- 恒定电流
- 共18115题
现有一块灵敏电流表A1,量程为150μA,内阻r1约为1000Ω,要精确测出其内阻r1,提供的器材有:
电流表A2:量程1mA,内阻r2=50Ω
定值电阻四个:R0=100Ω;R1=40Ω;R2=4000Ω;R3=40000Ω
滑动变阻器:阻值范围0~20Ω
电源E:电动势约为4.5V、内阻很小
开关S一个,导线若干
(1)为了精确测出r1,实验小组设计出了如图甲的、便于多次测量的、并能保证各电表示数超过其量程的的实验电路图。图中的电阻R对电路起保护作用,在R1、R2、R3中,R应选用 。
(2)请按电路图图甲,在图乙中完成电路连接。(请在答题卡上画)
(3)在所测量的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算A1表的内阻,计算的表达式为r1= 。(式中的I1、I2分别是电流表A1和A2此次的示数)
正确答案
(a)R2(3分)(b)如图(3分)
(c)(3分)
(a)R2(3分)(b)如图(3分)
(c)(3分)
在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测电阻的丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4KΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15KΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用___________________(填写仪器前字母代号).
(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻在组成测量电路时,应采用安培表____接法,测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”).
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读数为____wzy________mm 。
(4)若用L表示金属丝的长度, d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式____ .
正确答案
(1)根据可知,要想测得电阻率,需要知道金属丝的长度,横截面积,和电阻,测量电阻所用方法为伏安法,选择:A.电池组(3V,内阻约1Ω),电路中电流最大值约为
,所以电流表选择C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω),电源电压最大为3V,所以电压表选择D.电压表(0~3V,内阻4KΩ),为了操作方便,滑动变阻器选择F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A),连接电路还需用到H.开关、导线若干综上所选器材为:ACDFH
(2)因为所测电阻丝阻值较小,所以应采用安培表外接法,,所测电流值偏大,所以测得的电阻值偏小
(3)螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数:0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm
(4)计算金属丝电阻率的表达式
故答案为:
将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校准。
①利用如图所示的电路测量电流表G的内电阻(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度;再闭合S2,保持R不变,调节R/,使电流表指针偏转到满度的,读出此时R/的电阻值为450Ω,则电流表内电阻的测量值Rg=________Ω。
②将该表改装成量程为3V的电压表,需________(填“串联”或“并联”)阻值为R0=_______Ω的电阻。
③把改装好的电压表与标准电压表进行对照校准,试在答卷中对应的虚线框中画出实验原理图。
正确答案
①150Ω
②串联(2分) 9850(2分)
③如图所示(4分)
此题涉及实验电流表的改装。(1)当电流表示数为原来的,则流过电阻的R/的电流为电流表电流的
,电阻R/为电流表电阻的3倍,电流表电阻为150Ω。(2)将电流表改装成大量程的电压表需要串联一个大电阻,假设电阻为Rx,则
,代入数据解得Rx=9850Ω。(3)校对改装后电压表需要把它和准确的电压表并联,保持电压始终一致,并且滑动变阻器采用分压接法,保证电压从零开始变化。本题考查了利用串并电路知识改装大量程仪表的改装,难度较大。
现要用电流表对电路进行电流测量,但由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装然后进行测量.可供选择的器材如下:
电流表A1.A2(量程0~500μA,内阻约为500Ω)
滑动变阻器R(阻值0~100Ω.额定电流1.0A)
定值电阻R1(阻值约为100Ω)
电阻箱R2(阻值0~999.9Ω)
开关.导线若干
电源E
①测量电流表A2的内阻,以下给出了实验中必要的操作:
A.断开S1 B.闭合S1.S2
C.按图连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最 (填“左”或“右”)端, R2
调至 .
D.调节R2,使表A1的示数为I1,记录R2的值
E.断开S2,闭合S3
F.调节滑动变阻
器R,使表A1.A2的指针偏转适中,记录表A1的示数I1
请把上述实验步骤中的空白处填上正确内容,然后按合理的顺序排列实验步骤:
.(填序号)
②将电流表A2(较小量程)改装成电流表A(较大量程)
如果①中测出A2的内阻为468.0Ω,现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A, 应把R2调为 Ω与A2并联,改装后电流表A的内阻RA为 Ω.
正确答案
①左 最大(各1分)
②CBFEDA (4分)
③12 Ω,11.7Ω(各2分)
略
在测量未知电阻阻值的实验中;
(1)小华用多用电表粗测某电阻Rx的阻值,他把选择开关旋到电阻“×100Ω”档时,发现指针向右偏转角度过大.
①他应该换用______档(填“×10Ω”或“×1kΩ”),换挡后,先要______;
②换挡后,他按正确的操作步骤测出了Rx的阻值,表盘的示数如图甲示,则Rx的阻值约为______Ω.
