为)、滑动变阻器、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。
(1)该同学首先截取了一段长为的金属丝,用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图乙所示,该读数 。
(2)实验时,先将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大,闭合S。
(3)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流 ,金属丝的电阻 。(结果均用、、表示)
(4)继续微调,重复(3)的测量过程,得到多组测量数据,以为纵坐标,为横坐标,根据测得的数据绘制出图像,若图像的斜率为,则金属丝的电阻为 (用、表示)。
得到的多组测量数据如表所示,根据表格数据,作出图像,如图丙所示,则可求得金属丝的电阻 (结果保留两位有效数字)。
/mV
0.50
0.70
0.90
1.15
1.40
/mV
0.99
1.39
1.80
2.28
2.80
(5)待测金属丝所用材料的电阻率 (用、、、表示)。
【答案】 0.500 9.0/10/11
【详解】(1)螺旋测微器测量金属丝的直径D=50.0×0.01mm=0.500mm
(3)由电路可知,流过待测金属丝的电流
金属丝的电阻
(4)根据
解得
则
解得
做出图像,则
解得
(5)根据解得
【题型9 电池电动势和内阻的测量】
33.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图中的 (选项“甲”或“乙”);
(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0~15V)
B.电压表(0~3V)
C.滑动变阻器(0~20Ω)
D.滑动变阻器(0~100Ω)
实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学根据记录的数据,做出如图所示的图线,根据所画图线可得,电动势 V(结果保留三位有效数字),内电阻 (结果保留两位有效数字)
(4)这位同学对以上实验进行了误差分析,其中正确的是______。
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
(5)乙同学利用DIS等实验器材测量同一电池组的电动势和内阻,实验装置如图甲所示,多次改变电阻箱的阻值,记录外电路总电阻阻值R,用电压传感器测得路端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线,图线斜率为k,在纵轴的截距为b,由图线可知, , (用k、b表示)。
【答案】(1)甲
(2) B C
(3) 1.49 0.82
(4)AC
(5)
【详解】(1)干电池内阻较小,为减小实验误差,应选图甲所示电路图。
(2)[1]一节干电池电动势约为1.5V,则电压表应选B;
[2]为方便实验操作,要求尽量减小实验误差,滑动变阻器应选C。
(3)[1]由图示电源U-I图像可知,图像与纵轴交点坐标值是1.49,则电源电动势为
[2]电源内阻为
(4)AB.由图1所示电路图可知,相对于电源来说电流表采用外接法,由于电压表分流作用,使所测电流小于电流的真实值,造成了实验误差,故A正确,B错误;
C.当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,除此之外,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电源的U−I图像如图所示
由图像可知,电源电动势的测量值小于真实值,故C正确;
D.电源内阻由图像可知,电源内阻测量值小于真实值,故D错误。故选AC。
(5)[1][2]由题图可知,外电路的总电阻为利用闭合电路欧姆定律得变形为由此可知关系图线在纵轴的截距等于,解得图线斜率等于,解得
34.(1)小明在实验室中准备测定某些电池的内阻。
①小明利用铜片、锌片与橙子制成水果电池,他采用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻,此操作(选填“可行”或“不可行”) 。
②小明用多用电表粗测①中水果电池电动势约为1.2V,查资料发现水果电池内阻约为。为准确测定水果电池的内阻,实验室提供了以下仪器:①电流表A(,内阻为)、②电压表V(0~3V,内阻约)、③电阻箱()、④滑动变阻器(最大阻值)、⑤开关一个,导线若干。如图设计最为合理的电路图是 。
