- 恒定电流
- 共18115题
某同学用如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R1=______________(用字母表示,不用代入R0的值)。
正确答案
(1)图“略”
(2)1.2kΩ
(3)
下图甲为测量电压表内阻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)按电路原理图将图乙中的实物图连线;
(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
(1)
(2)
有一电流表A,量程为1 mA,内阻r1约为100 Ω。要求测量其内阻。可选用器材有:电阻器R0,最大阻值为99999.9 Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10 kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2 kΩ;电源E1,电动势约为2 V,内阻不计;电源E2,电动势约为6 V,内阻不计;开关2个,导线若干。采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:
①断开S1和S2,将R调到最大;
②合上S1调节R使A满偏;
③合上S2,调节R1使A半偏,此时可以认为A的内阻rg=R1,试问:
(1)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择____________;为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择____________;电源E应该选择____________。
(2)认为内阻rg=R1,此结果与rg的真实值相比____________。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
正确答案
(1)R0;滑动变阻器甲;E2
(2)偏小
在“把电流表改装为电压表”的实验中,需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:
①接通S1(S2未接通),调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;
②再接通S2,调节R2发,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
③读出R2的阻值,即认为rg=R2.
已知电源的电动势为3V,内阻不计,电流表满偏电流为500μA,其内阻约在100Ω左右.实验室配有的可变电阻有:
A.电阻箱(0~999Ω) B.滑动变阻器(0~200Ω)
C.滑动变阻器(0~10KΩ) D.滑动变阻器(0~100KΩ)
(1)电路中R1应选______,R2应选______.
(2)上述实验中电流表内阻的测量量和真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)
(3)如果测得该电流表阻值为100Ω,要将其改装为量程为3V电压表,应串联一个阻值为______Ω的电阻.
正确答案
(1)电流表的满偏电流Ig=500μA=0.0005A,
电路最小电阻R最小==
=6000Ω,
则变阻器R1阻值的最小阻值R1最小=R最小-rg=6000Ω-100Ω=5900Ω,
则变阻器R1应选C、滑动变阻器(0~10KΩ);
电阻箱可以直接读出接入电路的阻值,因此R2应选A、电阻箱(0~999.9Ω)
(2)接通S2时,整个电路阻值变小,电路电流变大,大于接通S2前的电路电流,
即大于电流表的满偏电流,滑动变阻器R1两端电压变大,电流表两端电压变小,
小于S2闭合前的电压,即小于电流表的满偏电压,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的,
则流过R2的电流大于电流表满偏电流的,电流表并联电压小于电流表的满偏电压,
由欧姆定律可知,R2的阻值小于电流表内阻的两倍,即电流表内阻测量值偏小.
(3)将电流表改装成电压表,应串联一个电阻,电压表内阻R==6000Ω,
串联电阻的阻值R串=R-Rg=6000Ω-100Ω=5900Ω;
故答案为:(1)C A (2)偏小 (3)5900
图甲是测量电压表内阻的实物连线图,待测电压表量程为0~3V,内阻约3000Ω。除待测电压表外,实验室还提供有电流表A1,量程为0~10mA,内阻40Ω;电流表A2,量程为0~100mA,内阻4Ω;定值电阻R1,阻值为300Ω;定值电阻R2,阻值为100Ω;滑动变阻器,电源,开关,导线等。
(1)按实物连线图,画出电路原理图;
(2)为减少测量误差,电流表应选__________(填“A1”或“A2”);定值电阻应选__________(填“R1”或“R2”)。
(3)若某次测量电压表读数为2.60V,电流表读数为9.56mA,则待测电压表内阻的测量值为__________kΩ(保留3位有效数字)。
正确答案
(1)
(2)A1,R1(3)2.91
为了测定电流表A1的内阻,某同学采用如下图所示的实验电路。其中:
A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;
A2是标准电流表,量程是200μA;
R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;
R2是滑动变阻器;
R3是保护电阻;
E是电池组,电动势为4 V,内阻不计;
S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关。
(1)①实验中滑动变阻器采用____________接法(填“分压”或“限流”);
②根据上图所示电路的实物图,画出实验电路图。
(2)请将该同学的操作补充完整:
①连接好电路,将滑动变阻器R2的滑片移到最____________;(填“左端”或“右端”) 将开关S2扳到接点a处,接通开关S1;调整滑动变阻器R2,使电流表A2的读数是150μA;
②将开关S2扳到接点b处,____________,使电流表A2的读数仍是150μA;
③若此时电阻箱各旋钮的位置如下图所示,则待测电流表A1的内阻Rg= ____________Ω。
(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全。在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用____________。(填写阻值前相应的字母)
A.200 kΩ
B.20 kΩ
C.15 kΩ
D.150 kΩ
正确答案
(1)①限流
②
(2)①左端;②保持R2不变,调整变阻箱R1;③86.3
(3)B
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0~500 μA,内阻约为500 Ω)
滑动变阻器R(阻值0-100Ω,额定电流1.0 A)
定值电阻R1(阻值约为100 Ω)
电阻箱R2(阻值0~999.9 Ω)
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。
请在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20 mA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,CBFEDA
(2)12,11.7
(1)将量程为100μA内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1mA的毫安表.需要给它______联一只R=______Ω的电阻.
