- 恒定电流
- 共18115题
某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为1mA、内阻约为100Ω)的内阻。实验室中可供选择的器材有:
电流表A1:量程为3mA,内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为10Ω;
定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;
开关,导线若干。
(1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为__________、定值电阻为__________。(填写器材的符号)
(2)在方框中画出你设计的实验电路图。
(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg=__________。
正确答案
(1)A1,R2(2)
(3)
要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关K1、K2,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)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率,操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是_____________Ω。
(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路,你认为其中较合理的电路图是_________________。其理由是_________________。
(3)在图丁中,根据你选择的电路把实物连接好。
(4)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:__________________________________________;用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV=___________________________。
正确答案
(1)3000
(2)丙;乙图中电流表的示数太小,误差太大。丙图中R的阻值与电压表阻值接近,误差小。
(3)
(4) 闭合K1。再闭合K2,读得电压表示数U1。再断开K2,读得电压表示数U2;
RV=
为了测定电流表A1的内阻,某同学采用如图所示的实验电路。其中:
A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100;
A2是标准电流表,量程是200μA;
R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9;
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,请在答题纸上的方框中画出实验电路图。
(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图所示,则待测电流表A1的内阻Rg=______________。
(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 k
B.20 k
C.15 k
D.150 k
正确答案
(1)限流,
(2)左端;保持R2不变,调整变阻箱R1;86.3
(3)B
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100Ω);
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)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动触头移至最______端(填“左”或“右”);
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;
③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2;
④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。
(4)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)③,⑥
(2)
(3)左
(4)
在测定满偏电流为2.5 mA,内阻约为50 Ω的电流表A1的内电阻的实验中,备用的器材有:
A.标准电流表A2(量程0~3 mA)
B.标准电压表V(量程0-15 V)
C..保护电阻R0(阻值100Ω)
D电阻箱R1(阻值范围0~999.9 Ω)
E.电源(电动势1.5 V,有内阻)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0-20Ω,额定电流1.5 A)
另有若干导线和开关
(1)根据列出的器材,设计一种电路尽量准确地测出电流表的内阻。并根据设计的电路写出电流表内阻的表达式(用字母表示,要注明式中各个字母的含义)。
(2)测出A1的内电阻后,某同学设计了如图所示的电路,将电流表A1改装成0~0.6 A和0~3 A 两个量程的电流表,按该同学的设计,当开关S与a点接通时电流表的量程为_____________A;当开关S接b时,若电流表A1的内电阻为RA,则=_____________。
正确答案
(1)
(2)3,239
某同学用图所示的电路测电压表内电阻,已知它的量程是0-3V,电阻约为。图中是另一块电压表,量程与电压表相同。已知定值电阻的电阻值为。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,阻值分别是及
,
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_________________。(用字母表示,不用代入的值)
正确答案
(1)图“略”
(2)1.2kΩ
(3)
要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2 kΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6 A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻约5 kΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值3 kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流l.5 A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;
开关s一个,导线若干。
(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接人电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV,该方案实际上不可行,其最主要的原因是_________。
(2)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号。
(3)由上问写出V1内阻RV的表达式,说明式中各测量量的物理意义。
正确答案
(1)电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流
(2)
(3),U1表示V1的电压,U2表示V1和R2串联总电压
如图所示,是测定表头内阻的电路,电源内阻不计,当电阻箱的电阻调到120Ω时,电流表指针偏转到满刻度;再把电阻箱的电阻调到300Ω时,电流表指针刚好指到满刻度的一半。
(1)根据上述数据可求出电流表的内阻为______________Ω;
(2)若这个电流表的满刻度值是5mA,要把它改装成量程为3 V的电压表,应串联一个电阻值为______________Ω的分压电阻;
(3)为了核对改装成的电压表V,给你一个标准电压表V0,一个4.5V的电池组E,一个最大阻值为200Ω的滑动变阻器R,开关S及若干导线。请在下面的方框中画出符合要求的电路图。
正确答案
(1)60
(2)540
(3)“略”
如图所示,为某一电流表G的刻度盘,使用时指针指着某一电流刻度,表示通过电流表的电流为某一数值,而且也意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压,因此,电流表G实际上也是一个小量程的电压表.如果图中电流表的内阻是100Ω,请在这个刻度盘上对应1、2、3的下面标出相应的电压数值(单位为V).
