《闭合电路欧姆定律》综合练习
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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
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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。
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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
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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 。
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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
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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。
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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突然熄灭,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)。
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3、正确选项A、B、D。
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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;则本题转化为判断
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,
,可判断
减小。所以
,
均减小。
6、,
。
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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
,
,在误差允许的范围内,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)