- 恒定电流
- 共18115题
一只小灯泡标有“3V,1.8W”字样。各种器材的规格如下:滑动变阻器(最大阻值10Ω);电源(E=6V,r=1Ω);电流表(其上有0.6A和3A两个量程,其内阻分别约为0.1Ω和0.03Ω);电压表(其上有3V和15V两个量程,其内阻分别约为1kΩ和5kΩ。现用上述器材测量小灯泡正常发光时的电阻R1和不发光(灯泡两端电压较接近于零)时的电阻R2。
(1)将实验原理图画在虚线方框中。
(2)电压表应选用____________量程;电流表应选用____________量程。
正确答案
(1)
(2)3V,0.6A
为测量某电压表V1的内阻,某同学设计的电路如图所示.可供选择的器材有:
①待测电压表V1(0~3V,内阻约3kΩ)
②电压表V2(0~9V,内阻约10kΩ)
③定值电阻R1(阻值为600Ω)
④定值电阻R2(阻值为6kΩ)
⑤滑动变阻器R(0~20Ω)
⑥直流电源(10V,内阻可不计)
⑦开关S及导线若干
(1)定值电阻应选______.(选填“R1”或“R2”
(2)请将乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
(3)该同学经试验测量得到的数据如下表:
请在丙图中描点作出U2-U1图线,待测电压表V1的内阻为______kΩ.
正确答案
(1)因电压表V1的内阻较大,若与R1串联,R1的分压很小,测量误差较大,故可将电压表V1与R2串联.
(2)如图乙
(3)如图丙.
由=
解得 RV=R2=
R2
由图象求得:=2.92
代入解得RV=3.1kΩ
故答案为:(1)R2.(2)如图乙所示.(3)3.1.
Ⅰ.
(1)用已调零且选择开关指向欧姆挡“×100”位置的多用电表与量程为1V的电压表按如图所示方式连接,两表指针的位置如图1所示.电压表接线柱A是______(选填“正”或“负”)接线柱,此时通过电压表的电流为______mA.
(2)图2a中螺旋测微器读数为______mm.图2b中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为______cm.
Ⅱ.如图3所示为测量一直流电流表内电阻的实物图.其规格如下:直流电源(E):E=6V,内阻不计;
待测电流表(A):量程0~300mA,内阻约3Ω;
直流电压表(V):量程0~3V,内阻约1500Ω;
电阻箱(R1):最大值999.9Ω,最小改变量0.1Ω;
滑线变阻器(R2):最大值10Ω;
单刀单掷开关(K);导线若干.
①请在方框图内画出测量电流表内电阻的实验原理图(标明各元件的代号).
②根据所画原理图,用线段代替导线将图中所示实物图连接成实验电路图.
③根据实验电路,计算电流表内电阻的公式为RA______,式中各物理量的含义是______.
④连接电路时应注意的主要事项:______(任回答一项).
正确答案
(1)用多用电表欧姆档测电阻时,红笔接负极,黑笔接正极,所以电压表接线柱A是负极,由欧姆表读出电压表的内阻r=100×15=1500Ω,电压U=0.75V,根据欧姆定律得:I==
A=0.5mA
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×49.8mm=0.498mm,所以最终读数为1.998mm.
游标卡尺的固定刻度读数为10mm,游标读数为0.02×47mm=0.94mm,所以最终读数为10.94mm=1.094cm.
Ⅱ.①滑动变阻器应采用分压接法,电流表与电阻箱串连接在分压电路中,电压表测电阻箱与电流表两端电压,实验电路图如图a所示.
②根据电路图连接实物电路图,从电源正极出发,先连接干路,再连接分压电路,实物电路图如图b所示.
③闭合开关,移动滑片到某合适位置,调节电阻箱使电阻箱阻值为R1,读出电压表示数U,电流表示数I,由欧姆定律得:RA+R1=,则电流表内电阻RA=
-R1,其中U是电压表示数,A是电流表示数,R1是电阻箱阻值.
④为保证电路安全,由电路图可知,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到最左端,电阻箱接入电路的阻值应为电阻箱的最大阻值.
故答案为:Ⅰ.(1)负:0.5 (2)1.998;1.094;
Ⅱ.①实验电路图如图a所示;
②实物电路图如图b所示;
③-R1;U为电压表的示数,I为电流表的示数,R1为电阻箱的示数.