(2)将满偏电流Ig=300 μA、内阻为100Ω的电流表改装成量程为3V的电压表,需要给它______联一只R=______Ω的电阻.
正确答案
(1)由IgRg=(I-Ig)R得R= 带入数据得:R=
Ω
(2)由U=Ig(Rg+R),带入数据得3V=3×10-3A(100Ω+R),解得R=9900Ω
故答案为(1)并,Ω (2)串,9900Ω
如果两个电流表的满偏电流均为Ig=3mA,内阻Rg=100Ω,欲将其改装成量程分别为3V和15V的电压表,则:
(1)分别串联的电阻R1和R2为多大?
(2)将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时,指针的偏角θ1和θ2有何关系,示数U1和U2有何关系?
正确答案
(1)Ug=IgRg=3×10-3100=0.3(V)
∴n1==10,R1=(n1-1)Rg=(10-1)×100=900(Ω)
n2==50,R2=(n2-1)Rg=(50-1)×100=4900(Ω)
(2)两只电压表串联进行测量时(电路如图),两只电流表中的电流相等,故θ1=θ2.
因为电压表V2的量程为电压表V1量程的5倍,故示数U2=5U1.
现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200Ω,若要将它改装成量程为5A的电流表,应______(串联或并联)一个______Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是______.(保留2位小数)
正确答案
改装成电流表要并联电阻分流,并联电阻阻值为R:R==
=0.4Ω
改装后的刻度为原来的倍,则原0.2mA的刻度值应变为:I'=
×0.2mA=1A
故答案为:并联 0.04 1A
某同学用如图所示电路测量一毫安表的内阻,现提供器材如下:
a.待测毫安表(量程为3 mA,内阻约300 Ω)
b.电源(电动势约3V,内阻不计)
c.定值电阻R0(作保护电阻用,阻值有400 Ω,800 Ω,2 000 Ω三个电阻备选)
d.电阻箱R
e.开关S,导线若干
(1)为了保护整个电路,定值电阻R0应选 _________Ω阻值的电阻;
(2)该同学先把电阻箱调到最大值,闭合开关S,接着调节电阻箱使其阻值为R1时,毫安表的指针指在满刻度的三分之一处,再调节电阻箱使其阻值为R2时,毫安表的指针指在满刻度的三分之二处,则毫安表的内阻RA=_________。(用R0,R1,R2表示)
正确答案
(1)800
(2)R1-2R2-R0
为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_________的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。
正确答案
(1)R0,标准电流表A0(2)RN,标准电流表A0的示数为I
(3)平均值
测量某一电流表A的内阻r1,给定器材有:
A.待测电流表A(量程300μA,内阻r1约为100 Ω)
B.电压表V(量程3V,内阻r2=1 kΩ)
C.电源E(电动势4V,内阻忽略不计)
D.定值电阻R1=10 Ω
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~20 Ω,允许通过的最大电流0.5 A)
F.开关S一个,导线若干,要求测量时两块电表指针的偏转均超过其量程的一半。
(1)在方框中画出测量电路原理图。
(2)电路接通后,测得电压表读数为U,电流表读数为I,用已知和测得的物理量表示电流表内阻r1=____。
正确答案
(1)
(2)
某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并比较精确地测量一只电阻的阻值(约几千欧).
A.电流计,满偏电流为1mA,内阻为20Ω
B.电流计,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),并在右图的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图.
(2)欧姆表调零后,滑动变阻器被接入电路部分的阻值为______Ω.
(3)若用此欧姆表测量电阻,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.
(4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将导致测量的结果______.(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
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=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;
(4)用欧姆表测电阻时要对欧姆表进行调零,电源内阻对欧姆表的测量结果没有影响,电池长期未用,导致内阻增大,电源电动势认为保持不变,且仍然能正常调零,此欧姆计测量的结果是准确的.
故答案为:
(1)ADE
(2)2977
(3)6000
(4)准确
如图所示,一个量程为50V,内阻为1MΩ的电压表,串联一个电阻后,接到220V电源上,这时电压表的读数是50V,该电阻的阻值为______MΩ,串联电阻后该电压表量程扩大到的倍数为______.
正确答案
根据串并联规律应有:U=+
,
代入数据得:=3.4MΩ;
电压表的量程扩大的倍数为:N==
=4.4
故答案为:3.4,4.4
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