A. B.C. D.
③小明另设计了如图乙所示的电路图,用于测定电池B的内阻(电动势未知),已知电源A的电动势、内阻。S先与1接通,调节电阻箱,记下电流表的示数,保持电阻箱接入电阻不变;S再与2接通,记下电流表的示数。重复以上操作,得到多组和的值;并作出的,的图像如图丙所示,若图线的斜率为k,纵轴上的截距为b,则电池B的内阻 (选用、、k、b表示)。若考虑电流表内阻的影响,测得电池B内阻的测量值 真实值。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)以下实验中,说法正确的是 。
A.“验证机械能守恒定律”实验中,纸带长度越短越好
B.“用双缝干涉测量光的波长”实验中,增大双缝到屏的距离,可使干涉条纹间距增大
C.“探究气体等温变化的规律”实验中,为避免气体进入或漏出,推拉活塞时,动作要迅速
D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,所用交流电源的电压不要超过12V
【答案】(1) 不可行 A 等于
(2)BD
【详解】(1)[1] 因为多用电表的欧姆挡测量原理要用到内电路的电池提供电源让电路形成回路,而用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻无法形成回路,故填不可行。
[2] A.由图电路中电流表的内阻已知,当电阻箱的阻值为,电流表的示数为;当电阻箱的阻值为,电流表的示数为,根据闭合电路欧姆定律得
联立可解得电动势和内阻的真实值,无电表引起系统误差,故A正确;
B.电路中电压表内阻准确值未知,只能列式为
而实际列式为
存在系统误差,故B错误;
CD.因为水果电池内阻约为,电源内阻远大于滑动变阻器的阻值,若用C、D两图中的电路,电压表读数过小,读数误差偏大,故CD错误。
故选A。
[3][4] 据题意S先与1接通时,根据闭合电路欧姆定律得
形变得
S再与2接通时,根据闭合电路欧姆定律得
形变得
由图可知当时,,分别代入上式可得
联立可解得
根据③中测量原理可知该实验测得电源内阻的测量值等于真实值,故填等于。
(2)A.实验中,纸带长度太短,点迹太少,测量误差会非常大,故A错误;
B.根据双缝干涉条纹间距公式
可知当增大双缝到光屏的距离L时,可使干涉条纹间距增大,故B正确;
C.若急速推拉活塞,会使被封闭气体的温度升高,则有可能造成等温条件的不满足,所以应缓慢拉活塞,故C错误;
D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,为了人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12V,即使这样,通电也不要用手接触裸露的导线和接线柱,故D正确。
故选BD。
35.太阳能电池,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,又称为“太阳能芯片”或“光电池”,主要通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。某同学要测量光电池的电动势和内阻,根据实验室提供的器材,设计实验方案。
①光电池(电动势约为6.0V,内阻约为)
②电压表V(量程15V,内阻约为)
③电流表G(量程1mA,内阻)
④电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
⑤滑动变阻器 ⑥滑动变阻器
⑦电阻箱 ⑧定值电阻
⑨开关S和导线若干
(1)因电压表V的量程太大,现将电流表G改装成量程为6V的电压表,电阻箱的阻值需要调至 。
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,设计电路如图甲所示,实验中应选用的滑动变阻器是 。(填写器材编号)
(3)该同学利用上述实验原理图测得相关数据,并作出相应的图像如图乙所示,根据图像可求出电源的电动势 V,电源的内阻 。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)5980.0
(2)⑤
(3) 6.00 1.20
【详解】(1)根据电压表改装原理
故电阻箱的阻值需要调至
(2)为调节方便,改装后的电压表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的,故实验中应选用的滑动变阻器是⑤。
(3)[1]根据闭合电路的欧姆定律
且
整理得
图像的纵截距为
解得电源的电动势
[2]图像的斜率为
解得电源的内阻
36.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻,其中电压表V的内阻较大。
(1)实验开始前,电阻箱的阻值应调至最大,其目的是
(2)闭合开关S,减小电阻箱的阻值,记下电阻箱的阻值R1以及电压表V的示数U1;再减小电阻箱的阻值,获得多组数据。若根据电阻箱的阻值和对应电压表的示数作出的图像如图乙所示,其中a1、a2、b均已知,则电源的电动势E= 内阻r= 。(均用a1、a2、b表示)
(3)考虑到电压表V内阻的影响,电源电动势的测量值 真实值,内阻的测量值 真实值。(均填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】(1)使电路电流最小,保护电路安全
(2)
(3) 小于 小于
【详解】(1)实验开始前,电阻箱的阻值应调至最大,其目的是使电路电流最小,保护电路安全。
(2)根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
,
(3)[1][2]考虑到电压表V内阻的影响,使得小于干路电流,设电压表内阻为,将电压表与电源看成一个等效电源,则为通过等效电源的电流,则电源电动势的测量值和内阻的测量值满足
,
【题型10 练习使用多用电表】