④电阻箱的阻值调到最大.
测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下:
A.测电压表
(量程3V,内阻约3KΩ)
B.电流表
(量程0.6A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2KΩ,额定电流0.5A)
D.电源E(电动势约3V,内阻不计)
E.开关两只,S1、S2,导线若干
(1)某同学设计了如图 (甲)所示的测量电路,在实验操作时,发现不可行.你认为主要问题是______.
(2)请从上述所给器材中选用所需器材,帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路,并在虚线框内画出原理图,要求标明给定器材的符号.用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量,写出电压表内阻的计算式Rv=______.并从图(乙)所给的器材中选出你所需要的器材,连接成实验电路图.
正确答案
(1)图甲所示电路中,电路最大电流I==
≈0.001A,电路电流太小,电流表量程是0~0.6A,电流表量程太大,电流表指针偏转不明显,电流表没有明显读数,因此图甲所示电路不可行.
(2)电压表与定值电阻串联,开关S2与定值电阻并联,实验电路图如图1所示;
根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图2所示;
闭合开关S1、S2读出电压表示数U1,电源电动势E=U1,
然后断开开关S2,读出电压表示数U2,定值电阻两端电压:
UR=E-U2=U1-U2,此时电路电流I==
,
电压表内阻RV==
=
;
故答案为:(1)电流表量程太大,而电路中电流太小,电流表没有明显读数.
(2)实验电路图如图1所示,实物电路图如图2所示;.
实际电流表有内阻.可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表G1的内阻r1时,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.定值电阻R1(300Ω);
D.定值电阻R2(10Ω);
E.滑动变阻器R3(0~1000Ω0;
F.滑动变阻器R4(0~20Ω);
G.干电池(1.5V);
H.电键S及导线若干.
①定值电阻应选______(填R1或R2),滑动变阻器应选______(填R3或R4).
②在图乙中按电路图连接实物图.
正确答案
①:由于待测电流表的量程等于电流表
量程的一半,所以应将阻值与待测电流表内阻相等的定值电阻
并联进行改装,使得改装后的电流表量程与电流表
的量程相等,以便与测量;
由于变阻器采用分压式接法时,阻值越小越方便调节,所以变阻器应选;
②:连接电路时,应先连好分压电路,然后再连接测量电路,连线图如图所示:
故答案为:①,
②如图
一只小灯泡,标有“3V、0.6W”字样.现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1.(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内阻不计;电流表内阻为1Ω,电压表的内阻为10kΩ).
(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用______(选填“内接”或“外接”)法.滑动变阻器的连接方式应采用______(选填“分压式”或“限流式”)
(2)将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)画在左下方的虚线框中.
(3)用笔画线当导线,根据设计的电路图将实物图连成完整的电路(图中有三根导线已经接好).开始时,滑动变阻器的滑动触头应该移到最______端(选填“左”或“右”).
正确答案
(1)因小灯泡标有“3V、0.6W”字样,其电阻R==15Ω,因
<<
,电流表应选外接法,根据闭合电路欧姆定律估算电路
=
=
Ω,显然滑动变阻器不能用限流式应用分压式接法.
(2)由(1)的分析要知,电路如图所示
(3)连接电路如图所示,开始时滑动变阻器的滑动触头应该移到最左端.
故答案为(1)外接,分压式
(2)如图
(3)如图,左
在用替代法测电阻的实验中,测量电路如图所示,图中R是滑动变阻器,Rs是电阻箱,Rx是待测高值电阻。S2是单刀双掷开关,G是电流表。
(1)按电路原理图将如图(图中已连好4根导线)所示的器材连成测量电路。
(2)实验按以下步骤进行,并将正确答案填在题中横线上。
A.将滑动片P调至电路图中滑动变阻器的最下端,将电阻箱Rs调至最大,闭合开关S1,将开关S2拨向位置“1”,调节P的位置,使电流表指示某一合适的刻度;
B.再将开关S2拨向位置“2”,保持______________位置不变,调节_____________使电流表指示的刻度仍为。假设步骤B中使电流表指针指示的刻度为
时电阻箱的阻值为R0,则Rx=_____________。
正确答案
(1)
(2)P,Rs,R0
用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.为了消除系统误差,某研究性学习小组设计了如图1所示的测量电路.
(1)请完成下列操作过程:
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2合向a,然后闭合电键S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.
第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,______.
(2)根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=______.
