- 恒定电流
- 共18115题
利用下图(甲)所示的电路测量量程为500μA的电流表G的内阻(图中电源的电动势E=4V);先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R’,使电流表指针偏转到满刻度的,读出此时R’的阻值为200Ω.
(1)电流表内阻的测量值Rg=______Ω;
(2)将该表改装成量程为3V的电压表,需______(选填“串联”或“并联”)一个阻值R0=______Ω 的电阻箱;
(3)若要把改装好的电压表与标准电压表进行校对,请在下图的(乙)图中完成实物连接图,要求连线不得交叉.
(4)如果改装后的电压表的读数始终略偏小,则应该在电阻箱Ro两端______ (填“串联”或“并联”)一个______(填“大电阻”或“小电阻”).
正确答案
(1)干路中电流为 I=Ig,S2闭合,干路电流不变,R和R′并联电压相等,各支路电流之和等于总电流.
由IgRg=(Ig-
Ig)R
解得 Rg=100Ω
(2)利用电流的改装成电压表的原理:应将电流表与分压电阻串联R0.
由U=Ig(Rg+R0)
知R0=5900Ω
(3)改装后的电压表电阻较大,对电表进行矫正,滑动变阻选择分压接法,电路原理图如图,根据原理图,连接实物图如图.
(4)若改装后的电压表的读数始终略偏小,说明通过表头的电流偏小,串联的分压电阻偏大,可并联一个大电阻.
故答案为:
(1)100Ω
(2)串联,5900
(3)见答图.
(4)并联,大电阻.
(18分)
(1)如图所示,在高为h的平台边缘抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度为g。若两球能在空中相遇,则小球A的初速度应大于 ,A、B两球初速度之比
为 。
(2)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
① 实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 (填字母代号)。
A.将橡皮条拉伸相同长度即可 B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
② 同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是 (填字母代号)。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约为2kΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻5kΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值3kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;
开关S一个,导线若干。
①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ;
②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号;
③由上问写出V1内阻RV的表达式,说明式中各测量量的物理意义。
正确答案
(1)
(2)①B D
②B D
(3)①电流表A不能准确测量出流过电压表的电流。
②测量电压表内阻
的实验电路如图所示:
③=
表示
的电压
表示
和
串联的总电压
略
为测量阻值约15Q电阻的准确值,实验室现提供以下器材
A.待测电阻RX
B.电流表A1(0~10mA,内阻约2)
C 电流表A 2 (0~0.6A,内阻约0.05)
D.电压表V1(0~100mv,内阻约15K)
E.屯压表V2(0~5V,内阻约15K)
F.定值电阻R定 (约20)
G.滑动变阻器(0~5,2A)
H.蓄电池(6V,0.5Q)
I.单刀开关两只,导线若干
实验过程中,要求测量时只能测两组数据(U1、I1和U2 I2,且无系统误差.
(1)(5分)在方框图中画出测量电路图,并将所选器材用题给符号标在图中;
(2)(3分)R。的表达式为:RX=: (用U1,I1和U2 I2(表示)
(3)(2分)在实物图上用实线代表导线,连接成实验电路.
正确答案
(由于实验操作顺序原因写成
也可)(3分)
⑴所给器材中有电压表和电流表,因此使用一般伏安法测电阻的方法,只是由于电表内阻的影响带来系统误差,所以在实验设计时应集中在消除系统误差上面。消除电表内阻的影响最直接的方法就是测出电阻内阻,但所用电流表最大额定电压为的0.03V=30mV,电压表最大电流为0.33mA,因此都不能用伏安法直接测量,器材给定有一个定值电阻(20Ω),可以用来与电流表串联当作电流表内阻的一部分,或者与电压表并联测等效电阻,考虑到一次性连接实验电路,因此将定值电阻与电压表并联,用开关控制先测出并联后的电阻
,然后再闭合开关,有
,联立即可解得⑵。⑶略。设计性、开放性实验,考查伏安法测电阻的基本思想和考生综合分析能力、实验能力。难度较大。
为测量阻值约15Q电阻的准确值,实验室现提供以下器材
A.待测电阻RX
B.电流表A1(0~10mA,内阻约2)
C 电流表A 2 (0~0.6A,内阻约0.05)
D.电压表V1(0~100mv,内阻约15K)
E.屯压表V2(0~5V,内阻约15K)
F.定值电阻R定 (约20)
G.滑动变阻器(0~5,2A)
H.蓄电池(6V,0.5Q)
I.单刀开关两只,导线若干
实验过程中,要求测量时只能测两组数据(U1、I1和U2 I2,且无系统误差.
