- 恒定电流
- 共18115题
(1)小量程电压表,其量程为1V,内阻未知,要精确测量其内阻,现用欧姆表粗测内阻,选择开关打到Ω档的X100档位,调零后进行测量,若电压表能被安全测量;
①欧姆表的红表笔应接电压表的极(“+”或“-”)
②测得欧姆表读数如图,则电压表的内阻Rv=______Ω
(2)为了进一步测量电压表内阻,备有下列器材.
A.待测电压表量程l.0v
B.电压表,量程15v,内阻约为15KΩ
C.电流表A1,量程0.5mA,内阻约为100Ω
D.电流表A2,量程0.6A,内阻约为0.2
E.滑动变阻器R1,0-20欧,额定电流1A
F.滑动变阻器R2,0-1750欧,额定电流l0mA
G.定值电阻R3=10欧.
H.电源为干电池一节,电动势1.5V.内阻不计
I.导线若干,开关一只.
为了精确测量电压表内阻,且读取要求从零开始变化,则电流表应选______(填选项前的字母,下同),滑动变阻器应选______.
正确答案
(1)①欧姆表的红表笔与欧姆表内置电源负极相连,因此红表笔应接电压表的“-”极相连;
②由图示欧姆表表盘可知,欧姆表示数为:17×100=1700Ω.
(2)电路最大电流约为:I==
≈8.8×1-4A=0.88mA,因此电流表应选C;
题目要求电压从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选E.
故答案为:(1)①“-”;②1700;(2)C;E.
某同学用如图所示的电路测量电压表
的电阻,已知
的量程是3V电阻约为1.5kΩ.图中
是另一块电压表,量程与
相同.R0是阻值已知的定值电阻,R中滑动变阻器,P是滑动触头.
(1)请在右边的方框中画出他的实验电路图.
(2)有两个定值电阻,阻值分别是100Ω及1.2kΩ,则在该实验中R0应选择______;同时有两个滑动变阻器,阻值分别是100Ω及1.2kΩ,则在该实验中R应选择______.
(3)他在实验中应测量哪些量?简要写出他的测量步骤.
(4)用他的测量量表示的电压表
的电阻值是RV1=______.
正确答案
(1)该题中要属于另一个电压表V2,来测量电压表V1的电阻,是根据串联电阻的分压原理来测量,所以是电压表V1与R0串联后与V2并联;电压表的示数变化范围要尽量大一些,所以滑动变阻器要采用分压式接法.电路原理图如图.
(2)V1的电阻约1.5kΩ,若与R0=100Ω串联,电压表上的示数变化不大,所以误差会大一些,应选择与R0=1.2kΩ串联;滑动变阻器要采用分压式接法,要选择100Ω的小电阻.
(3)要测量和记录的是两电压表的读数U1及 U2.
步骤:先把滑动变阻器的滑片P移动到最左端;闭合开关S再调节P,使电压表V2满刻度(或接近满刻度),记下此时两电压表的读数U1及 U2.
(4)电压表V 1与电阻R0上电压的和等于电压表V2的电压U2,根据串联电阻的分压关系得:=
整理得:RV1=R0.
故答案为:
(1)如答图所示.
(2)1.2kΩ;100Ω.
(3)先把滑动变阻器的滑片P移动到最左端;闭合开关S再调节P,使电压表V2满刻度(或接近满刻度),记下此时两电压表的读数U1及 U2.
(4)R0
在一次课外实践活动中,某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,内阻不计)
C.电流表A2 (量程2mA,内阻不计)
D.滑动变阻器R1(0~2kΩ,额定电流0.1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只,导线若干.
(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图1所示的电路原理图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?______.
(2)如果在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电压表V已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请你在图2所示的方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号);
②该实验小组的同学在实验中取得多组数据,然后通过作出如图3所示的线性图象处理数据,则电源电动势为______V,内阻为______Ω.
正确答案
(1)根据闭合电路欧姆定律,当滑动变阻器短路时,电流为:I==
≤1.85×10-3A=1.85mA,故用电流表A1量程太大,读数不准确;
故答案为:用A2替换A1 .
