- 恒定电流
- 共18115题
如图所示,小量程电流表G的内阻为25Ω,满偏电流为2mA,若把它改装成5V、20V的两个量程的电压表,那么R1=______Ω,R2=______Ω.
正确答案
电压表量程为5V时,电流表串联电阻R1,串联电阻阻值R1=-Rg=
-25=2475Ω;
改装后量程为20V时,电流表串联R1和R2,R2=-Rg-R1=
-2475-25=7500Ω;
故答案为:2475;7500.
如图所示,电流表G的内阻Rg=400Ω,满偏电流为Ig=20mA.将此电流表G量程扩大,改装成双量程的电流表,若R1=10Ω,R2=90Ω,则接Oa时,电流表的量程为______A,接Ob时,电流表的量程为______A.
正确答案
接Oa时,电流表的量程为I=Ig+=20×10-3+
=1A,
接Ob时,电流表的量程为I=Ig+=20×10-3+
=0.1A
答案为:1,0.1
电流表内阻Rg=3kΩ,满偏电流Ig=100μA,要把这个电流表改装成量程为3V的电压表,应在电流表上______联(填:并或串联)一个电阻R1=______KΩ的分压电阻.
正确答案
改装成电压表要串联电阻分压,串阻值为:
R=-Rg=
-3000=27000Ω=27kΩ
故答案为:串联;27KΩ.
试解答下列问题:
(1)在电场中把2.0×10-9C的负电荷从A点移到B点,静电力做功1.4×10-7J;再把该电荷从B点移到C点,静电力做功-3.4×10-7J.则A、C间的电势差UAC是多大?
(2)有一个电流表G,内阻=30Ω,满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程0~15V的电压表,则改装后的电压表内阻是多大?
(3)电子以1.76×106m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入B=4.0×10-5T的匀强磁场中,求该电子做匀速圆周运动的轨道半径(已知电子的比荷e/m=1.76×1011C/kg).
正确答案
(1)A、B间的电势差UAB==
=-70V
B、C的电势差UBC==
=170V
则得A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=100V
(2)改装后的电压表内阻RV==
Ω=1.5×104Ω
(3)电子垂直射入磁场中,受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律得
R=
代入解得,R=0.25m
答:(1)A、C间的电势差UAC是100V.
(2)改装后的电压表内阻是1.5×104Ω.
(3)该电子做匀速圆周运动的轨道半径是0.25m.
如图所示,两个灯泡A(220V 100W)和B(220V 25W)串联后接在电路PQ段.为使两灯泡安全使用,电路PQ所加的电压最大值为多少?电路PQ段允许消耗的最大功率为多少?
正确答案
解:在分析用电器串联使用时,从安全角度考虑,要抓住哪一个用电器先达到额定值,尚未达到额定值的用电器一定不会烧坏,求解时宜用比例法计算
由得
由于UA额=UB额,故
根据串联电路的分压原理UB=4UA,当UB=220 V时,
所以PQ段所加电压最大值为U=UA+UB=220 V+55 V=275 V
根据串联电路的功率分配,此时B灯消耗的功率为PB=25 W
由得
所以PQ段所允许消耗的最大功率为(25+6.25)W=31.25 W
用一个标有“12V 24 W”的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图所示,问:
(1)在正常发光情况下,灯泡的电功率为多大?
(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为300K,正常发光条件下灯丝的温度是多少?
(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20V电压上,要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大?
