- 交变电流
- 共1899题
某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间,闭合电键。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。
(1)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用U-R图像可得Rx=_______Ω。
(2)若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组,其内阻可忽略不计,根据U-R图像可得该电池组的电动势为_______V;滑动变阻器R′此时的阻值为R′=_______Ω。
(3)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果将_______(选填“偏大”、“偏小”)。为了消除这一因素造成的影响,现找来一只阻值为10Ω的定值电阻换接在a、b之间,则应________(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器R′的阻值,并使电压表的示数为________V。经过这样调节之后,只要保持滑动变阻器R′阻值不再变化,仍可利用本实验装置,用待测电阻Rx替换定值电阻,利用U-R图像实现对待测电阻Rx的准确测定。
正确答案
(1)20 (2)3 10 (3)偏小 减小 1.5
试题分析:(1)由图中读出,当电压表示数为2.00V时,Rx=20Ω;(2)根据全电路的欧姆定律,由图像可读出,当R1=10Ω时U1="1.5V;"
;当R2=20Ω时U2="2.0V;"
;则解得R/=10Ω,E="3V;" (3)若电源有内阻,则仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果中
,则测量值偏小;为了消除这一因素造成的影响,现找来一只阻值为10Ω的定值电阻换接在a、b之间,则应减小滑动变阻器R′的阻值,并使电压表的示数为1.5V。经过这样调节之后,就可认为电池的内阻为零,R′阻值和原来一样,以后只要保持滑动变阻器R′阻值不再变化,仍可利用本实验装置,用待测电阻Rx替换定值电阻,利用U-R图像实现对待测电阻Rx的准确测定。
某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表,设计电路如图(a)所示。定值电阻R1=500Ω,R2和R3的值待定,S为单刀双掷开关,A、B为接线柱。回答下列问题:
(1)按图(a)在图(b)中将实物连线;
(2)表笔的颜色为 色(填“红”或“黑”)
(3)将开关S置于“1”挡时,量程为 mA;
(4)定值电阻的阻值R2= Ω,R3= Ω。(结果取3位有效数字)
(5)利用改装的电流表进行某次洞里时,S置于“2”挡,表头指示如图(c)所示,则所测量电流的值为 mA。
正确答案
(1)如图所示 (2)黑 (3)10 (4)225 25.0 (5)0.780(0.78同样给分)
(1)实物连线图见答案;
(2)红表笔接电源的正极,电流由红表笔流入,由电路图(a)可看出表头右侧为正极,故表笔a为黑表笔;
(3)将开关S置于“1”挡时,表头跟串联后再跟
并联,将开关S置于“2”挡时,表头跟
串联后再跟
并联,故前者的量程较大,故开关S置于“1”挡时,量程为
10mA.
(4)由(3)问的分析,结合欧姆定律可知开关S置于“1”挡时,有,开关S置于“2”挡时,
,代入已知数据可得
Ω,
Ω。
(5)S置于“2”挡时,量程为1mA,表头示数为156μA ,故所测量电流的值为mA =0.780mA.
【考点定位】考查万用电表的原理及其应用,综合性较强,重在理解能力的考查。
一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是“×1”、“×10”、“×100”。用“×10”挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到 挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是: 。若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值 。在使用多用电表结束后,分别将选择开关保留在如下图甲、乙和丙所示的位置,其中图________(填“甲”、“乙”或“丙”)的位置是规范的。
正确答案
×100,重新进行欧姆调零, 2.2×103,甲
试题分析:表头指针偏转角度很小,说明电阻大,要换用高倍率挡,即换用×100档,重新调零后测量,测量完毕,把选择开关旋钮打至 交流电压最高档档(或OFF)
点评:偏角大说明电阻小,要换用小倍率挡,偏角小说明电阻大,要换用高倍率挡,重新调零后测量,读数为示数乘以倍率.为2.2×103,
一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是“×1”、“×10”、“×100”。用“×10”挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到 挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是: 。若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值 。在使用多用电表结束后,分别将选择开关保留在如下图甲、乙和丙所示的位置,其中图________(填“甲”、“乙”或“丙”)的位置是规范的。
正确答案
×100,重新进行欧姆调零, 2.2×103,甲
试题分析:表头指针偏转角度很小,说明电阻大,要换用高倍率挡,即换用×100档,重新调零后测量,测量完毕,把选择开关旋钮打至 交流电压最高档档(或OFF)
点评:偏角大说明电阻小,要换用小倍率挡,偏角小说明电阻大,要换用高倍率挡,重新调零后测量,读数为示数乘以倍率.为2.2×103,
在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为,实验室备有下列实验器材:
A.电压表V1(量程0~3V,内阻约为15) B.电压表V2(量程0~15V,内阻约为75
)
C.电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.2) D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为1
)
E.变阻器R1(0~100,0.6A) F.变阻器R2(0~2000
,0.1A)
G.电池组E(电动势为3V,内阻约为0.3) H.开关S,导线若干
(1)为减小实验误差,电流表应选用 ,电压表应选用 (填序号)。
(2)为减小实验误差,应选用图中 [填(a)或(b)]为该实验的电路原理图。
(3)按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来。
正确答案
(1)D,A (2)b (3)图略
试题分析:(1)电流表和电压表读数超过量程的时误差较小,但不能超过最大量程,最大电流
,所以电流表选D,电源电动势为3V,所以电流表选A。
(2)待测电阻较小,所以选择电流表外接误差较小,故选b。
(3)电路连接如下图
点评:中等难度。测量电路的选择:当时,用电流表外接法;当
时,用电流表外接法。
(7分)两位同学在实验室中利用如图⑴所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,图中abc分别代表三只电表,它们当中有两只电压表和一只电流表,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,甲同学记录的是电流表A和一只电压表V1的测量数据,乙同学记录的是电流表A和另一只电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图⑵所示的两条U-I图线.回答下列问题:
①(2分)图中a代表 ,b代表 , (填上三只电表的符号,如“A”、“V1”或“V2”)
②(2分)根据图象推断实验中所用滑动变阻器可能是下面的哪种规格的?
