- 恒定电流
- 共18115题
李卫和张明一起做改装电压表的实验,他们要将一内阻Rg=100Ω、满偏电流Ig=1mA的电流表G改装成一个量程为0~3V的电压表V′,他们在电流表上串联一个定值电阻R0后按图甲所示和一标准电压表V并联进行校准,当标准电压表V的读数为1.4V时,V′的读数为1.5V
(1)所串联的电阻R0的阻值为多大?
(2)为了达到校准电压表的目的,李卫按照图乙并联一个电阻R1,请算出所接电阻R1的阻值.
(3)张明按照图丙串联一个电阻R2,也能校准电压表,你认为张明和李卫所采用的方法哪 种较好,为什么?
正确答案
(1)V′的读数为1.5V,表面此时电流表G的电流为I=0.5mA;
V′两端电压U1=1.4V
I(R1+R2)=U1
解得R2=2700Ω
(2)当电压为3V时,电流计电流为1mA,此时电阻R0两端的电压为:
U2-IgRg=(+Ig)R0
解得:R1=1350Ω;
(3)张明采用的方法好
改装电压表,表的内电阻越大越好,从而减小电压表接入电路时对电路的影响;
答:(1)所串联的电阻R0的阻值为多2700Ω;
(2)所接电阻R1的阻值为1350Ω;
(3)张明采用的方法好;改装电压表,表的内电阻越大越好,从而减小电压表接入电路时对电路的影响;
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5 V,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6 V,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,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)“略”
(3)RV=,U1表示V1的示数;U2表示V2的示数,即V1和R2串联的总电压
某一电压表的刻度线清楚,但刻度上的数字模糊不清了,某同学为了测定该电压表的量程和内阻,设计了如图甲所示的电路图,
[ ]
已知电路中其他仪器的主要参数如下:
电流表:A1(量程2mA,内阻约);
A2(量程3mA,内阻约);
滑动变阻器:R(阻值范围)
电源:E(电动势为4.0V,内阻约为);
电阻:
(1)该同学接通电路后,调节滑动变阻器,他们发现,当电压表指针指在三分之二满偏刻度时,电流表A1、A2的示数分别I1=l.0mA、I2= 1.5mA若将两个电流表视为理想电表,不计其内阻影响,则该电压表的量程为___________________,该电压表的内阻为_____________________。
(2)由于电流表A1有内阻,该同学测出的电压表量程的测量值比真实值______________,内阻的测量值比真实值 _______________(以上两处选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(3)若某同学依据图甲的电路图连接成图乙的实物图,并将滑片P置于滑动变阻器的最左端,由于实物连接电路有一处错误,该同学接通电路后,最可能造成损坏的仪器是_______________,请在乙图上改正电路连接的错误。
正确答案
(1)3.0V;4.0×l03V
(2)偏小;偏小
(3)伏特表
一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有:
量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0Ω,量程标称为5.0mA;
标准电流表A2,内阻r2=45.0Ω,量程1.0mA;
标准电阻R1,阻值10.0Ω;
滑动变阻器R,总电阻约为300.0Ω;
电源E,电动势3.0V,内阻不计;
保护电阻R2;
开关S;导线。
回答下列问题:
(1)在图2所示的实物图上画出连线。
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至___________ 端。
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=___________。
(4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出A1的示数I1=___________,A2的示数I2= ___________;由读出的数据计算得Im=___________。(保留3位有效数字)
(5)写出一条提高测量准确度的建议:___________________________________________。
正确答案
(1)
(2)阻值最大(或b)
(3)
(4)3.00mA,0.66mA,6.05mA
(5)多次测量取平均值
一个电流表的满刻度电流值Ig=0.6A,面板如图所示,指针现在的电流示数是______A.如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω,要把这个电流表的量程扩大成3A,那么应该在Rg上______联一个电阻Rs,Rs的大小应是______Ω;并联Rs后,测某一电流,指针仍指到图中所示位置,则该电流是______A.
