高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-1

第二章 恒定电流

2.7 闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律基本问题

要测量一电源的电动势$E$(略小于$3\;\rm V$)和内阻$r$(约$1\;\rm \Omega$),现有下列器材:电压表$\rm V(0\sim 3\;\rm V$)、电阻箱$R(0\sim 999.9\;\rm \Omega)$,定值电阻$R_{0}=4\;\rm \Omega$,开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。

实验小组同学计划用作图法处理数据,同学们多次调节电阻箱阻值$R$,读出电压表对应的数据,建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像,图像纵坐标表示$\dfrac{1}{R+ R_{0}}$,图像的横坐标表示电压表读数的倒数$\dfrac{1}{U}$。若所得图像的斜率为$k$,图像的延长线在纵轴上的截距为$-b$,则该电源的电动势$E=$                 ,内阻$r=$                 。(用$k$$b$表示)

[["$\\dfrac{k}{b}$","$\\dfrac{1}{b}$"]]

根据闭合电路欧姆定律,可得$E=U+\dfrac{U}{R+R_{0}}r$

可得$\dfrac{1}{R+R_{0}}=\dfrac{E}{r}\dfrac{1}{U}-\dfrac{1}{r}$

所以结合图像可得$\dfrac{E}{r}=k,\dfrac{1}{r}=b$

解得$E=\dfrac{k}{b}$$r=\dfrac{1}{b}$

利用上述方法测出的测量值和真实值相比,$E_{测}$                  $E_{真}$$r_{测}$                  $r_{真}$(填“大于”等于”或“小于”)

[["小于","小于"]]

根据题意可知,实验误差来源于电压表内阻分流的影响,根据等效电源的知识可知$E_{测}=\dfrac{R_{V}}{R_{V}+r_{真}}E_{真}$$r_{测}=\dfrac{R_{V}}{R_{V}+ r_{真}}r_{真}$

$E_{测}\lt E_{真}$$r_{测}\lt r_{真}$

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如图所示,光滑平行导轨与水平面成角置于匀强磁场中,下方磁感应强度大小为,方向垂直斜面向上,导轨间距为;上方磁感应强度大小为,方向垂直斜面向下,导轨间距为,导轨足够长且电阻不计。质量均为的导体棒和垂直于导轨放置。棒接入电路的电阻为,棒接入电路的电阻为,两棒始终在对应的导轨部分运动。为使棒沿斜面向下以速度(未知)匀速运动时,棒恰好静止,重力加速度为,计算的大小。 如图所示电路中,电源电动势为、内阻为,,,电容器中一带电液滴恰好处于静止状态,理想电压表、示数分别为、,理想电流表示数为,当滑动变阻器触头向滑动后,下列说法正确的是 如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的边长为,边长为,共有匝,总电阻,可绕与磁场方向垂直的对称轴转动。线圈处于磁感应强度的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“,”的灯泡,当线圈以角速度匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为。(不计转动轴与电刷的摩擦,结果保留两位有效数字) 如图所示,水平面内相距光滑的平行金属导轨接有的电阻,磁感应强度大小为的匀强磁场与导轨平面垂直。一质量、有效电阻的金属棒与导轨垂直放置。某时刻给金属棒施加一个水平向右的外力,让金属棒由静止开始以的加速度做匀加速运动,当通过电路某截面的电荷量为时撤去外力,导轨电阻不计,求: 如图所示,两平行金属导轨间距,导轨与水平面成。导轨上端连接有、的电源和滑动变阻器。长度也为的金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好,金属棒的质量、电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒一直静止在导轨上,当滑动变阻器的阻值时,金属棒刚好与导轨间无摩擦力。取,,。求: 如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电动机的电阻,定值电阻。电动机正常工作时,理想电压表的示数。求:
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