37.(1)某实验小组在实验室练习使用多用电表测电阻。多用电表表盘如图甲所示,某同学在完成机械调零后,准备测电阻,他进行如下操作,请完成以下实验步骤:
①将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动 (选填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的 (选填“0”或“∞”)刻线。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 (填字母序号)的顺序进行操作。
A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
B.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
④正确操作后,读数如图乙所示,则阻值为 Ω。
(2)如图丙所示是一电流表内部的电路设计,其中G满偏电流为3mA,内阻Rg=11Ω,R1=15Ω,R3=0.10Ω,但R2已损坏,请根据电流表3A的量程,推算损坏之前R2= Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) T 0 CBA 2400
(2)0.026
【详解】(1)[1][2]欧姆调零时应将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置后,将红、黑表笔短接,旋动T,使指针对准欧姆表的“0”刻度,电流的满偏电流刻线;
[3]将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应换大倍率重新进行测量,更换倍率,应重新进行欧姆调零,即将K旋转到电阻挡“×100”的位置,将两表笔短接,旋动T,对电表进行欧姆调零,再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,故正确的操作顺序为CBA;
[4]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,则所测电阻阻值为
(2)由于电流表量程为3A,则代入数据解得
38.多用电表是电学实验中常用的仪器,常用于粗测仪器的电阻。
(1)某同学打算利用多用电表粗测一个电压表的内阻,接下来应该做的是___________(把下列实验步骤前的字母按正确的操作顺序排列;可能有多余选项);
A.将电表开关掷于合适挡,然后将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
C.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
D.调节机械调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
E.调节机械调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
(2)用多用电表的欧姆挡测量电压表的内阻时,若发现选用“×100”挡时指针偏角过小,则应换用 (填“×10”或“×1k”)挡。
(3)如上图所示是一种多用电表的电路图,该多用电表测量电流的部分为一量程为10 mA的电流表和电阻R1,R2改装而来。改装后有两个量程可供选择:0 ~ 100 mA和0 ~ 1 A。已知电流表的内阻为10 Ω,则R1 = ,R2 = 。
【答案】(1)EAB
(2)“×1k”
(3) 1 Ω
【详解】(1)利用多用电表粗测一个电压表的内阻,首先将多用电表开关掷于合适挡,接下来先调节机械调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线;再将红、黑表笔短接;调节欧姆调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线,之后进行测量,则正确的操作顺序是EAB。
(2)多用电表的欧姆挡表盘的0刻线在右端,选“×100”挡时,发现指针偏转角过小(指针所指的欧姆表的示数较大),说明被测阻值较大,应改用“×1k”挡,换挡后必须将红表笔和黑表笔短接,调零后再重新测量。
(3)[1][2]多用电表测量电流的部分为一量程为10 mA的电流表和电阻R1,R2改装而来。由图可知,开关接2应是0 ~ 100 mA量程的电流表,由欧姆定律可得开关接1应是0 ~ 1 A量程的电流表,由欧姆定律可得联立解得,
39.某同学用一节电动势为1.50V,内阻为0.50Ω的干电池,将量程为0~1mA、内阻为90Ω的表头改装成倍率分别为“×1”和“×10”的双倍率欧姆表(欧姆表刻度线正中央的值为“15”):
(1)设计电路如图甲所示,与接线柱A相连的是 表笔(填“红”或“黑”);
(2)分析可知当K拨到 (填“1”或“2”) 时倍率为“×1”;
(3)改装完成后,将K拨到“×1”挡,将红、黑表笔短接进行欧姆调零后测量 的值,若指针指向 位置,则= Ω若实验室购买的新电池电动势实际值达到了1.55V,内阻为1.00Ω,则欧姆调零后,待测电阻的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)Rₓ的真实值。
【答案】(1)黑
(2)1
(3) 30 小于
【详解】(1)根据电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表可知,A为黑表笔,B为红表笔。
(2)由于欧姆表的中值电阻与内阻相等,即
而中值电阻等于欧姆表刻线的中值刻度乘以倍率,所以倍率越大,欧姆表内阻越大,又由于红黑表笔短接进行欧姆调零时,电路总电阻即为欧姆表内阻,根据闭合电路欧姆定律有当开关K拨到1时,干路电流最大值为当开关K拨到2时,干路电流最大值为显然,所以,即开关K拨到1时倍率为“×1”。