(1)(5分)在方框图中画出测量电路图,并将所选器材用题给符号标在图中;
(2)(3分)R。的表达式为:RX=: (用U1,I1和U2 I2(表示)
(3)(2分)在实物图上用实线代表导线,连接成实验电路.
正确答案
(由于实验操作顺序原因写成
也可)(3分)
⑴所给器材中有电压表和电流表,因此使用一般伏安法测电阻的方法,只是由于电表内阻的影响带来系统误差,所以在实验设计时应集中在消除系统误差上面。消除电表内阻的影响最直接的方法就是测出电阻内阻,但所用电流表最大额定电压为的0.03V=30mV,电压表最大电流为0.33mA,因此都不能用伏安法直接测量,器材给定有一个定值电阻(20Ω),可以用来与电流表串联当作电流表内阻的一部分,或者与电压表并联测等效电阻,考虑到一次性连接实验电路,因此将定值电阻与电压表并联,用开关控制先测出并联后的电阻
,然后再闭合开关,有
,联立即可解得⑵。⑶略。设计性、开放性实验,考查伏安法测电阻的基本思想和考生综合分析能力、实验能力。难度较大。
实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.现在要测量实际电流表G1的内阻r1.供选择的仪器如下:
A.待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω)
B.电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω)
C.电压表V1(量程6V)
D.电压表V2(量程15V)
E.滑动变阻器R3(0~1000Ω)
F.滑动变阻器R4(0~500Ω)
G.定值电阻R1(300Ω)
H.定值电阻R2(10Ω)
I.直流电源(E=3V)
J.电键S及导线若干.
(1)请选择合适的器材设计实验电路,并把电路图画在方框中(图中表明所选器材)
(2)根据测量所得物理量有r1=______.
正确答案
(1)由于待测电流表的满偏电压=
=5
×300V=1.5V,远小于表中给出的电压表量程值,所以不能使用给出的电压表
和
,因为电流表
的量程
的量程,可以将
与定值电阻
并联再
串联,电路中最大电阻
=
=
Ω=900Ω,所以滑动变阻器可以采用限流式,变阻器应选
,电路图如图所示
(2)根据欧姆定律应有=
+
,解得
=
.
故答案为(1)如图
(2)
用替代法测一个未知电阻Rx在常温下的阻值可用如下电路,图中Rs为电阻箱,A为电流表,S2为单刀双掷开关,R0为规格(0-20Ω)的滑线变阻器.测量前应将滑线变阻器R0的触片p调至______(填a或b),电阻箱Rs的阻值调至______(填最大或最小).闭合S1开始实验,接下来的步骤有以下一些:
A.慢慢移动触片p
B.将S2闭合在2端
C.将S2闭合在1端
D.调节电阻箱Rs的值
E.将S1断开
F.观察电流表指针变化直至某一位置
G.记下电阻箱上电阻读数
合理的次序应是______(填入步骤序号的字母)
正确答案
为了保护测量电路部分,应将滑片P滑动b端,使得测量部分短路,电流为零.电阻箱电阻打到最大值,防止接通电键时,电流过大,烧坏电表.
本题用电阻箱的阻值代替Rx的阻值,分别让电阻箱和待测电阻与滑动变阻器并联,使得两次电流表示数相同,此时电阻箱的阻值等于待测电阻的阻值.所以合理的次序为:CAFBDFEG.
故答案为:b; 最大; CAFBDFEG.