(4)当合上开关后,需要0.5s灯泡才能达到正常亮度,为什么这时电流比开始时小?计算电流的最大值。
正确答案
解:(1)灯泡为纯电阻元件,所以
正常发光时U=12V,R=8Ω
(2)室温时即U0=0时,灯泡电阻R0=1Ω
由,得T=2 400K
(3)根据串联电路的分压原理
得R'=5.33Ω
(4)开始时灯丝温度低,电阻小,故电流大,最大电流为
把电流表改装成电压表时,下列说法中正确的是( )
正确答案
一个毫伏表,它的内阻是100Ω,量程是200mv,把它改变装成为量程为10A的安培表,毫伏表上应( )
正确答案
两只完全相同的电流表,分别改成一只电流表和一只电压表,一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在电路中,则两只表的指针可能出现下列哪种现象( )
正确答案
电流表的内阻为Rg、满刻度电流为Ig.那么以下结论中( )
①如并联一个阻值为nRg的定值电阻,就可以改装为量程是nIg的电流表
②如串联一个阻值为nRg的定值电阻,就可以改装为一个量程是(n+1)IgRg的电压表
③如并联一个阻值为Rg/(n-1)的定值电阻,就可以改装为一个量程是nIg的电流表
④如串联一个阻值为Rg/n的定值电阻,就可以改装为一个量程是(n-1)IgRg的电压表.
正确答案
如图所示,(甲)、(乙)两个电路,都是由同一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,下列说法正确的是①(甲)表是______,R增大时量程______;②(乙)表是______,R增大时量程______.
正确答案
由图甲所示可知,灵敏电流计与电阻并联,甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小;
图乙中,灵敏电流计与电阻串联,乙是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,乙表量程增大.
故答案为:电流表;减小;电压表;增大.
把量程为3mA的电流表改装成欧姆表,其结构如图所示,其中电池的电动势E=1.5V,改装后,将原来电流表3mA的刻度定为电阻的“0”刻度,则2mA刻度处标______Ω,1mA刻度处应标______Ω.
正确答案
电池电动势E=1.5V,3mA刻度线为电阻的0刻度,即外加电阻为零,
欧姆表内阻:R内==
=500Ω;
2mA的时候总电阻=750Ω,该处电阻值:750-500=250Ω;
1mA的时候总电阻=1500Ω,该处刻度值为:1500-500=1000Ω;
故答案为:250;1000.
(Ⅰ) 如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P受到的金属板的滑动摩擦力的大小是______N,方向为______.弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为______
(Ⅱ)为了测定某迭层电池的电动势(约15V)和内电阻(小于2Ω),需要把一个量程为6V的直流电压表接一个固定电阻(用电阻箱代替),改装成量程为18V的电压表,然后用伏安法测电池的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空.
第一步:把滑动变阻器滑动片移到最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合开关
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为6V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为______V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为18V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有:
A.迭层电池(电动势约15V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为6V,内阻约10KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω,额定功率小于10W)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω,额定功率小于10W)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流为2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~2KΩ,额定电流为0.2A)
电阻箱应选______,滑动变阻器应选______(用器材前的序号表示)
(3)用扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),使用如图乙所示的实验电路,测量该迭层电池的电动势E和内电阻r.改变滑动变阻器的阻值,记录电压表示数,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图象如图丙所示.可知电池的电动势为______V,内电阻为______Ω(保留三位有效数字)
正确答案
(Ⅰ)分析物块P的受力情况可知,物块P受金属板给P的滑动摩擦力Ff,方向向左,受弹簧测力计向右的拉力F,由二力平衡可知,Ff=F,测力计读数为2.60 N,所以Ff=2.60 N;又根据Ff=μG可得:μ==0.2.从表中可对比得知,物块P为木头.
(Ⅱ)(1)把6V的直流电压表接一电阻箱,改装为量程为18V的电压表时,将直流电压表与电阻箱串联,整个作为一只电压表,据题分析,电阻箱阻值调到零,电压表读数为6V,则知把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为2V.
(2)由题,电压表的量程为6V,内阻约为10kΩ,要改装成18V的电压表,根据串联电路的特点可知,所串联的电阻箱电阻应为2×10kΩ=20000Ω.故电阻箱应选电阻箱(阻值范围0~99999Ω,额定功率小于10W).在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的,即选E.
(3)由丙读出,外电路断路时,电压表的电压为U=4.8V,则电源的电动势为E=3×4.8=14.4V,内阻为r==
=1.17Ω.