(3)[1] 结合上述(2)分析可知,当开关K拨到1时当开关K拨到2时联立解得,将K拨到“×1”挡时,指针指向位置时,电路中总电流为故有解得
[2] 测量电阻时,令测量时电路的干路电流为Ix,闭合电路欧姆定律有
由于电池的电动势偏高,则电路的干路电流Ix偏大,测量时,指针所指位置偏右,可知待测电阻值小于真实值。
40.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图,图中E是电池;、、、和是固定电阻,是可变电阻;表头电流表G的量程为,内阻,虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连,该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压5V挡和10V挡,直流电流10mA挡和100mA挡,欧姆挡。
(1)图(a)中的B端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接;
(2)开关S接位置 (填“1”或“2”)时是电流挡的小量程,根据题给条件可得 ;
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示,若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为 ;若此时B端是与“3”相连的,则读数为 ;
(4)当电池长期使用使得电动势变小,用该电池的多用电表测量电阻时,所测得的阻值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)红
(2) 2 30
(3) 59mA 110
(4)偏大
【详解】(1)根据多用电表电流红进黑出结合题图可知与多用电表内电源正极相连的是黑表笔,与多用电表内电源负极相连的是红表笔,故图中的B端与红色表笔相连接;
(2)[1]开关S接位置2时,并联的电阻较大,是电流挡的小量程;
[2]根据题给条件可得开关S接位置1时,是电流挡的大量程,根据题给条件可得解得,
(3)[1]若B端与“1”相连,则为电流挡的大量程,分度值是2mA,指针在29格与30格之间,分度值2mA,所以读数应为59mA;
[2]若B端与“3”相连,则为欧姆“×10Ω”挡,指针指在11的位置,则读数为
(4)当电池电动势变小时,需要重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式调零后内阻比之前小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由可知当变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左,欧姆表的示数变大。
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专题02 恒定电流和闭合电路欧姆定律
【题型1 电流及电流微观表达式】 1
【题型2 电阻及电阻定律】 2
【题型3 电表的改装】 4
【题型4 电功、电热和焦耳定律】 5
【题型5 闭合电路的功率问题】 6
【题型6 闭合电路的动态分析问题】 8
【题型7 闭合电路的含容电路问题】 9
【题型8 测导体的电阻率】 11
【题型9 电池电动势和内阻的测量】 14
【题型10 练习使用多用电表】 17
【题型1 电流及电流微观表达式】
1.如图是某矫正器的铭牌信息,已知当剩余电池容量为总容量的20%时,智能感应式矫正器将停止工作。若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态,使用前电池容量为零,则下列说法正确的是( )
A.电池容量的单位是能量单位
B.理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时
C.第一次充满电的时间和可正常工作的时间之比约为
D.该矫正器充满电所储存的能量约为
2.如图所示,电解池内有一价的电解液(A、B间所接电源未画出),时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法正确的是( )
A.当n1 = n2时,电流为零
B.当n1 > n2时,电流方向从A→B,电流大小为
C.当n1 < n2时,电流方向从B→A,电流大小为
D.溶液内电流方向从A→B,电流大小为
3.如图所示,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2∶1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.电阻之比为2∶1
B.电阻之比为4∶1
C.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为1∶2
D.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为2∶1
4.一段粗细均匀的金属导体的横截面积为S。导体单位体积内的自由电子数为n,导体内的自由电子电荷量为e,导体中通过的电流为I,以下说法中正确的是( )
A.t时间内通过导体某个横截面的电子数
B.自由电子定向移动的速率
C.自由电子热运动的速率
D.自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
【题型2 电阻及电阻定律】
5.2024年9月,西安交大前沿科学技术研究院及金属材料强度国家重点实验室多学科材料研究中心成功研发出一种可规模生产的奇异金属,兼具高分子材料的超高柔性和超高强度钢的超高强度,有望在变形飞行器、超级机器人、人工器官等未来技术领域得到重要应用。如图所示,若用该种金属材料制成长为a,宽为b,厚为c的长方体,且,分别将端点AB、CD、EF接入电路,则其电阻比为( )