(2)小涵准备用伏安法更精确地测量另一电阻的阻值Ry(约5Ω).她用到的器械有:电源E(电动势9V,内阻较小);电流表A(量程0.6A,内阻约为0.1Ω);电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);滑动变阻器R(阻值范围为0~6Ω,额定电流5A);开关一个、导线若干.
①请在图乙所示虚线框中帮她画出测量Ry的最合理电路图;
②请接着再图丙中进行实物连线.
正确答案
(1)①:欧姆表的指针偏角过大,说明待测电阻的阻值较小,即所选的倍率过大,应选择小一档的倍率,所以应该换用×10Ω档;
注意换挡后应先要重新调零;
②:欧姆表的读数为:R=22×10Ω=220Ω;
(2)①:由于待测电阻阻值远小于电压表内阻(或满足>
),电流表应用外接法;
根据闭合电路欧姆定律可求出电路中需要的最大电阻为=
=
Ω=45Ω,所以变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:
②:实物连线图如图所示:
故答案为:(1)①×10,重新调零;②220;(2)①如图;②如图
要求有尽可能高的精确度测量一个阻值约为5Ω的电阻Rx,实验室提供下列器材:
电流表A1:量程100mA,内阻r1约为4Ω;
电流表A2:量程500μA,内阻r2=750Ω;
电压表V:量程10V,内阻r3约为10kΩ;
滑动变阻器R0:阻值0-10Ω;
电池E:电动势E=1.5V,内阻很小;
电键S,导线若干.
请选出适当器材并在图虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号.
正确答案
待测电阻的电阻值约5Ω,属于小电阻,所以要选择电流表的外接法;
该题中,电源的电动势只有1,5V,而电压表的量程是10V,该情况下电压表指针的偏转角将会很小,所以不能使用.
电流表A1:量程100mA,Ug1=Ig1•r1=0.1×4=0.4V,Ug2=Ig2•r2=0.375V
所以若使用A2作为电压表测量待测电阻的电压,用A 1测量待测电阻的电流,它们的总电压接近0.8V,可以考虑.
所以实验的电路如图所示.
答:实验的电路如图所示.
小明同学在测定金属丝电阻率的实验中,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整.
(1)他首先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图1所示,该金属丝的直径为______mm.
(2)他再用多用电表粗测金属丝的阻值,操作过程如下:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“×10”挡位;
②将红、黑表笔短接,调节______旋钮(填图2中的“A”或“B”或“C”),使欧姆表指针对准电阻的______处(填“0刻线”或“∞刻线”);
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图3所示;
④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,小明将选择开关旋至电阻挡______挡位(填“×1”或“×1k”),重新进行______;
⑤重新测量得到的结果如图4所示,则金属丝的电阻为______Ω.
(3)他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值,他用如图所示的装置进行测量,其中部分器材的规格为:电源E(两节干电池,3V),电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),电压表(量程3V,内阻约10kΩ),滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1A).要求滑动变阻器采用限流式接法,为了减小实验误差,请你在图5中加两条导线将未连接完的电路连起来.
正确答案
(1)螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为35.0×0.01mm=0.350mm,所以最终读数为0.5mm+0.350mm=0.850mm;
(2)用多用电表粗测金属丝的阻值时选档后一定要先进行欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮B,使指针对准电阻的0刻线处;
选“×10”挡位时由图知指针偏转角度较大,被测阻值较小,应换小档:“×1”档,换挡后重新欧姆调零.
测量后如图4所示指针示数为6,倍率为“×1”,故最后读数为:6×1=6Ω;
(3)=
=100Ω>6Ω,被测电阻为小电阻,故采用电流表外接法;题目要求滑动变阻器采用限流式接法,连接实物电路图如图:
故答案为:(1)0.850mm;B;“0刻线”;欧姆调零;6,(3)如图.
某实验小组利用下列的电学实验器材探究一段某种导电材料的电阻:
器材:电流表A(0.6A/3A,内阻小于0.1Ω),电压表V(3V/15V,内阻大于9kΩ),学生电源E(3V直流电源),滑动变阻器R(最大阻值为25Ω),
开关K和导线若干.
该小组大约每隔2分钟测量一组数据,下面是他们记录的实验数据及作出电阻的U-I图线:
(1)在方框内画出该小组实验的电路图______;
(2)分析该小组所画出的U-I图线弯曲的主要原因______;
(3)比较该小组的电阻测量值R测与真实值R真的大小关系并说明产生此误差的原因______.
(4)某同学某次用多用表的“×10”欧姆挡试测这段材料在常温下的电阻,表盘的示数如图所示,则该材料的电阻是______Ω.如果用10电压档测量某电路两端电压,表盘的示数如图所示,则电压是______V.
