《闭合电路欧姆定律》综合练习
1、如图所示,R为定值电阻, 为侍测电阻,电压U为一定值。用一只伏特表分别测量R和 上的电压,示数分别为 和 ,发现 < U。则关于 阻值的下列说法中,正确的是:
A.精确等于
B.近似等于
C.当伏特表内阻 比R、 都大的多时才近似等于
D.因伏特表的内阻未知,上述说法都不正确
2、如图所示欧姆表的电路,G为电流表,满偏电流为50微安,电池电动势 = 1.5伏,则刻度盘中心刻度的电阻值为 欧,20毫安刻度值对应的电阻值为 欧,30毫安刻度值对应的电阻值为 欧姆。
3、如图所示电路中,电源电动势为r(小于外电路的总电阻),当变阻器R的滑片位于中点时,A、B、C三个小灯泡均正常发光,且亮度相同,则:
A.三个小灯泡中,C灯电阻最大,B灯电阻最小
B.当滑片P向左移动时,A、C两灯变亮,B灯变暗
C.当滑片P向左移动时,B、C灯变亮,A灯变暗
D.当滑片P向左移动时,电源输出的电功率减小
4、如图所示电路中,定值电阻与滑动变阻器的总电阻之比为 ,当变阻器的滑动片P由a端滑到b端的过程中,伏特表的示数变化情况是 。
5、如图所示电路中,电源电动势为 ,内电阻为r ,R1、R2、R3、R4为四个可变电阻。要使电容器C1、C2所带的电量都减小,则可以:
A.增大R1
B.增大R4
C.减小R2
D.减小R3
6、若采用图示电路来测量电源的电动势与内电阻,试比较测量值 与真实值 的大小。
7、如图所示,电灯L标有“4V、1W”。滑动变阻器R总电阻为50欧,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时安培表示数为0.45安,由于外电路发生故障,电灯L忽然熄灭,此时安培表示数变为0.5安,伏特表示数变为10伏,若导线完好,电路中各处接触良好,试问:
(1)发生故障是短路还是断路?发生在何处? (2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多少?
(3)电源电动势和内电阻分别为多大?
【答案】:
1、正确选项为A。
分析与解:由欧姆定律得
则
所以 。
2、
分析与解:当欧姆表a、b端的表笔短路时,电流表指针满偏,电流为50毫安,欧姆表内阻为 ,由 得 (欧),当a、b两端表笔间接上待测电阻 欧时, (安),指针半偏,所以,刻度盘中心刻度的电阻值为 欧;当a、b两端接上电阻 通过电流为20微安时: ,则 (欧),通过电流为30毫安时: ,则 (欧)。
3、正确选项A、B、D。
分析与解:将原题图改画成易观察电路连接形式图,依题意,三个灯泡均正常发光,且亮度相同由 和 ,可直接得出C灯电阻最大。再由 和 ,有 ,于是有 。依题意,滑片未滑动前,有 ,根据 图,此时电路工作在图中r的右侧,滑片P左移, 增大,则电源输出功率减小。由于外电路总电阻增大,则电源的路端电压增大,由 ,C灯变亮;由于 减小, 增大,由 , 减小,由 ,B灯变暗,由于路端电压U变大,RB不变,变阻器与A灯并联的阻值增大,则其分配电压变大,由 , 增大即A灯变亮。
4、伏特表示数先增大后减小。
分析与解:设 为 , 为 ,R为 ,当滑片P在任一位置时,设aP 电阻为x,Pb为 -x,电路是 与 -x串联, 与x串联,两个支路再并联。根据 ,若R增大,则U增大,R减小,则U减小;则本题转化为判定 的变化情况:
当 时, 有最大值 ,当 ,即P在a点时, ;当 即P在b点时 ,说明P从a向b滑动过程中,总电阻先增大后减速小,路端电压先增大后减小,伏特表示数亦先增大后减小。
5、正确选项为A、C。
分析与解:依电路图分析,电容器C1两端电压即电阻R2两端电压,电容器C2两端电压即电阻R2、R3两端的电压,由 ,要使电容器C1和C2所带电量都减小,需降低电容器两端的电压。
若增大R1,根据 ,则I减小,则 , 减小, 亦减小,此办法可行。
若减小R2,由 ,I增大,路端电压U减小,因为 , 增大, ,则 减小,又由 ,故 增大, ,可判定 减小。所以 , 均减小。
6、 , 。
分析与解:路端电压 ,在U——I图像中如图直线1。当 时,直线在纵轴上的截距 。直线斜率的绝对值 ,在实际测量中由于伏特表的分流作用,使得电流的每一个测量值I均小于真实值 ,所以每一个测量值所对应的坐标点(如A点)均相对于真实值对应的坐标点(如 点)向左平移一段距离。只有当外电路短路时,伏特表的分流作用才消失,此时测量值所对应的坐标点B才与真实值对应的坐标点B0重合,因此由测量值所画出的U——I图像如图中的直线2,通过比较得出 , ,在误差答应的范围内,通常采用这种电路测电动势和内电阻。
7、(1)故障发生在灯泡L处,是断路。(2)20欧;(3) 伏, 欧。
分析与解:(1)电路发生故障后,安培表示数增大,路端电压 也增大,因此一定是外电路总电阻增大所致。一定是在外电路某处发生断路故障:由于安培表有示数——R2不可能断路;由于伏特表有示数——变阻器不可能断路,依题意,导线完好、电路中各处接触良好,所以故障只可能是L2发生断路。
(2)由于 伏,则有 (欧),L未发生断路前恰好正常发光,所以L的额定电压 伏,L的额定电流 (安)。L未断路前路端电压 (伏),变阻器连入电路的阻值 (欧)。
(3)根据全电路欧姆定律 ,有故障前: ;故障后: 。
解之,得 (伏); (欧)
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