A. B.
C. D.
6.央视《是真的吗》节目中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图),将锡纸条带锡面的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火。( )
A.此实验中使用老旧电池效果更好
B.此实验利用了电流热效应,段最先燃烧
C.该实验取火的原理和“钻木取火”的原理相同
D.若,则段电阻最大,段电阻最小
7.两根材料相同的均匀导线x和y,x长为L,y长为2L,串联在电路中,沿长度方向电势变化如图所示,则x、y导线的横截面积之比为( )
A.2∶3 B.1∶3 C.1∶2 D.3∶1
8.肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下地面变成正电荷中心,云底会出现大气被强烈电离的一段气柱,半径约100米。在某一次闪电前云地之间的电势差约为,云地间距离约为1km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是( )
A.闪电电流的瞬时值约为 B.被电离的气柱的阻值约为
C.被电离的气柱的电阻率约为 D.闪电前云地间的电场强度约为
【题型3 电表的改装】
9.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数等于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
10.如图所示为双量程安培表的内部结构,已知表头内阻,满偏电流,使用A、C两个端点时,量程为,当使用A、B两个端点时,量程为,则、分别为( )
A.、 B.、 C.、 D.、
11.有一块小量程电流表,其满偏电流为50mA,内阻为。现要将它改装成0~0.6A、0~3A的双量程电流表,彭同学设计的电路图如图所示。下列说法正确的是( )
A.开关S接1时对应的量程为0~0.6A B.和的阻值之和为的
C.的阻值为的11倍 D.的阻值为的
12.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;的阻值等于电流表内阻的;的阻值等于电流表内阻的2倍;的阻值与电流表内阻相等。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.06A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.08A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.10A
【题型4 电功、电热和焦耳定律】
13.在如图所示的分压电路中,c、d间的电压恒为U =10V,滑动变阻器的全值电阻,滑动触头P可在a、b两端点间滑动,定值电阻R=10Ω, 则( )
A.电阻R两端的电压调节范围为0~7.5V
B.触头P位于a、b连线的中点时,电阻R两端的电压为5V
C.触头P位于a、b连线的中点时,电阻R两端的电压为
D.触头P位于a点时,变阻器消耗的功率为10W
14.中国大型太阳能氢能无人机9月中旬在重庆顺利完成首飞引发高度关注。假设该无人机电池容量为,无人机正常工作时电动机额定电压为30V,额定功率为450W。下列说法正确的是( )
A.该无人机电动机的电阻是
B.该无人机正常工作时的电流是1.5A
C.该无人机充满电后可持续飞行时间为20h
D.该无人机充满电后储存的电荷量为
15.下图是某款理发用的电吹风的简化电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为200 W,吹热风时的功率为2400 W。关于该电吹风,下列说法正确的是( )
A.电动机的电阻为242 Ω
B.电热丝的电阻为22 Ω
C.当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为2400 J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒消耗的电能为2600 J
16.在如图甲所示的电路中,电源电动势为,内阻为,定值电阻R的图像如图乙所示,电动机的线圈阻值为。闭合开关S后,理想电压表的示数为。下列说法正确的是( )
A.电源的输出功率为
B.电动机消耗的功率为
C.如果电动机被卡住,电压表的示数将变大
D.电动机线圈在1分钟内产生的热量为
【题型5 闭合电路的功率问题】
17.如图所示,图线甲、乙分别为某电源和某金属导体的U − I图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,根据所学知识,下列说法正确的是( )
A.当该导体直接与该电源相连时,该导体的电阻为15 Ω
B.当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率为40 W
C.该电源电动势E = 50 V,内阻
D.当该导体直接与该电源相连时,电源输出的功率为80 W
18.新能源汽车对电池的性能要求非常高,某国产品牌汽车工程师对新款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试,测试过程中某电池组系统的图像如图所示,其中P为该电池组的输出功率,I为流过电池组的电流,下列说法正确的是( )
A.电池组的电动势为24V B.电池组的内阻为1Ω
C.电池组的短路电流为12A D.电池组的最大输出功率为72W
19.如图所示,电源电动势为E,内阻为r, R0为定值电阻,R为可变电阻,且其总阻值R>R0+r,则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时( )
A.电源内部消耗的功率越来越小,电源的供电效率越来越大
B.R、 R0上功率均越来越大
C.R0上功率越来越大,R上功率先变大后变小
D.R0上功率越来越大,R上功率先变小后变大
20.如图甲连接电路,电表均为理想电表。闭合开关S,让滑动变阻器的滑片从端向左滑动的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示,、分别是电压表、电流表的示数,是变阻器间的电阻,是电源输出功率,是电源效率。下列选项中正确的是( )
A.电源的电动势为4V B.滑动变阻器最大阻值为
C.Ⅰ图点的坐标为 D.Ⅱ图点的坐标为
【题型6 闭合电路的动态分析问题】
21.下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置,用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电动势为4.8V,内阻不计,理想电流表量程为0~0.6A,理想电压表量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电流表的示数变小
B.当水流速度增大时,电压表与电流表的示数之比变大
C.滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~15Ω
D.电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W
22.某种酒精测试仪的简化电路如图所示,电源电动势为E,内阻可忽略,电压表为理想电压表,示数为U。若酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度的倒数成正比,下列说法正确的是( )
A.c与U成正比,U越小,表示c越小
B.c与U成反比,U越小,表示c越大
C.若检测仪的电池电动势E降低,则c的测量结果偏小
D.若检测仪的电池电动势E降低,则c的测量结果偏大
23.如图所示,电源电动势为E,内电阻恒为r,是定值电阻,已知,热敏电阻的阻值随温度降低而增大。在温度降低的过程中,分别用和表示电流表、电压表、电压表和电压表示数变化量的绝对值,关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数减小
B.电源的输出功率减小
C.都不变
D.