故答案为:(Ⅰ) ①2.60 ②水平向左 ③木头
(Ⅱ) (1)2 (2)D E (3)14.4 1.17
(1)某同学在长度测量时获得10.42mm的数据,则游标卡尺主尺的______mm刻度值与游标尺的某一刻度线对齐.
(2)实验室里有一电压表的表盘如图1所示,现将一个阻值是 它内阻两倍的电阻和它串联后改装成一个新的电压表,则现在表盘的每一小格应该是______V.
正确答案
(1)根据长度为10.42mm,该游标卡尺为50分度,且游标的第21根与主尺刻度对齐.游标50格总长度为49mm,每格为0.98mm,则有:被测长度+0.98×n=游标刻度线与主尺刻度线对齐的主尺示数.(n为游标与主尺对齐的第n根).所以游标卡尺的主尺与游标刻度对齐的示数为10.42+0.98×21mm=31mm.
(2)右图可知,改装前,满偏电压为3V,每一格的电压为0.2V.改装后,满偏电流不变,总电阻变为原来的3倍,根据U=IgR,满偏电压变为原来的3倍,则每一格的电压为0.6V.
故本题答案为:31,0.6V
(1)某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体,经时间t落回手中,已知该行星的半径为R,则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为______
(2)游标卡尺读数是______cm,
当正确使用多用电表测量物理量时,多用电表表盘示数如图1所承.此时选择开关对准×10Ω档,则被测电阻的阻值为______Ω.
(3)“探究加速度与物体质量,物体受力关系”的实验装置如图2所示,
①实验的研究对象是小车,当作用力一定时(悬挂的砝码盘和盘内的砝码重力不变),探究加速度与质量的关系时,以下说法中正确的是______
A.平衡摩擦力时,应将砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.小车运动的加速度可用天平测出小车的质量M和砝码盘及盘内砝码的质量m后,直接用公式a=g求出.
②如图3所示为某同学根据测量数据作出的a-F图象,说明实验存在的问题是______
(4)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内阻r1的电路如图4所示.供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω);
②电流表G2(0~10mA,内阻约l00Ω);
③定值电阻R1(300Ω);
④定值电阻R2(10Ω);.
⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω);
⑥滑动变阻器R4(0~20Ω);
⑦干电池(1.5V);
⑧电键S及导线若干.
(1)定值电阻应选______,滑动变阻器应选______.(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图.
(3)闭合电键S,多次移动滑动触头,记录多组G1、G2的读数I1、I2,以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图5所示.根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式______.
正确答案
(1)根据匀变速运动的规律可得,该星球表面的重力加速度为g=,该星球的第一宇宙速度,即为卫星在其表面附近绕它做匀速圆周运动的线速度,该星球对卫星的引力(重力)提供卫星做圆周运动的向心力.
则mg=,该星球表面的第一宇宙速度为v=
=
.
(2)游标卡尺的读数为:主尺+游标尺=102mm+7×0.05mm=10.235cm
欧姆表的读数为:示数×倍率=40×10=400Ω
(3)①A、平衡摩擦力时不连接砝码盘,A错误;
B、每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力,B正确;
C、实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,C错误;
D、小车与砝码盘一起加速运动,公式为mg=(M+m)a,D错误;
故选B
②没有平衡摩擦力或平衡不足.
(4)①根据实验的安全性和便于操作定值电阻选③,滑动变阻器选⑥;
③待测电流表两端的电压约为1.5V,定值电阻中电流为几毫安,所以定值电阻选R1,电路设计为分压电路,滑动变阻器选小的便于操作,选R4,
由分压原理,I1r1=(I2-I1)R1,由图象知I2-I1图象的效率K=
联立解得:r1=(K-1)R1
答案为:,10.235,400,B,没有平衡摩擦力或平衡不足,③,⑥,(K-1)R1
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