(18分)(1)(6分)下图为同一个打点计时器打出的四条长度相同的纸带,则下面判断正确的是 ____________(填选项前的字母)
A.甲纸带加速度最大 B.乙纸带加速度最大
C.丁纸带平均速度最小 D.丙纸带平均速度最大
(2)(12分)利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为:
(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5W
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
①甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
U/V
2.62
2.48
2.34
2.20
2.06
1.92
I/A
0.08
0.12
0.19
0.20
0.24
0.28
试利用表格中的数据作出U-I图,由图像可知,该同学测得两节干电池总的电动势值为__________V,内阻为__________W(均保留2位有效数字)。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表__________(选填“V1”或“V2”)
②乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接好原电路继续实验,实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,并将滑动变阻器的滑片移动到不同位置,记录了U1、U2、I的一系列值。他在同一坐标纸上分别作出U1-I、U2-I图线,则所做的直线斜率较大的图线是 ________________(填U1-I或U2-I)。定值电阻R0的计算表达式是R0=________________(用测得的物理量表示)。
正确答案
(1)BC(2)①2.9,3.5,V1(各2分) ②U2-I、(各3分)
略
电压表的内阻在20kΩ~50kΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测量电压表V(量程3V) 电流表A1(量程200μA)
电流表A2(量程5mA) 电流表A3(量程0.6A)
滑动变阻器R(最大阻值1kΩ) 电源ε(电动势4V)
电键K
(1)所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号).
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试在图中方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出).
(3)下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格,其中正确的是______
( a )
(b)
正确答案
(1)电路中可能的最大电流Imax=<
=2×10-4A,所以电流表选A1即可.A2,A3量程太大;
(2)滑动变阻器最大阻值《Rv,所以滑动变阻器应选用分压联法.实验电路如图所示.
(3)数据的处理要根据第组数据求出R值,再求R值的平均值.故a表错误,b表正确.
故答案为:(1)A1;(2)电路图如上图所示; (3)b表.
用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干.
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注).
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线.
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=______.
正确答案
(1)在实验中测定的电阻Rx的阻值(900~1000Ω)接近电压表V1和V2的内阻,属于测定大电阻,所以采用串联分压法,此外滑线变阻器R的最大阻值很小,必须采用分压接法,故实验电路原理图如下方的左图或右图
左图中电压表V1和Rx并联电阻约为420Ω,两图都满足题中要求“电压表的读数不小于其量程的”.
(2)先连滑动变阻器的分压接法,然后再连接串联分压电路,如图甲或乙
(3)在左图中+
=
,
在右图中U2=U1+Rx×
化简得Rx=或Rx=
r1
故答案为:或
r1.
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为______mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为______mm;
(3)已知该电阻的阻值约为220Ω;但该同学想用伏安法精确测量其电阻R0,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R0
电流表A(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V(量程0~3V,内阻约10kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
开关S
导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,且电压从零调起,请在右框中画出测量的电路图.
(4)若该同学用伏安法测量得到的R0的阻值为218Ω,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=______Ω•m.(保留2位有效数字)
正确答案
(1)由图示游标卡尺可知,主尺示数是5cm=50mm,游标尺示数是3×0.05mm=0.15mm,则圆柱体的长度是50mm+0.15mm=50.15mm;
(2)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数是4.5mm,可动刻度示数是20.0×0.01mm=0.200mm,圆柱体的直径是4.5mm+0.200mm=0.4700mm;
(3)电压从零开始变化,因此滑动变阻器应采用分压接法,=
≈7.3,
=
≈45.5,
>
,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.
(4)圆柱体电阻R=ρ=ρ
,电阻率ρ=
=
≈0.076Ω•m.
故答案为:(1)50.15;(2)4.700;(3)电路图如图所示;(4)0.076.