24.在如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电阻,,滑动变阻器R的最大值为3Ω,当滑动变阻器的滑片从上向下滑动时,电流表和电压表均为理想电表,则( )
A.电流表的电流先减小后增大
B.电流表的最小电流为1A
C.电压表的最大电压是1.2V
D.电源的最大输出功率约为 0.94 W
【题型7 闭合电路的含容电路问题】
25.如图所示的电路中,闭合开关后小灯泡正常发光。现将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离,滑片移动前后理想电压表示数变化量的绝对值分别为,理想电流表A示数变化量的绝对值为。小灯泡的电阻可视为不变,则( )
A.小灯泡的亮度逐渐变暗
B.电压表示数变小,示数变大
C.电容器的带电荷量增加
D.与均保持不变
26.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,电容器的电容为C,电压表、电流表均是理想电表。闭合开关S,在电阻箱R的阻值由增大到的过程中,电压表示数的变化量的绝对值为,电流表示数的变化量的绝对值为,且,则下列说法正确的是( )
A.电压表示数U减小 B.和的比值增大
C.电源的输出功率一直减小 D.电容器电荷量的增加量等于
27.如图所示,电源电动势,内阻不计。,,,电容器,初始时刻开关S断开,下列说法正确的是( )
A.开关闭合前电容器上板带负电
B.开关闭合后电容器下板最终带负电
C.开关闭合前,电容器带电荷量为
D.开关闭合后,电容器最终带电荷量为
28.如图所示,电源电动势E=12V、内阻r=2Ω,电阻R1=R2=R3=R=5Ω,电流表为理想电表,电容器的电容C=6mF。闭合开关S,电路稳定后,下列说法正确的是( )
A.电流表示数为1.26A
B.R3两端的电压为3.75V
C.若S断开通过R1的电荷量为1.5×10-2C
D.若S断开通过R2的电荷量为11.5×10-2C
【题型8 测导体的电阻率】
29.某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率,采用了如下方法:
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径,测量结果如图1甲、乙所示,该工件高度为 ,直径为 。
(2)用多用电表测得该工件的电阻大约为,该同学又用伏安法测定该工件的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器:
A.直流电源(电动势,内阻不计)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电压表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.电流表(量程,内阻约为)
F.滑动变阻器,阻值
G.开关,导线若干
请你根据上述仪器选取合适的电压表和电流表设计实验电路原理图。实验中为使电压表的示数从零开始变化,请在图2虚线框内画出合理的电路原理图 (电表的符号请标识正确选取的电表)。
(3)如果电压表示数为,电流表示数为,则此圆柱工件材料的电阻率为 (用题中所给符号表示)。考虑电表内阻的影响,电阻率的测量值 (填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
30.按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。 实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B.电源(电动势4V,内阻不计)
C.电流表(0~3A,内阻约0.01Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200μA,内阻rg为500Ω)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流0.3A)
H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)
(1)为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填写仪器前的字母)
(2)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于 端(选填“a”或“b”)。
(3)若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式 。(用上述字母和通用数学符号表示)
(4)甲同学按照图1电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图2所示。 由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx = Ω(保留两位有效数字)。
(5)乙同学选择同样的器材,按图3所示电路测量合金丝的阻值,保持电阻箱接入电路的阻值不变,在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA也随之增加,图中反映和关系的示意图中可能正确的是 。
A.B.C.D.