(2)①如图所示
②根据闭合电路欧姆定律,电流的表达式为:
I=
即
=
r+
结合图象可以得到:
r=7Ω,E=3.5v
故答案为:3.5,7.
(1)一个电压表,它的内阻是100Ω,量程是200mv,把它改变装成为量程为10A的电流表,电压表上应______(填“串”或“并”)联一个______Ω的电阻.
(2)如图所示的是用______法测电阻的部分电路,当开关S分别接通a和b时,若电压表的读数有较大变化,说明电阻R的值______(填“较大”或“较小”,下同);若电流表的读数有较大变化,说明电阻R的值______.
正确答案
(1)将电流表量程时,应该并联一个分流电阻,并联的阻值为:
R==0.02Ω.
故答案为:并,0.02.
(2)由该电路结构可知,该实验为伏安法测电阻实验,当开关S分别接通a和b时,若电压表的读数有较大变化,说明电流表的分压较大,或者说明待测电阻和电流表内阻相差不大,即待测电阻较小;若电流表的读数有较大变化,说明电压表的分流较大,待测电阻和电压表的内阻相差不大,即待测电阻较大.
故答案为:伏安,较小,较大.
某同学用图所示的电路测电压表V1内电阻,已知它的量程是0-3V,电阻约为1.5kΩ.图中V2是另一块电压表,量程与电压表V1相同.已知定值电阻的电阻值为R0.R是滑动变阻器,P是它的滑动触头.
①请根据实验的实物连接图,在右边方框中画出它的实验电路图
②有两个定值电阻,阻值分别是100Ω及1.2kΩ,R0应选用______.
③先把滑动变阻器的滑片P移到最右边,闭合开关S,再调节P,使电压表V2满刻度(或接近满刻度).记下此时两电压表的示数U1和U2.则电压表V1的电阻值是RV1=______(用字母表示,不用代入R0的值).
正确答案
(1)根据实物图的连接可知其原理图,具体原理图如下所示:
(2)所选定则电阻应对V1起到保护作用,因此选择较大的,即选择1.2kΩ的电阻.
故答案为:1.2kΩ.
(2)根据电阻串并联知识可知,定值电阻两端的电压为U=U2-U1,则流过电压表V1的电流为:I==
U2-U1
R0
因此电压表V1的电阻值是RV1=.
故答案为:.
现有以下器材:
A、电流计G:Ig=300μA,rg约为500Ω
B、电阻箱R1:0~9999.9Ω
C、电阻箱R2:0~999.9Ω
D、电阻箱R3:0~0.99Ω
E、滑动变阻器R:0~5Ω
F、定值电阻R0=8Ω(起保护作用)
G、电源E:电动势3V,内阻不计
H、电键和导线各若干
(1)要求从给定器材中选择器材设计一个实验电路,用半偏法粗测电流计G的内阻.请将电路图画在下列方框中;
(2)上述用半偏法测量电流计G的内阻存在系统误差,根据所设计的电路,经计算可知电流计G的内阻真实值r真=______(用R1、R2、R3中的某两个量表示)
(3)实验测得电流计G的内阻真实值为500Ω,将它改装成一只量程为0.3A的电流表A′.现用一只标准电流表A(量程0.3A,内阻0.1Ω)对改装的电流表A′进行校正,请重新选择适当的器材,在实物图中连接电路.
正确答案
(1)实验的原理:①设计一个电路,能让电路中的电流基本不变;②先在该电路中让电流表指针达到满偏,然后让一个小电阻与电流表并联,当小电阻上的电流和电流表的电流一样都是Ig时,电流表的内电阻大小就等于电流表的内电阻.
③由于电阻箱R 1的阻值较大,让R 1作为限流电阻,基本能满足电流恒定的要求.故实验的原理图如图.
(2)S2断开时,调节R1使电流表指针满偏,此时:E=IgRg+IgR1;闭合S2,调节R 2使电流表的指针半偏,此时:E=Ig+(
+I′)R1 ①
其中,I′是R2上的电流值,I′•R2=•Rg ②
联立①②两公式,解得:Rg=.
此时的Rg是电流表内阻的真实值rg.
(3)①校正电流表要从较小的数值开始,实验滑动变阻器要选择分压式接法;
②改装电流表要让电流计并联一个小电阻;
③改装后的电流表要与校正电流表串联,它们的读数应当一致.
