高中物理伏安法测电阻计算题

一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线．现将该电源和一个变阻器R₀接成如图(乙)所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2 A，变阻器的最大阻值为R₀＝22 Ω.求：
 
(1)电源电动势E和内电阻r；
(2)空载时A、B两端输出的电压范围．
(3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值．

有一只电压表，量程已知，内阻为R_V，另有一蓄电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略），请用这只电压表和蓄电池，再用一个单刀双掷开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻R_x的实验方法（已知R_x的值与R_V相差不大）。
（1）在甲图的方框内，画出实验电路图；
（2）请用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图（其中部分已连好）；
（3）简要写出实验的主要步骤，并根据实验测得的数据，推导出高值电阻R_x的表达式。

如图甲所示的电路中，R₁、R₂均为定值电阻，且R₁＝100 Ω，R₂阻值未知，R₃为一滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：

（1）电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻R₂的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

要描绘某电学元件（最大电流不超过，最大电压不超过）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻为，用于限流；电流表量程为，内阻约为；电压表（未画出）量程为，内阻约为；电源电动势为，内阻不计。

(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：
　　　a、阻值0到，额定电流　

b、阻值0到，额定电流

本实验应选的滑动变阻器是（填""或""）
（2）正确接线后，测得数据如下表

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Ｕ（V）	0.00	3.00	6.00	6.16	6.28	6.32	6.36	6.38	6.39	6.40
Ｉ（mA）	0.00	0.00	0.00	0.06	0.50	1.00	2.00	3.00	4.00	5.50

a）根据以上数据，电压表是并联在与之间的（填""或""）

b)根据以上数据，画出该元件的伏安特性曲线。

(3）画出待测元件两端电压随间电压变化的示意图为（无需数值）

某实验小组，为了测量一个量程为0—3V的电压表的内电阻R_V（约几千欧），他们采用了如下的电路完成了实验。
（1）将图2所给的实验器材按照图1所示的电路简图连接成测量电路。
        
（2）测量时可以选择的实验步骤有：
A、闭合电键K；
B、将电阻箱R_o的电阻调到最大；
C、将电阻箱R_o的电阻调到零；
D、把滑动变阻器R的滑片P滑到a端；
E、把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；
F、调节电阻箱R_o的阻值，使电压表指针指示为1.5V，记下此时电阻箱R_o的阻值；
G、调节滑动变阻器R的滑片P，使电压表的指针指示为3.0V；
H、断开电键K。
请你把必要的实验步骤选择出来，并把步骤的字母代号按照合理的操作顺序列在下面的横线上：______________________  ______。
（3）该实验中可供选择的实验仪器有：
A、滑动变阻器：阻值范围0～2000欧；
B、滑动变阻器：阻值范围0～20欧；
C、电阻箱：阻值范围0～9999欧；
D、电阻箱：阻值范围0～999欧；
E、电源：输出电压5V；
F、电源：输出电压2V。
本实验中，电阻箱应该选择_______，滑动变阻器应该选择______，电源应该选择______。
（4）如果在上述实验步骤F中，某一学生读出电阻箱R_o的阻值为2500欧，则实验所测电压表的内阻R_V=_____________欧。该小组上述方法测出的电压表的内电阻R_V与电压表的真实值相比将_________（填“相同”“偏小”或“偏大”）。

有一电阻，其阻值大约在40～50Ω之间，需要进一步测定其阻值，手边现有下列器材：

有两种可供选用的电路如图所示，实验要求多测几组电流、电压值，以便画出电流－电压关系图。为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应选图　　所示的电路，应选代号是　　的电流表和代号是　　的滑动变阻器。

如图所示，R₁=14Ω  R₂=9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I₁=0.2A；当开关处于位置2时，电流表的读数I₂=0.3A．求电源的电动势E和内电阻r．

如图所示的电路中，R₁=9Ω，R₂=30Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4V，电流表A的示数为0.2A，S断开时，电流表A的示数为0.3A，（各表均为理想表）求：