31.水的硬度主要与水中溶解的钙、镁离子浓度有关,水的硬度也将影响水的电阻率。为测量样品水质的电阻率,检测员将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形塑料容器,容器两端用固定的圆形金属电极密封(如图甲所示)。粗测水样电阻约有几万欧姆。已知容器金属电极间距离为,容器内直径为。
(1)在测定水样电阻后,水样的电阻率的表达式为 (用题中测得物理量L、d、表达);
(2)若测得水样的电阻率越大,则说明溶液的离子浓度越 (选填“大”或“小”);
(3)用如图乙所示电路图测量水样的电阻。将开关置于a处,闭合开关,调节滑动变阻器,使灵敏电流计读数为I1=100µA;将开关置于b处,保持滑动变阻器不动,调节电阻箱,操作时发现当电阻箱阻值为时,灵敏电流计读数I2=62µA,若已知灵敏电流计内阻为,根据测量可知所取水样的电阻为= 。
32.某同学想测量绕制滑动变阻器的金属丝的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值为)、滑动变阻器、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。
(1)该同学首先截取了一段长为的金属丝,用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图乙所示,该读数 。
(2)实验时,先将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大,闭合S。
(3)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流 ,金属丝的电阻 。(结果均用、、表示)
(4)继续微调,重复(3)的测量过程,得到多组测量数据,以为纵坐标,为横坐标,根据测得的数据绘制出图像,若图像的斜率为,则金属丝的电阻为 (用、表示)。
得到的多组测量数据如表所示,根据表格数据,作出图像,如图丙所示,则可求得金属丝的电阻 (结果保留两位有效数字)。
/mV
0.50
0.70
0.90
1.15
1.40
/mV
0.99
1.39
1.80
2.28
2.80
(5)待测金属丝所用材料的电阻率 (用、、、表示)。
【题型9 电池电动势和内阻的测量】
33.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图中的 (选项“甲”或“乙”);
(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0~15V)
B.电压表(0~3V)
C.滑动变阻器(0~20Ω)
D.滑动变阻器(0~100Ω)
实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学根据记录的数据,做出如图所示的图线,根据所画图线可得,电动势 V(结果保留三位有效数字),内电阻 (结果保留两位有效数字)
(4)这位同学对以上实验进行了误差分析,其中正确的是______。
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
(5)乙同学利用DIS等实验器材测量同一电池组的电动势和内阻,实验装置如图甲所示,多次改变电阻箱的阻值,记录外电路总电阻阻值R,用电压传感器测得路端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线,图线斜率为k,在纵轴的截距为b,由图线可知, , (用k、b表示)。
34.(1)小明在实验室中准备测定某些电池的内阻。
①小明利用铜片、锌片与橙子制成水果电池,他采用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻,此操作(选填“可行”或“不可行”) 。
②小明用多用电表粗测①中水果电池电动势约为1.2V,查资料发现水果电池内阻约为。为准确测定水果电池的内阻,实验室提供了以下仪器:①电流表A(,内阻为)、②电压表V(0~3V,内阻约)、③电阻箱()、④滑动变阻器(最大阻值)、⑤开关一个,导线若干。如图设计最为合理的电路图是 。