正确答案
(1)因电阻较小电压表内阻相对很大,分流作用小故用电流表外接法;滑动变阻器若用限流式则其最小电流也大于0.04A
故不能用限流式,采用分压式
则电路如图所示;
(2)随电流的增大,图中的各点与原点连线的斜率在变小,而斜率表示的是阻值,则阻值在变小;
电压大电流大则功率大,则温度变高,而阻值在减小,是因为电阻率随温度的升高而减小.
(3)外接法中电流表的示数为通过电阻的电流和通过电压表的电流之和大于了通过电阻的电流的真实值,故R测<R真,其误差来源于电压表的分流.
(4)欧姆档读两位有效数字×倍率为110Ω,电压档最小分度为0.2V,则估读到同位,为6.8V.
故答案为:(1)电路如图
(2)电阻率随温度的升高而减小
(3)R测<R真 误差是由于电压表内阻的分流造成的
(4)110Ω 6.8V
在研究电磁感应的实验中
(1)一位学生将电流表、电池、电阻和电键连接成如图(1)所示电路,接通电键,看到电流表指针偏向正接线柱一侧.这样做的目的是_______________________.
(2)这位学生又把电流表及原、副线圈A和B、电池、电键连接成如图(2)所示电路.
①当接通电键时,或接通电键后将线圈A插入线圈B的过程中,看到电流表的指针都偏向正接线柱一侧.试在图中标出线圈A中电流I的方向,线圈B中电流I1的方向.比较I和I1的方向,可得出的实验结论是________________________________________________.
②当断开电键时,或将线圈A从线圈B中拔出的过程中,发现电流表的指针都偏向负接线柱一侧,试在图中标出线圈B中电流I2的方向,比较I和I2的方向,可得出的实验结论是:___________________________________
_________________________________.
正确答案
(1)查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系
(2)①当线圈B中磁场增强时,线圈B中产生的感应电流磁场方向,就与原磁场方向相反.
②当线圈B中磁场减弱时,线圈B中产生的感应电流的磁场方向就与原磁场方向相同.
(1)查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系
(2)①当线圈B中磁场增强时,线圈B中产生的感应电流磁场方向,就与原磁场方向相反.
②当线圈B中磁场减弱时,线圈B中产生的感应电流的磁场方向就与原磁场方向相同.
在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,选用能够尽量减小系统误差的电路进行实验,所测得的各组数据已用实心点标在了如图1的坐标纸上.
(1)根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线,并由此图线得出该电阻的阻值为RX=______Ω(保留2位有效数字).
(2)在方框图2中画出实验电路图.
(3)将实物图3连接成实验电路.
正确答案
用直线将各点相连接,注意误差较大的点要约去;如图所示;由U=IR可知,图象的斜率表示电阻,则可求得R=×103=2.3kΩ;(因误差较大,故示数2.2-2.6KΩ均算正确)
(2)由题意可知,实验中应多测几组数据,故滑动变阻器采用分压式接法;因电压表内阻只有20kΩ,而电阻阻值为2.3kΩ,故电压表引起的误差较大,故应采用电流表内接法;
电路如图所示;
(3)根据原理图,先画出滑动变阻器与电源支路,再将电流表和待测电阻并联在滑动变阻器一侧,最后将电压表并入;注意导线不能交叉;且要注意选择接线柱;如图所示;
故答案为:(1)如图1所示;2.3k;(2)如图2所示;(3)如图3所示.
(1)某同学用游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图1所示,则该工件的长度L=______ cm.
(2)物理研究有许多思想方法,下列各种处理问题的方法中用比值定义法的是______,用等效替代法的是______,属于理想化模型的是______,用控制变量法的是______.(请选填下列例子前的号码)
①电路的简化 ②加速度的定义 ③质点 ④探究加速度与力、质量的关系
(3)测定金属丝的电阻(阻值3~5Ω)时,给定的实验器材的实物如图2所示,要求通过金属丝的电流可以在0-0.6A之间变化.请在方框中画出实验电路图,并在图中用实线代替导线连接成符合实验要求的电路图.
正确答案
(1)由图示可知,主尺示数为2cm,游标尺示数为6×0.05mm=0.30mm=0.030cm,则游标卡尺示数为2cm+0.030cm=2.030cm;
(2)物理研究有许多思想方法,下列各种处理问题的方法中用比值定义法的是②加速度的定义;
用等效替代法的是①电路的简化;属于理想化模型的是③质点;用控制变量法的是④探究加速度与力、质量的关系.
(3)电流从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法,金属丝阻值约为3~5Ω,阻值很小,为减小实验误差,电流表应采用外接法,电路图如图甲所示,
根据电路图连接实物电路图,如图乙所示.
故答案为:(1)2.030;(2)②;①;③;④;(3)实验电路图如图甲所示,实物电路图如图乙所示.