（1）电阻R₃的值；
（2）电源电动势E和内阻r的值。

甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻R_x的阻值，电流表（量程0－5mA，内阻约10Ω），电压表（量程0－3V，内阻约3000Ω），最大阻值为1700Ω的滑动变阻器，电源E（电动势约为3V），开关S、导线若干。两人将其测量数据绘成U－I图象后如图甲和图乙所示。
（1）由图甲得R_x＝___________Ω；由图乙得R_x＝___________Ω；（结果保留三位有效数字）
（2）在下面方框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路，并由测量结果判定____________同学测量结果较为准确。

某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：
A．待测电流表A₁（量程0.6A）              B．电压表V₁（量程3V，内阻约2kΩ）
C．电压表V₂（量程15V，内阻约10kΩ）       D．滑动变阻器R₁（最大电阻10Ω）
E．定值电阻R₂（阻值5Ω）                      F．电源E（电动势4V）
G．电键S及导线若干
（1）电压表应选用_____________；
（2）画出实验电路图；
（3）如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I，则电流表A₁内阻的表达式为：R_A= ______________。

要测量电压表V₁的内阻r。现有如下器材：

A．待测电压表V1（量程3V，内阻约几千欧）

B．电压表 V2（量程15V，内阻约30kΩ ）

C．定值电阻R（3.0kΩ）

D．滑动变阻器R1（0～10Ω）

E.直流电源E（电动势约9V，内阻约2Ω）
F.开关S及导线若干。
⑴因为所给V₁、V₂的内阻及定值电阻R都很大，即使它们并联所得电阻也很大，故最大值为10Ω的滑动变阻器在电路中必须使用     接法（填“分压”或“限流”）才能对电路起到控制作用；
⑵待测电压表V₁两端的电压值可以由V₁的示数直接读出，通过V₁的电流因缺少电流表而不能直接测量，但可以借助题中给出的定值电阻R、电压表V₂间接测出。为了测出通过V₁的电流，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三种电路，其中合理的是       同学设计的电路。
 
 
⑶在虚线框内画出测量电压表V₁内阻r的完整的实验电路图；
⑷用已知量和直接测得量表示电压表V₁内阻的表达式r=___________；式中各直接测得量的意义是：                                                            。

在如图所示的电路中，R₁=2Ω，R₂=R₃=4Ω，电容C=2×10^﹣5μF，电键K先接a稳定后，R₂上消耗的电功率为4W．电键K再接b稳定后电压表示数为4.5V，图中各元件均完好，试求：

（1）电源的电动势和内电阻；
（2）电键从a接b过程中，流过R₃的总电量；
（3）当电键K接c时，通过R₂的电流．

如图所示电路，变阻器R₁的最大值为4Ω，此时它的有效电阻为2Ω，定值电阻R₂＝6Ω，电源内阻r＝1Ω。当开关闭合时，电源消耗的总功率为16W，电源的输出功率为12W，这时灯泡L正常发光。求：

（1）灯泡L的电阻；
（2）当开关断开时，要使灯泡L仍能正常发光，滑动变阻器R₁阻值应调为多少？

如图所示电路中，电阻R1＝R2＝3.0 Ω，R3＝6.0 Ω，S扳至1时，电流表的示数为
1.0 A，S扳至2时，电流表的示数为1.5 A，求电源的电动势和内阻(电流表的内阻不计)。

某同学用多用电表的“×10 Ω”挡测电阻，他的主要操作步骤如下：

A．将选择开关拨至“OFF”位置

B．把表笔插入测试笔插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度上

C．把选择开关置于“×10 Ω”挡

D．把两表笔分别与待测电阻的两端相接触并读数

这位同学在实验中正确的操作步骤顺序是_________________________.

若该同学在读数时发现指针正指在表盘的“15”刻度处（如图所示），则该电阻的阻值是_______Ω.