可以根据以上的要画出电路图,(也可以不画出)然后依次连接成电路图.如图.
故答案为:(1)如图 (2) (3)如图
图1为测量电压表V内阻r的电路原理图.图中两个固定电阻的阻值均为R,S1、S2是开关,E是电源(内阻可忽略).
(1)按电路原理图将图2中的实物图连线;
(2)开关 S1保持断开,合上开关 S2,此时电压表的读数为U1;再合上开关 S1,电压表的读数变为U2,电压表内阻 r=______(用U1、U2和R表示).
正确答案
当开关 S1保持断开时,两个电阻与电源相串联,则有
=
,
当再合上开关 S1时,电压表测量电源的路端电压,由于电源内阻不计,所以E=U2,
解得r=R.
故答案为:(1)实物图连线如图所示. (2)Rx.
图(a)是测量电阻RX的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm
①根据原理图链接图(b)的实物图
②断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0V时,单位长度电阻丝为电压u=______V/cm.记录此时电流表A1的示数.
③保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图(c)中标出,写出RX与L、I、u的关系式RX=______;根据图(c)用作图法算出RX=______Ω
正确答案
①连线实物图如图;
②电源输出电压为3V,电阻丝长度为30cm,故每1cm长度电阻丝分得电压为0.1V;
③电压为LU,电流为I,故根据欧姆定律,有:Rx=;
描点作L-I图,如下图所示:
斜率为:k==60,故电阻Rx=kU=60×0.1=6.0Ω
故答案为:①如图所示,②0.1,③,6.0.
(10 分)
现有以下器材:
E.单刀双掷开关K一个,接线用的导线若干
试设计一个实验电路,用它既能测量直流电源的电动势E 和电流表内阻r,又能测量待测电阻的阻值Rx(注意:此电路接好后,在测量过程中不许再拆开,只许操作开关,读取数据)。具体要求:
(1)画出所设计的电路图。
(2)写出测量E、Rx和r主要的实验步骤。
(3)导出用已知量和实验中测量出的量表示的E、r 和Rx的表达式。
正确答案
(1)电路如图所示。
(2)见解析
(3)
(1)电路如图所示(2分)
(2)实验步骤:
A.将单向双掷开关K置于空位,按所设计的电路图接线;
B.按下电流表上的按钮开关K1,读下电流表的示数I1
C.将K 打向左侧与a 接通,读下电流表的示数I2
D.将K 打向右侧与b接通,读下电流表的示数I3’。(4分)
(3)由欧姆定律得:
E=I1(R+Rx+r), E= I2 (R+r), E=I3(Rx+r)
解以上三式得
(4分)
测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3V,内阻未知)一块 B.电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一只 C.定值电阻(阻值5kΩ,额定电流0.5A)一个 D.电池组(电动势小于3V,内阻不计)E.多用电表一只 F.开关两只 G.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应重新选择______倍率.重新选择倍率后,刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果大约是______Ω
(2)为了更准确的测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路.你认为其中较合理的是______(填“甲”或“乙”)电路.其理由是:______.
(3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量______;用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为Rv=______.
正确答案
(1)欧姆表指针偏转角度太小,说明所选倍率太小,为了较准确地进行测量,应重新选择×100Ω倍率;由图示欧姆表表盘可知,待测电阻阻值为30×100Ω=3000Ω.
(2)电源电动势为3V,电压表内阻约为3000Ω,图甲所示电路电流太小,电流表读数误差太大,实验误差太大,因此不能使用图甲所示实验电路,合理的实验电路是图乙所示实验电路.
(3)采用图乙所示实验电路,需要测出K2闭合前后电压表的读数U1、U2,电源内阻不计,电阻R两端电压UR=U2-U1,
K2断开时电路电流I==
,待测电压表内阻RV=
=
=
.
故答案为:(1)×100Ω;3000;(2)乙;甲图中流过电流表的电流太小,读数误差比较大;
(3)K2闭合前后电压表的读数U1、U2; .