(3)根据实验原理图1连接好实物图2.
正确答案
(1)第二步.:将单刀双掷开关S2合向b,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
故答案为:将单刀双掷开关S2合向b,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
(2)当S2合向a时有:Rx+RA+R1=
当S2合向b时有:RA+R1=
解以上两式得:Rx=-
.
故答案为:-
.
(3)根据原理图可知实物图如下所示:
如图,用伏安法测电阻,当被测电阻阻值不能估计时,可采用试接法。让伏特表一端接在电路的a点上,另一端先后接在b点和c点,注意观察两个电表的示数。若安培表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表内阻可以比拟,伏特表应接在a、_________两点,并且测量结果_________。(填偏大、偏小)
正确答案
电流,c,大
在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
①备有如下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V,内阻约2kΩ);
E.电流表(0~0.6A,内阻约2Ω);
F.电流表(0~3A);
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ,电流表选 。(只填器材前的序号)
②用实线代表导线把图甲所示的实物连接成测量电路(图中有部分线路已连好)。.
③某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线, 得到被测电池的电动势E = V,内电阻r = Ω.
正确答案
(1) B E (2)
(3)E = 1.46±0.03 V r = 0.70±0.05 Ω.
(1)由于干电池的电动势只有1.5V,滑动变阻器应选B,从测量的数据可以看出电流最大只有0.57A,电流表应选E.
(2)电路图如图所示.
(3)
作出的U-I图象如图所示,从图象可以看出在U轴上的截距为1.46,即电源的电动势为1.46±0.03v.图象斜率的绝对值为:K=ΔU/ΔI=0.70Ω
(1)由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有__________。
(2)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:
干电池:电动势约1.5 V,符号
电压表:量程1 V,内阻998.3 Ω,符号
电流表:量程1 A,符号
滑动变阻器:最大阻值10 Ω,符号
电阻箱:最大阻值99 999.9 Ω,符号
单刀单掷开关1个,符号
导线若干
①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内。要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的________倍,电阻箱的阻值应为__________Ω。
正确答案
⑴H、R1、R2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质)
⑵①
②2; 998.3
⑴这是圆柱形电容器,但可以定性地根据平行板电容器的公式判断,由平行板电容器的公式,可推测影响圆柱形电容器电容的因素有:正对面积、板间距离、极板间的介质即H、R1、R2、ε。
⑵①考虑到电源的内阻比较小,则电流表接法是确定的,所以必须连接成答案所示。
②因为干电池的电动势约为1.5 V,电压表的量程1 V,为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的2倍;又因电压表的内阻为998.3 Ω,所以电阻箱的阻值也应为998.3Ω。
某同学想用以下器材组装一只欧姆计,并测量一只约几千欧电阻的阻值.
A 电流表,满偏电流为1mA,内阻为20Ω
B 电流表,满偏电流为0.6A,内阻为5Ω
C 电动势15V,内阻5Ω的直流电源
D 电动势3V,内阻3Ω的直流电源
E 最大阻值为5000Ω的滑动变阻器
F 最大阻值为100Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用______(填字母)
(2)欧姆计调零后,滑动变阻器被接入部分的阻值为______Ω
(3)若用此欧姆计测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为______Ω
正确答案
(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻,调零时电流表应该满偏,题中电源和电流表有四种组合:
组合一:AC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=15KΩ;
组合二:BC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=25Ω;
组合三:AD组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=3KΩ;
组合四:BD组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=5Ω;
考虑滑动变阻器最大5000Ω,应该选组合三,故电流表选A,电源选D,滑动变阻器选E;
(2)根据闭合电路欧姆定律,有:
Ig=
解得
R=-r-rg=
-20Ω-3Ω=2977Ω
(3)指针指在满偏电流的三分之一处,根据闭合电路欧姆定律,有Ig=
;
代入数据解得:Rx=6000Ω;
故答案为:(1)ADE;(2)2977;(3)6000.
为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω).有以下一些器材可供选择.
电流表:A1(量程0~50mA,内阻约12Ω) A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω)
电压表:V1(量程0~3V,内阻很大) V2(量程0~15V,内阻很大)
电源:E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω)
定值电阻:R(30Ω,允许最大电流1.0A)
滑动变阻器:R1(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
滑动变阻器:R2(0~1kΩ,允许最大电流0.5A)
单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______.(填字母代号)
(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求测量值的范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出)
(3)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=______.