请完成以下两小题:
(1)图a中螺旋测微器读数为______mm.图b中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为______cm.
(2)如图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)①螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×49.6mm=0.498mm,所以最终读数为两数相加,即为1.998mm.
②游标卡尺的主尺读数为10mm,游标读数为0.02×47mm=0.94mm,所以最终读数为10.94mm=1.094cm.
(2)①因滑动变阻器的总电阻较小,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,或使滑动变阻器所分的电压为零.
故答案为:
(1)1.998,1.094
(2)①如图a
②如图b
③-R1.式中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;或使滑动变阻器所分的电压为零;等.
用以下器材测量待测电阻RX的阻值:待测电阻RX,阻值约为100Ω
电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计;
电流表A1,量程为0~50mA,内电阻r1=20Ω;
电流表A2,量程为0~300mA,内电阻r2约为4Ω;定值电阻R0,阻值R0=20Ω;
滑动变阻器R,最大阻值为10Ω;单刀单掷开关S,导线若干;
(1)测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的,以下测量电阻RX实验电路原理图可选______
(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX______.
正确答案
(1)测量电阻的基本原理是伏安法,所给器材没有电压表,可用电流表A2与A1示数之差乘以定值电阻R0相当于电压表,另一电流表测量电流.由于滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,小于Rx,故采用分压接法.因电流表A2的量程较大,可用来测量干路电流,电流表A1测量待测电阻Rx的电流.故测量电阻RX实验电路原理图可采用甲图.
(2)根据欧姆定律和并联电路电压相等得:RX=-r1=
R0-r1
故答案为:-r1
(1)甲
(2)R0-r1
如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:
(1)待测电阻Rx(约100 Ω)
(2)直流毫安表(量程0~20 mA,内阻50 Ω)
(3)直流电压表(量程0~3 V,内阻5 kΩ)
(4)直流电源(输出电压6V,内阻不计)
(5)滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1A)
(6)开关1个,导线若干
根据材料规格及实验要求,在本题的实物图上连线。
正确答案
(1)如图1所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′.O为直线AO与aa′的交点.在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针.
①该同学接下来要完成的必要步骤有______
A.插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
B.插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
C.插上大头针P4,使P4仅挡住P3
D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
②过P3、P4作直线交bb′于O′,过O′作垂直于bb′的直线NN′,连接OO′.测量图1中角α和β的大小.则玻璃砖的折射率n=______.
③如图2所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽.若其他操作正确,则折射率的测量值______准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
①用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l.再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图3所示,则这次测量的读数D=______mm.
②为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(×1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R.欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图4所示,则这次测量的读数R=______Ω.
③使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值.为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用______,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______(选填器材前的字母).
A.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电压表V1(量程15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
E.滑动变阻器R1(总阻值10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(总阻值100Ω,额定电流2A)
④若采用图5所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的______点相连(选填“a”或“b”).若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=______.
⑤铜 1.710-8Ω•m钨 5.310-8Ω•m康铜 5.010-7Ω•m锰铜 4.410-7Ω•m镍铬合金 1.110-6Ω•m
所列的是一些材料在20°C时的电阻率.实验中使用的金属丝是方框中列出的某一种材料.某次实验中,测得金属丝的长度为52.80cm,直径为0.495mm,阻值为2.9Ω.则金属丝的材料为______(选填金属名称).
正确答案
(1)①确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像,则P3必定在出射光线方向上.所以确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像.确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能 挡住P1、P2P3的像,故选BD.
②测定玻璃砖折射率的原理是折射定律n=.
③作图时,玻璃砖应与所画的边界相齐.该同学的做法中,出射光线的侧向偏移距离小于理论的侧向偏移距离,所以测量出的折射角要小于真实的折射角,导致测量值偏小.
(2)①螺旋测微器在读数时,要先读主尺刻度,再读可动刻度,即:0.5mm+1.6×0.01=0.516mm
②欧姆表的读数:3×1=3Ω
③电流表和电压表在使用的过程中,要使指针尽量偏转到~
之间;电源的电动势4v,所以电压表选择量程为3V的电压表A;待测电阻的数值约3Ω,所以流过电流表的最大电流:I=
=1A,所以要选择0.6A的电流表C;分压式接法中,滑动变阻器要选择小电阻,所以滑动变阻器选择较小的E.
④由于待测电阻的电阻值比较小,所以要使用电流表外接法,即要连在b端;
根据欧姆定律:R=和电阻定律:R=ρ
,所以:ρ=
⑤代人数据计算得:ρ==1.056Ω•m所以金属丝的材料为镍铬合金.
故答案为:(1)①B D; ②; ③小于
(2)①0.516 (0.515~0.519);②3Ω;③A C E; ④b ; ⑤镍铬合金
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