正确答案
由欧姆定律知,相应电流对应的电压值为U=IR
则刻度盘上的1对应的电流1mA,其对应的电压值为U=I1R=1×10-3×100=0.1V
刻度盘上的2对应的电流2mA,其对应的电压值为:U=I2R=2×10-3×100=0.2V
刻度盘上的3对应的电流3mA,其对应的电压值为:U=I3R=3×10-3×100=0.3V
则改成后的电表刻度盘如图:
要求使用个数最少的仪器,尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流。有以下的可供选择的器材及导线若干。
A.待测电流表:满偏电流约700~800μA,内阻约100Ω,刻度均匀,总格数为N
B.电流表:量程0.6A,内阻为0.1Ω
C.电压表:量程3V,内阻3kΩ
D.滑动变阻器:最大阻值200Ω
E.电源:电动势3V,内阻1.5Ω
F.电键
(1)在虚线方框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标出题目所给的字母序号;
(2)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表的指针偏转了n格,可算出电流表的满偏电流Ig=_______________,式中除N、n外,其它字母符号代表的物理量分别是__________________________________________________________________。
正确答案
(1)
(2);U是电压表读数,RV是电压表内阻
现提供以下器材:
电流表G(满偏电流100μA,内阻100Ω);
电流表A(量程10mA,内阻约40Ω);
滑动变阻器R(最大电阻值100Ω);
待测电阻Rx(约300Ω)
直流电源E(电动势6V,内阻为几欧姆);各种已知阻值的电阻;开关及导线若干
(1)现需要将电流表G改装成一个量程为3V的电压表,需要选用与G串联的电阻阻值为______Ω.
(2)现在要求用改装后的电压表(用符合V表示)和电流表A测量待测电阻Rx的阻值,请在虚线框中画出实验电路图.
正确答案
解;(1)要串联电阻为;R=-Rg=
-100=29900Ω
答;应串联电阻为了29900Ω
(2)测量电路中RX约为300Ω远小于伏特表的内阻,故用电流表外接法,滑动变阻器因是小电阻控制大电阻用分压式接法.故电路图如图所示:
用以下器材测量一待测电压表V1的内电阻R1(量程为1.5V,内电阻1 400~1 600 Ω);电源E,电动势约为3V,内电阻可忽略;电压表V2,量程为3 V;电阻R0,阻值R0=1 200 Ω;滑动变阻器R,最大阻值约为100 Ω;单刀单掷开关K,导线若干。
(1)请在图甲的方框中画出实验电路原理(原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注);
(2)根据电路图,在图乙的实物上连线;
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示R1的表达式为R1=____。
正确答案
(1)
(2)
(3)
利用如图所示电路测量一个量程为300 mV的电压表的内阻Rv,Rv约为300 Ω。
(1)请将实验步骤补充完整
A.按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到________(填“a”或“b”)端,闭合开关S;
B.闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
C.保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的________;
D.读出此时电阻箱R0的阻值,即等于电压表内阻Rv。
(2)实验所提供的器材除了待测电压表、电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)、电池(电动势约1.5 V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:A.滑动变阻器(最大阻值200 Ω);B.滑动变阻器(最大阻值20 Ω)。为了使测量比较精确,在可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用________(填序号)。
(3)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,实际测出的电压表内阻的测量值R测________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值Rv。
正确答案
(1)a;一半
(2)B
(3)大于
实验室里有一块量程为500 μA,内阻未知的电流表(也称微安表),需要准确测量它的内电阻Rg。某同学根据实验室现有的器材设计了如图所示的实验电路。电路中部分器材的规格如下:
未校准的毫安表mA:量程约1 mA,内阻约为100 Ω;
滑动变阻器R1:20 Ω,1 A;
电阻箱R2:9999.9 Ω;
直流电源E:电动势3 V,内阻很小。
根据所设计的实验电路的原理图:
(1)把实验步骤补充完整,并把以下步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上:_______。
该实验操作的步骤有
①将S2置向2端闭合,滑动变阻器R1滑动头不动,调节电阻箱R2使毫安表的读数仍为I;
②将S2置向1端闭合,调节滑动变阻器R1使微安表满偏,记下此时毫安表的读数I;
③调滑动电阻器R1到_______位置(填“最左端”、“正中间”或“最右端”);
④记下R2的阻值;
⑤将S1闭合。
(2)在实验中所得的R2的阻值为200Ω,则图中被测微安表的内阻Rg的测量值为_______Ω。若将此微安表改装为量程为0-3V的伏特表,则改装的方法是给电流表_______联一个阻值为_______Ω的电阻。
(3)为了保证实验操作过程的安全(即不论滑动变阻器R1的滑动头如何调节,都不会烧坏电表),定值电阻器R3的最小阻值约为_______Ω。(本小问保留三位有效数字)
正确答案
(1)③⑤②①④;最左边
(2)200;串;5800
(3)356
要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2 V,内阻约2 kΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6 A,内阻约0.1 Ω;
电压表V2,量程5V,内阻约5 kΩ;
定值电阻R1,阻值30 Ω;
定值电阻R2,阻值3 kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100 Ω,额定电流1.5 A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5 Ω;
开关S一个,导线若干。
(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV,该方案实际上不可行,其最主要的原因是________________;
(2)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路,要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号;
(3)由上问写出V1内阻RV的表达式,说明式中各测量量的物理意义。
正确答案
(1)电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流
(2)
(3),U1表示V1的电压,U2表示V1和R2串联总电压
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