③(3分)根据图(2),可以求出定值电阻R0= Ω,电源内电阻r= Ω.
正确答案
(1)V2 A (2)B (3)
根据电压表应并联,a代表V2;电流表串联,b代表A;
(2)根据图象中的电流,AC电流较小,不符合要求,根据电压值与电流情况,可知D项电阻较大,满足要求的B正确。
(3)根据乙图得定值电阻,根据甲图得电源内电阻
。
如图是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时,可用来测量 ;当S旋到位置 时,可用来测量电流,其中S旋到位置 时量程较大。
正确答案
电阻; 1或2; 1
试题分析:据图可知,当定值电阻与表头并联时改装成电流表,当定值电阻与表头串联时,改装成电压表,当改装电路中有电源时,改装成欧姆表,所以,转换开关旋到3时是欧姆表,可以测量电阻;要测量电流,需要转换到1或者2。据可知,与表头并联的电子越小,改装后的电表电流越大,则接在1时,可以满足。
有一待测的电阻器Rx,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~10 V,内电阻约20 kΩ) ;
电流表A1,(量程0~500 mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300 mA,内电阻约4Ω) ;
滑动变阻器R1,(最大阻值为10Ω,额定电流为2 A) ;
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1 A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0. 5Ω);
开关及若干导线.
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I-U图线.
(1)电流表应选用 (选填器材代号).
(2)滑动变阻器选用 (选填器材代号).
(3)请在如图所示的方框内画出实验电路图.
正确答案
(1 ) (2)
(3)电路图如下图所示
试题分析:(1)被测电阻经过的最大电流约是:,因为0.222A<300mA,为了增加准确度,电流表应选择
(2)因为0.222A>0.1A所以滑动变阻器不能选择,只能选择
(3)实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,则滑动电阻器采用分压式接法;因为被测电阻的阻值40~50Ω之间,更接近电流表的内电阻约4Ω,远离电压表的内电阻约20kΩ,所以采用电流表外接法,测量的误差更小;实验电路图如下图所示
点评:通过计算被测电阻最大电流、选择电表的量程和滑动变阻器的额定电流;据要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,选择滑动电阻器采用分压式接法;测量电路的选择:当时,用电流表外接法;当
时,用电流表外接法。
某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻:
①定值电阻R,阻值未知;②滑动变阻器R0,变化范围0~54Ω,额定电流1A;
③理想电流表;④理想电压表;⑤待测电池;⑥电键、导线若干
(1)甲同学按如图a连接了实验线路,将滑片从某一点逐渐向左移动后,得到了表一的U、I数据,则可知电源电动势大小为 V,内阻为 Ω。
表一:
表二:
(2)乙同学利用相同的器材测量同一个电池,为了防止移动滑片时电源被短路,在电路中串联了定值电阻R,但在串联滑动变阻器时出错,导致将器材连成了图b的方式,将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧,得到了表二的U-I关系的某些数据,利用甲同学的测量结果,则定值电阻R=_____Ω。这一过程中电压表的最大值是______V(此空保留三位有效数字)。
正确答案
(1)6V, 2Ω; (2)6Ω, 5.44V
试题分析:(1)根据表一的数据,作出U-I图像如下图
图线与纵轴的交点为电源电动势,E=6V;电源的内阻 ;
(2)滑动变阻器左右两部分相当于并联接入电路,电压表示数为5.4V时,根据表一可知,流过电源的总电流为0.3A,流过滑动变阻器左半部分的电流为0.2A,流过有半部分的电流为0.1A,并联电路电流比等于电阻的反比,滑动变阻器总电阻为54Ω,所以左半部分电阻为18Ω,有半部分电阻为36Ω,并联后总电阻为12Ω,闭合回路此时的总电阻,所以电阻
;当滑动变阻器左右两部分电阻相等时,滑动变阻器接入电路电阻最大,此时
,所以此时电压表读数最大,
。
点评:U-I图线与纵轴的交点为电源电动势,图线的斜率的绝对值为电源的内阻,求内阻时一定要注意,纵轴电压一般不是从零开始的。
(6分)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2、3。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;
(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为______Ω。
正确答案
R=0.6Ω
试题分析:根据题述的测量,4个电阻阻值均为1Ω。如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻根据电阻的串联并联计算公式,为。
点评:本题是一道黑箱子问题,难度很大,这类题目一般不考,可能在物理竞赛中出现,解题时,要根据题目给出的条件,认真分析,找出符合题目要求的答案,
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