- 交变电流
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如图,P是一根表面均匀地镀有很薄金属的发热电阻膜的长陶瓷管,膜的电阻率为,管的两端有导电箍M、N。现给你刻度直尺、伏特表V、安培表A、电源E、滑动变阻器R(0—5
)、开关S、导线若干,请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。(膜的电阻较大,电路符号为:
)
(1)在下面的虚线框内画出测量电路图
(2)实验中应测量的物理量有: 。
(3)计算膜层厚度的公式是:d= 。(用(2)答案中的符号表示)
正确答案
(1)见解析(2)管长L,直径D,管两端电压U,电流I(3)
试题分析:(1)因为膜的电阻较大,所以为了避免电压表的分流,故采用电流表的内接法,过程中要求电压的变化范围较大,所以采用滑动变阻器的分压接法,
由欧姆定律可得,镀膜材料的电阻,镀膜材料的截面积为
,根据电阻定律可得,
,所以镀膜材料的厚度为,
点评:本题容易出错的地方就是如何计算镀膜材料的截面积,在计算时可以把它看成是边长为陶瓷管周长,宽为d的矩形,计算出截面积,再根据电阻定律计算即可.
下图是改装并校准电流表的电路图,已知µA的量程为Ig=600μA,内阻为Rg,mA是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
(1)左图中分流电阻Rp的阻值为_______。
(2)在电表改装成后的某次校准测量中,电流表的示数如上图所示,由此读出流过电流表的电流为_______mA。此时流过分流电阻Rp的电流为________ mA(保留一位小数)
正确答案
(1) (2)49.5 (3)49.0
:(1)由于Rg和Rp并联,由IgRg=IRRp和I=Ig+IR 得:RP=.
(2)由图2知流过a电流表的电流I’为49.5mA;设此时流过表头的电流为I’g,流过RP的电流为I’R,
∵加在表头和Rp上的电压相等,故有I’gRg=I′RRp…①
I’=(I’g+I’R)…②;
由①②联立得:I’R=49.005mA≈49.0mA
点评:由该题可看出,解决此类问题要充分理解电表改装原理,电路的分压分流原理.
下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图。
①在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。
②由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转
Ⅰ____ ____________ __
Ⅱ___________ _______ _
③假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______ _偏转。(填“左”或“右” )
正确答案
①图略
②Ⅰ 将开关闭合(或者断开) Ⅱ 将螺线管A插入(或拔出)螺线管B_
③ 右
试题分析:①连线时注意两个连线电路是独立的②只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化就会有感应电流产生③假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,说明穿过磁通量增大就向左偏转,当螺线管A向上拔出的过程中,磁通量减小,指针应该向右偏转
点评:本题难度较小,感应电流方向与磁通量的变化有直接关系
图甲为多用表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为30的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调节部件 ,使电表指针停在 位置。
②调节可调节部件 ,使它的尖端指向 位置。
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件 ,使电表指针指向 位置。
④用多用电表测量另一电阻时,电表读数如图乙所示,该电阻的阻值是 。
正确答案
① S 左端0()刻度 ②K
③T 右端0刻度 ④15K
试题分析:在使用多用电表的欧姆档时,需要先进行机械调零,即条件部件S,是指针指向左端0位置,然后再进行选档,该题中被测电阻为30,所以条件部件K,使它的尖端指向
档,最后进行欧姆调零,即将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件T,使电表指针指向右端0刻度,读数为15K
点评:使用多用电表测量电阻时,先进行机械调零,再选档,最后欧姆调零,
如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种连接方法,Rx为待测电阻。如果V的读数是4.50V,A的读数是25.0mA,电压表的电阻是1. 0kΩ,那么:
小题1:Rx的测量值为_____________Ω;
小题2:Rx的精确值为_____________Ω;
正确答案
小题1:180_
小题2:_220_
小题1:Rx的测量值
小题2:Rx的精确值
故答案为:小题1:180 小题2:220
如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能现的情况有:
A.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将____________。
B.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针___________。
正确答案
(1)
(2) A.向右偏转一下;B.向左偏转一下
试题分析:(1)见图。
(2) 当将原线圈迅速插入副线圈时,则线圈的磁通量也是从无到有,则电流计指针向右偏转一下,
当原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电路中电流变小,导致线圈磁通量变小,则电流计指针向左偏转一下,
点评:由楞次定律来确定感应电流的方向,而闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式:可以线圈面积的变化,也可以磁场的变化,也可以线圈与磁场的位置变化.
下图为一正在测量中的多用电表表盘
(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻,则读数为 Ω.
(2)如果是用直流10 mA挡测量电流,则读数为 mA.
(3)如果是用直流5 V挡测量电压,则读数为 V.
正确答案
60 7.2 3.60
试题分析:电阻×10档读第一行,测量值等于表盘上读数乘以倍率“10”;直流电流10mA档读第二行“0~10”一排,最小度值为0.2mA估读到0.1mA就可以了;直流电压5V档读第二行“0~50”一排,最小分度值为1V估读到0.1V就可以,最后结果×。
(1)用×10Ω档测量电阻,指示值6.0Ω,倍率为×10,读数为60Ω.
(3)用直流10mA档测量电流,读数为7.2mA.
(2)用直流5V档测量电压,读数为3.60V.
点评:最小度值为1、0.1、0.01的估读到下一位,最小度值为2、0.2、0.02的估读半格,读到同位,最小度值为5、0.5、0.05的估读到本位。
甲同学使用万用电表测量一未知电阻的阻值,已知他使用的是欧姆档的×103档测量时指针为图中b位置,则测阻值为: ;该同学和还想用此万用表测量一个阻值约为180欧的定值电阻的阻值,其操作应是:先 ,再 方可进行测量;该同学接着用此表的50mA档测量一直流电路的电流,将万用表正确调节并按要求正确接入电路,指针指在图中b位置,则所测电流为 mA
正确答案
15×103 ,将倍率换为×10档,短接调零,44.2—44.8均算对
试题分析:欧姆档的×103档测量时,读数为15×103,欧姆表换挡要从新进行欧姆调零,将倍率换为×10档,短接调零,44.2—44.8均算对。
点评:准确掌握万用电表的原理、使用和读数方法。
用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十kW的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆档调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上_________________________。
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆档´1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆档´100
e.旋转S使其尖端对准OFF档,并拔出两表笔。
某次测量指针位置如右图所示,则被测电阻的阻值约为_______________W。
正确答案
c a b e 30000
本题考查万用表的使用规范,每一次换挡都要进行欧姆表调零,调零的办法是将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度
(10分)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出___________________,并用天平称出____________。
④用米尺测量_______________。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
正确答案
(1)
(2)重新处于平衡状态;电流表的示数I;此时细沙的质量m2;D的底边长度l;
(3)
(4)m2>m1
开关S断开时,D中无电流,D不受安培力,此时D所受重力Mg=m1g;S闭合后,D中有电流,左右两边所受合力为0,D所受合力等于底边所受的安培力,如果m2>m1,有m2g= m1g+BIL,则安培力方向向下,根据左手定则可知,磁感应强度方向向外;如果m2<m1,有m2g= m1g-BIL,则安培力方向向上,根据左手定则可知,磁感应强度方向向里;综上所述,则B=。
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