答:(1)准备测量电路中的电阻时应先切断电源,且不可带电测量。 (2)首先估计被测电阻的大小,选择适当的倍率挡,然后调零,即将两表笔相触,旋动调零电位器,使指针指在零位。 (3)测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分,以免接入人体电阻,引起测量误差。 (4)测量电路中某一电阻时,应将电阻的一端断开。 四、计算题 一根铜导线长l=2 000 m,截面积S=2 mm2,导线的电阻是多少?(铜的电阻率ρ=1.75×108 Ω·m)若将它截成等长的两段,每段的电阻是多少?若将它拉长为原来的2倍,电阻又将是多少? 解:
答:导线的电阻是17.5Ω,若将它截成等长的两段,每段的电阻是8.75Ω,若将它拉长为原来的2倍,电阻又将是70Ω。 §1--3欧姆定律 一、填空 1.导体中的电流与这段导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。 2.闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路的总电阻成反比。 3.全电路欧姆定律又可表述为:电源电动势等于内电压与外电压之和。 4.电源端电压随负载电流变化的关系称为电源的外特性。 5.电路通常有通路、开路(断路)和短路三种状态。 6.两个电阻的伏安特性如图1-3所示,则Ra比Rb大(大小),Ra=10Ω,Rb=5Ω。
7.如图1-4所示,在U=0.5 V处,R1=R2(>、=、<),其中R1是非线性电阻,R2是线性电阻。
8.已知电炉丝的电阻是44 Q,通过的电流是5 A,则电炉所加的电压是220V。 9.电源电动势E=4.5 V,内阻r=0.5Ω,负载电阻R=4Ω,则电路中的电流I=1A,端电压U=4V。
10.一个电池和一个电阻组成了最简单的闭合回路。当负载电阻的阻值增加到原来的3倍时,电流变为原来的一半,则原来内、外电阻的阻值比为1:1。 11.通常把通过小电流的负载称为小负载,把通过大电流的负载称为大负载。
二、判断题
1.导体的长度和截面都增大1倍,则其电阻值也增大1倍。 ( × )
2.电阻两端电压为10 V时,电阻值为10Ω;当电压升至20 V,电阻值将变为20Ω。 ( × )
3.导体的电阻永远不变。 ( × )
4.当电源的内阻为零时,电源电动势的大小就等于电源端电压。 ( √ ) 5.当电路开路时,电源电动势的大小为零。 ( × ) 6.在通路状态下,负载电阻变大,端电压就变大。 ( √ )
7.在短路状态下,端电压等于零。 ( √ )
8.在电源电压一定的情况下,电阻大的负载是大负载。( × ) 9.负载电阻越大,在电路中所获得的功率就越大。 ( × )
三、选择题
1.用电压表测得电路端电压为零,这说明( B )。
A.外电路断路 B.外电路短路
C.外电路上电流比较小 D.电源内电阻为零
2.电源电动势是2 V,内电阻是0.1Ω,当外电路断路时,电路中的电流和端电压分别是( A )。
A.O、2 V B.20 A、2 V C.20 A、O D.0、0
3.上题中当外电路短路时,电路中的电流和端电压分别是( B )。
A.20 A、2 V B.20 A、O C.0、2 V D.0、0
四、计算题
1.有一灯泡接在220 V的直流电源上,此时电灯的电阻为484Ω,求通过灯泡的电流。
解:I=U/R=220/484=0.45(A) 答:通过灯泡的电流为0.45A。
2.某太阳能电池板不接负载时的电压是600μV,短路电流是30μA,求这块电池板的内阻。
解:
U=IR=300×10-3×5=1.5V
答:电池的端电压为1.5V,内阻为0.5Ω。
4.如图1—5所示,已知E=10 V,r=0.1Ω,R=9·9Ω。试求开关S在不同位置时电流表和电压表的读数。
解:1)开关S在1位置时电路处于通路状态,电流表和电压表的读数为:
2)开关S在2位置时电路处于开路状态电流表和电压表的读数为: I=0(A) U=E=10(V)
3)开关S在3位置时电路处于短路状态电流表和电压表的读数为: I=E/r=10/0.1=100(A) U=0(V)
答:开关S在不同位置时电流表和电压表的读数:1位置U=9.9V,I=1A;2位置U=10V,I=0A;3位置U=0V,I=100A。
5.某电源的外特性曲线如图1—6所示,求此电源的电动势E及内阻r。 解:由I=E/r+R得E=IR+Ir=U+Ir 由图可得
E=11+2r E=10+4r
解得:E=12V,r=0.5Ω
答:此电源的电动势E=12V及内阻r=0.5Ω。
五、实验题
图1—7所示为一个用电流表和电阻箱测定电池的电动势和内电阻的实验电路,图中R是电阻箱电阻。(1)简要说明实验步骤,写出电动势E和内电阻r的
计算公式。(2)某同学在实验时记录了以下数据:第一次,R1=9.4Ω,I1=0.2 A;第二次,R2=4.4Ω,I2=0.4 A。根据这些数据,计算电动势和内电阻的测量值。(3)考虑一下,还可以设计出哪几种测量电动势和内电阻的方法?画出实验电路图。
解:(1)实验步骤
1) 按图连接好电路,将电阻箱电阻调节到一个特定值,接通开关s,
从电流表读出电流值后断开开关。
2) 将电阻箱电阻调节到另一个特定值,接通开关s,从电流表读出
电流值后断开开关。
3)
(2) 根据实验数据计算:
(3)测量电动势和内电阻的实验电路图如1-7-1