欲用伏安法测定一个阻值约为12Ω的电阻,要求测量结果尽量准确。
(1)下列器材中应选用的是________________(填序号);
A.电池组(6V,内阻很小)
B.电流表(0-3A,内阻约0.55Ω)
C.电流表(0-0.6A,内阻约1.25Ω)
D.电压表(0-3V,内阻约5kΩ)
E.电压表(0-15V,内阻约8kΩ)
F.滑动变阻器(0-5Ω,3A)
G.滑动变阻器(0-200Ω,2A)
H.开关、导线
(2)在下边方框画出实验电路图。
正确答案
(1)ACEFH
(2)
热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整,已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:
A.电流表A1,量程0.6A,内阻约1
B.电流表A2,量程3A,内阻约2
C.电压表V1,量程15V,内阻约15
D.电压表V2,量程3V,内阻约5
G.电源E(3 V、内阻可忽略)
H.盛有热水的热水杯(图中未画出)
L.开关、导线若干
(1)实验中应选用的电流表为__(填“A1”或“A2”),应选用的电压表为 ____(填“V1”或“V2”),应选用的滑动变阻器为____(填“R1”或“R2”)。
(2)在图甲的方框中画出实验电路原理图,要求测量误差尽可能小。
(3)根据电路原理图,在图乙的实物图上连线。
正确答案
(1)A;V2;R2(2)
(3)
某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx:电源E,适当量程的电流表电压表各一只,滑线变阻器R,电阻箱RP,开关S1、S2,导线若干。他设计的电路图如图(a)所示,具体做法:先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为I1,U1;再保持RP阻值不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数为I2、U2。
(1)请你帮他按电路图在实物图(b)上连线;
(2)写出被测电阻Rx=_______________(用电表的读数表示);
(3)此实验中因电流表有内阻,电压表内阻不是无限大,使被测电阻的测量值_______________真实值(选填“大于、小于或等于”)。
正确答案
(1)
(2)
(3)等于
中国机器人农民发明家吴玉禄(被誉为中国的特斯拉)只有小学文化,为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池,他在废品站找到了一个象电池一样有两个电极的装置,上面标有“TNT”等字样,他高兴地拿回去充电,结果差点丢了性命。如果你是他的儿女,为了安全起见,你能给他提出一些建议或帮助吗?
(1)经上网查找这是只工业电雷管,由电能转化成热能而引发爆炸的,利用了电流的热效应。给你一个多用电表你会选择 (直流电流,直流电压,电阻)挡来判断它是否为电池,可保证既安全又方便。
(2)经核实该电雷管全电阻值为6Ω,其中电热丝阻值为5Ω,引脚线长2m,阻值为1Ω,当通以0.45A电流时约6s钟爆炸,若吴玉禄用5.4V的电压给它充电时理论上约 s钟爆炸(危险)。
(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神,用伏安法设计了一实际精确测量上述单只电雷管电阻的电路.准备了以下实验器材:
待测电雷管Rx ,炸药桶(保护作用,防爆破)
电流表A1:量程0.5A 、内阻约0.5Ω
电流表A2:量程30mA、内阻约30Ω
电压表V1:量程30V、内阻约10 kΩ
电压表V2:量程2V、内阻约3kΩ
滑动变阻器R:0~10Ω 电阻箱R0:0~999.9Ω,0.1A
干电池E:电动势E=1.5V,内阻r约0.1Ω
电键S及导线若干,
① 请设计一个较合理的电路原理图,画在规定方框内,要求通过电雷管的电流不超过27mA,电压能从零调节,尽可能减小误差。
② 并写出Rx的计算公式Rx= ;说明公式中各物理量的意义:
。
正确答案
(1) 直流电压
(2) 1.5
(3)
①电路原理图如图所示。
② U/I-R0; U为电压表读数,I为电流表读数,R0电阻箱读数
选择多用电表直流电压档判断它是否为电池。当通以0.45A电流时约6s钟爆炸,说明6s钟产生的热量为0.452×R×6J,用5.4V的电压给它充电时,电流为0.9A,由0.92×R×t=0.452×R×6J,解得t=1.5s。电路设计为分压电路,电流表外接。由欧姆定律,U/I=R0+Rx
用下图给出的器材,测量一只标有“3V、0.6W”的小灯泡正常发光时的电阻R1。实验过程要求尽量减小误差(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内阻为1Ω;电流表内阻约为1Ω,电压表的内阻约为10kΩ)。
(1)电流表应选用的量程是______________A(选填“0.6”或“3”),电压表应选用的量程是______________V(选填“3”或“15”);
(2)请将你设计的实验电路图,画在上面的虚线框中;
(3)根据(2)中的电路图,用笔画线代替导线,完成上图中的实物连接;
(4)用此电路进行测量,其测量值______________(填“等于”、“小于”、“大于”)真实值;
(5)若小灯泡发光较暗时的电阻为R2,你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系是R1______________R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
正确答案
(1)0.6,3
(2)
(3)
(4)小于
(5)大于
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