正确答案
(1)、测量电阻时电流不能太大,电流表应选,电源电动势为3V,故电压表应选
,根据闭合电路欧姆定律考虑电流表读数要求 I=
≤
,可求出电路最小电阻R=90Ω,故变阻器若用限流式则
太小,
太大,因此应采用分压式,故应选阻值小的变阻器
,
(2)、又待测电阻阻值远小于电压表内阻,电流表应选外接法,但根据欧姆定律,若将电阻直接接在电压表两端时,电阻两端最大电压为U==50×12
V=0.6V,此时电压表无法读数,应将电阻与定值电阻串联,电路图如图所示.
(3)、由欧姆定律可得=
-R
故答案为(1)、
、
(2)如图
(3)-R
如图1是用来测量未知电阻Rx的实验电路的实物连线示意图,图中Rx是待测电阻,阻值约为300Ω;E是电池组,电动势6V,内阻不计;V是电压表,量程3V,内阻r约3000Ω;R是电阻箱,阻值范围0~999.9Ω;Rl是滑动变阻器,Sl和S2是单刀单掷开关.科主要的实验步骤如下:
①连好电路后,合上开关Sl和S2,调节滑动变阻器的滑片,使得电压表的示数为3.00V.
②合上开关S1,断开开关S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使得电压表的示数为2.00V.
③读出图2电阻箱的阻值,并计算求得未知电阻Rx的大小.
④实验后整理仪器.
(1)可供选择的滑动变阻器有:
滑动变阻器A:最大阻值100Ω,额定电流0.5A
滑动变阻器B:最大阻值10Ω,额定电流2.0A
为了使实验测量值尽可能地准确,实验应选用的滑动变阻器是______.
(2)电阻箱的旋钮位置如图所示,它的阻值是______.
(3)未知电阻Rx=______.
(4)测量值与真实值相比较,测量值比真实值______.(填偏大、相等或偏小)
正确答案
(1)因当滑动变阻器采用分压式接法时,其电阻值越小输出电压的线性越好,故应选电阻小的变阻器B.
(2)电阻箱读数为R=1×100+4×10+0×1+0×0.1=440Ω
(3)由实物连接图可知,设与
均闭合时电压表示数为
,变阻器的输出电压为
,则
=
=3V,当电键
断开时电压表示数为
,则
=3V,根据欧姆定律
=
,联立可得
=
.R,代入数据得
=880Ω.
(4)根据闭合电路欧姆定律与欧姆定律分析知,断开电键后,电压表示数应变小,滑动变阻器的输出电压变大,根据上式求出的电阻大于真实值.
故答案为(1)B.
(2)440Ω.
(3)880Ω.
(4)偏大.
某实验小组要描绘一个标有“3.6V,1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择: 电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)电流表A1(量程350mA,内阻约为1Ω)电流表A2(量程150mA,内阻约为2Ω)滑动变阻器R1(阻值0 ~ 200Ω)滑动变阻器R2(阻值0 ~ 10Ω)
⑴实验中为较准确测量,电流表应选 ,滑动变阻器应选 (填写器材代号);
(2)在虚线框内画出实验电路图。
(3)由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,将两个这样的灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在内阻不计电动势为8V的电源上,此时通过定值电阻的电流为 A,每盏灯泡的电阻值为 Ω,每盏灯泡的功率为 W
(保留两位有效数字)
正确答案
(1) A1 ;R2
(2)
(3) 0.54 A , 9.0 , 0.66 W
试题分析:(1)由小灯泡的规格得到,所以电流表应选A1,为了调节方便滑动变阻器应选R2.
(2)小灯泡的伏安特性曲线要求电压从零开始,所以滑动变阻器要用分压接法,由小灯泡的规格得到,由题意得电压表的内阻远远大于小灯泡的电阻,所以电流表要用外接法,具体电路图见答案。
(3)
由题意画出电源的I-U图像,则图像的交点即为通过每个小灯泡的电流,由图读出IL=0.27A,则通过定值电阻的电流为,由图读出UL=2.43V,由欧姆定律
,每盏灯泡的功率为
。
点评:学生明确电流表量程的选择应由题意中计算出的电流来选择,滑动变阻器选择时主要考虑调节的方便,会分析判断滑动变阻器、电流表接入电路的接法,能运用物理图像去分析问题。
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