为检测一个标值为5Ω的滑动变阻器,现可供使用的器材如下:
A.待测滑动变阻器Rx,总电阻约5Ω
B.电流表A1,量程0.6A,内阻约0.6Ω
C.电流表A2,量程3A,内阻约0.12Ω
D.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩ
E.电压表V2,量程3V,内阻约3kΩ
F.滑动变阻器R,总电阻约5Ω
G.直流电源E,电动势3V,内阻不计
H.电键S、导线若干
(1)为了尽可能精确测定Rx的总电阻值,所选电流表为___________(填“A1”或“A2”),所选电压表为_________(填“V1”或“V2”)。
(2)请根据实验原理图甲,完成图乙未完成的实物连接,使其成为测量电路。
(3)如图丙所示是用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径,则该电阻丝的直径为___________mm。
正确答案
(1)A1;V2
(2)
(3)1.205(说明:在1.203~1.207范围内均正确)
(14分)影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律,他们用这种材料制作成电阻较小的元件P,测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图,请添加两根导线,使电路完整.
(2)改变滑动变阻器的阻值,记录两电表的读数.根据表中数据,在图b中画出元件P的I-U图象,并判断元件P是金属材料还是半导体材料?答:
(3)若可供选择的滑动变阻器有R1(最大阻值2Ω,额定电流为0.3A)、R2(最大阻值10Ω,额定电流为1A),则本实验应该选用滑动变阻器 .(填器材前的编号)
(4)把元件P接入如图c所示的电路中,已知定值电阻R阻值为4Ω,电电动势为2V,内阻不计,则该元件实际消耗的电功率为 W.
正确答案
(1)如图所示(3分) (2)如图所示(3分) 半导体材料(2分)
(3)R2 (3分)
(4)0.25(0.23~0.27均算对) (3分)
试题分析:(1)由题意知,该实验从零开始测量多组数据,故滑动变阻器用分压式接法,由测量数据知可估算待测电阻的阻值较小,故测量电路用电流表的外接法,所以实物图如图所示;(2)描点画图,如图所示,随电压的增大,阻值越来越小,所以该材料是半导体材料
(3)由测量数据知,电流表的读数有大于0.3A的电流,所以电阻R1的额定电流太小,不能满足需要,故应选择R2;(4)连入电路后,根据闭合电路的欧姆定律,元件的电压与电流满足关系式
,在I-U坐标中画出该直线,与伏安特性曲线的交点为元件的电压、电流的实际值,如图所示,所以该元件实际消耗的电功率为P=1×0.25W=0.25W
测量一未知电阻的阻值。
(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小,将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为________Ω。
(2)着该同学计划用VA法准确测量电阻的阻值,提供的实验器材有:8V直流电源;电压表(0~10V,内阻约20kΩ);电流表(0~50mA,内阻约10Ω);滑动变阻器(0~20Ω,1A);开关和导线。
请根据实验要求和提供的器材,参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图,并完成下面实物电路未连接的导线。
(3)述(2)的实验中,连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学用多用电表检查电路故障。他的操作如下:选用多用电表的直流电压挡,将红、黑表笔分别接在:电源正负极间;变阻器电阻丝的两端;电流表“-”接线柱和电压表“+”接线柱之间,结果多用电表的指针均发生偏转,则可能是连接______________之间的导线发生了断路。
(4) 实验中移动变阻器滑动头,记下多组电流表、电压表读数(U,I),然后在坐标纸上作出UI图线,图线的________大小表示待测电阻阻值。在这个实验中,测量值________真实值。(填“>”“=”或“<”)
正确答案
(1)200
(2)
(3)连接电流表和电压表
(4)斜率;<
某课题小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA),在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应如何调整?
(2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1,电流表A1已损坏,现用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r。
①请在方框中作出电路图;
②为了便于分析,一般采用线性图象处理实验数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式________________________。
正确答案
(1)用A2替换A1
(2)①
②
某同学研究灯泡消耗的电功率与电源的输出功率的关系,电路如图甲所示。已知电阻R=10Ω。通过灯的电流与灯两端电压关系如图乙所示。则当与电源的输出功率
之比为1:4时,灯上电压UL与电阻R上电压UR之比为 ;电路两端的电压为 V或 V。
正确答案
1:3(2分) 40 80 (各1分)
略
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