A. B.C. D.
③小明另设计了如图乙所示的电路图,用于测定电池B的内阻(电动势未知),已知电源A的电动势、内阻。S先与1接通,调节电阻箱,记下电流表的示数,保持电阻箱接入电阻不变;S再与2接通,记下电流表的示数。重复以上操作,得到多组和的值;并作出的,的图像如图丙所示,若图线的斜率为k,纵轴上的截距为b,则电池B的内阻 (选用、、k、b表示)。若考虑电流表内阻的影响,测得电池B内阻的测量值 真实值。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)以下实验中,说法正确的是 。
A.“验证机械能守恒定律”实验中,纸带长度越短越好
B.“用双缝干涉测量光的波长”实验中,增大双缝到屏的距离,可使干涉条纹间距增大
C.“探究气体等温变化的规律”实验中,为避免气体进入或漏出,推拉活塞时,动作要迅速
D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,所用交流电源的电压不要超过12V
35.太阳能电池,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,又称为“太阳能芯片”或“光电池”,主要通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。某同学要测量光电池的电动势和内阻,根据实验室提供的器材,设计实验方案。
①光电池(电动势约为6.0V,内阻约为)
②电压表V(量程15V,内阻约为)
③电流表G(量程1mA,内阻)
④电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
⑤滑动变阻器 ⑥滑动变阻器
⑦电阻箱 ⑧定值电阻
⑨开关S和导线若干
(1)因电压表V的量程太大,现将电流表G改装成量程为6V的电压表,电阻箱的阻值需要调至 。
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,设计电路如图甲所示,实验中应选用的滑动变阻器是 。(填写器材编号)
(3)该同学利用上述实验原理图测得相关数据,并作出相应的图像如图乙所示,根据图像可求出电源的电动势 V,电源的内阻 。(结果均保留三位有效数字)
36.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻,其中电压表V的内阻较大。
(1)实验开始前,电阻箱的阻值应调至最大,其目的是
(2)闭合开关S,减小电阻箱的阻值,记下电阻箱的阻值R1以及电压表V的示数U1;再减小电阻箱的阻值,获得多组数据。若根据电阻箱的阻值和对应电压表的示数作出的图像如图乙所示,其中a1、a2、b均已知,则电源的电动势E= 内阻r= 。(均用a1、a2、b表示)
(3)考虑到电压表V内阻的影响,电源电动势的测量值 真实值,内阻的测量值 真实值。(均填“大于”“等于”或“小于”)
【题型10 练习使用多用电表】
37.(1)某实验小组在实验室练习使用多用电表测电阻。多用电表表盘如图甲所示,某同学在完成机械调零后,准备测电阻,他进行如下操作,请完成以下实验步骤:
①将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动 (选填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的 (选填“0”或“∞”)刻线。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 (填字母序号)的顺序进行操作。
A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
B.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
④正确操作后,读数如图乙所示,则阻值为 Ω。
(2)如图丙所示是一电流表内部的电路设计,其中G满偏电流为3mA,内阻Rg=11Ω,R1=15Ω,R3=0.10Ω,但R2已损坏,请根据电流表3A的量程,推算损坏之前R2= Ω。(结果保留两位有效数字)
38.多用电表是电学实验中常用的仪器,常用于粗测仪器的电阻。
(1)某同学打算利用多用电表粗测一个电压表的内阻,接下来应该做的是___________(把下列实验步骤前的字母按正确的操作顺序排列;可能有多余选项);
A.将电表开关掷于合适挡,然后将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
C.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
D.调节机械调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
E.调节机械调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
(2)用多用电表的欧姆挡测量电压表的内阻时,若发现选用“×100”挡时指针偏角过小,则应换用 (填“×10”或“×1k”)挡。
(3)如上图所示是一种多用电表的电路图,该多用电表测量电流的部分为一量程为10 mA的电流表和电阻R1,R2改装而来。改装后有两个量程可供选择:0 ~ 100 mA和0 ~ 1 A。已知电流表的内阻为10 Ω,则R1 = ,R2 = 。
39.某同学用一节电动势为1.50V,内阻为0.50Ω的干电池,将量程为0~1mA、内阻为90Ω的表头改装成倍率分别为“×1”和“×10”的双倍率欧姆表(欧姆表刻度线正中央的值为“15”):
(1)设计电路如图甲所示,与接线柱A相连的是 表笔(填“红”或“黑”);
(2)分析可知当K拨到 (填“1”或“2”) 时倍率为“×1”;
(3)改装完成后,将K拨到“×1”挡,将红、黑表笔短接进行欧姆调零后测量 的值,若指针指向 位置,则= Ω若实验室购买的新电池电动势实际值达到了1.55V,内阻为1.00Ω,则欧姆调零后,待测电阻的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)Rₓ的真实值。
40.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图,图中E是电池;、、、和是固定电阻,是可变电阻;表头电流表G的量程为,内阻,虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连,该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压5V挡和10V挡,直流电流10mA挡和100mA挡,欧姆挡。
(1)图(a)中的B端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接;
(2)开关S接位置 (填“1”或“2”)时是电流挡的小量程,根据题给条件可得 ;
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示,若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为 ;若此时B端是与“3”相连的,则读数为 ;
(4)当电池长期使用使得电动势变小,用该电池的多用电表测量电阻时,所测得的阻值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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