正确答案
最小分度为0.02A,则估读到同位为:0.34A,
扩大量程要并联电阻R==
=15Ω
量程扩大到原来的=5倍,则图示数为:0.34×5=1.70A
故答案为:0.34 并联 15 1.70
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(0-50mA,内阻约300Ω)
②电流表G2(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,___________;
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___________;
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)①将滑动触头移至最左端;③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2
(4)
要测量一只电压表的内阻RV。提供的器材有:
待测电压表V(量程0-3v,内阻约为3KΩ);
电阻箱R0(阻值0-9999.9Ω);
滑动变阻器R1(阻值0-20Ω,额定电流为1A);
滑动变阻器R2(0-1500Ω,额定电流为0.5A);
电源E(电动势为6V,内阻为0.5Ω);
电键S及导线若干。
(1)如果采用上面的电路图测定电压表的内阻,并且要得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,滑动变阻器R应选用______________;
(2)在以下所给的实验步骤中,排出合理的顺序为:______________;
A.合上电键S
B.使滑动触头P处于最左端,R0的阻值调至0Ω
C.保持滑动变阻器的触头位置不变,增大电阻箱的阻值,使电压表示数为满偏读数的一半,记下电阻箱此时的阻值
D.调节滑动变阻器,使电压表示数满偏
(3)用测得的物理量表示电压表内阻应为______________。
正确答案
(1)R1(2)BADC
(3)R0′
有以下的可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流。
A.待测电流表A0:满偏电流约为700~800μA、内阻约100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N;
B.电流表A:量程0.6A、内阻0.1Ω;
C.电压表V:量程3V、内阻3kΩ;
D.滑动变阻器R:最大阻值200Ω;
E.电源E:电动势约3V、内阻约1.5Ω;
F.开关S一个。
(1)根据你的测量需要,“B.电流表A”、“C.电压表V”中应选择___________。(只需填写序号即可)
(2)在虚线框内画出你设计的实验电路图。
(3)测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格,可算出满偏电流IAmax=___________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是_______________________。
正确答案
(1)C
(2)
(3);U为电压表读数,Rv为电压表内阻
某一电压表的刻度线清楚,但刻度上的数字模糊不清了。某同学为了测定该电压表的量程和内阻,设计了如图甲所示的电路图。已知电路中其他仪器的主要参数如下:
电流表:A1(量程2mA,内阻约20Ω);A2(量程3mA,内阻约10Ω);滑动变阻器:R(阻值范围0-50Ω);电源:E(电动势为4.0V,内阻约为0.2Ω);电阻R0=2.0×103Ω。
(1)该同学接通电路后,调节滑动变阻器,他发现,当电压表指针达到三分之二满偏刻度时,电流表A1、A2的示数分别为I1=1.0mA、I2=1.5mA。若将两个电流表视为理想电表,不计其内阻影响,则该电压表的量程为______________,该电压表的内阻为______________。
(2)由于电流表A1有内阻,该小组测出的电压表量程的测量值比真实值______________,内阻的测量值比真实值______________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(3)若某同学依据图甲的电路图连接成图乙的实物图,并将滑片P置于滑动变阻器的最左端。由于实物连接电路有一处错误,该同学接通电路后,最可能造成损坏的的仪器是______________。请在乙图上改正电路连接的错误。
正确答案
(1)3.0V,4.0×103Ω
(2)偏小,偏小
(3)电压表
有一电压表的量程为3V,内阻为900Ω.由于没有电流表,需要将其改装成一个量程为0.6A的电流表.则应该______联一个阻值,改装成的电流表内阻是______Ω;当用改装好的电流表测某一电流时,指针的读数为1.2V,则对应的电流为______A.
正确答案
改装成电流表要并联电阻分流:R==
≈5Ω
电流表的内阻为RA:RA==
=5Ω
则1.2V电压时的电流为:I==
0.24A
故答案为:并 联; 5; 0.24
某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值,有如下器材:
(1)要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减少误差。在图虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1=___________;式中各符号的意义是_________________________________。
正确答案
(1)
(2);I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数,R0是定值电阻的电阻大小
图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头a的量程为Ig=600μA内阻为Rg,A是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA.完成下列填空.
(1)图1中分流电阻Rp的阻值为______.
(2)在电表改装成后的某次校准测量中,a表的示数如图所是,由此读出流过a电流表的电流为______ mA.此时流过分流电阻RP的电流为______mA(保留一位小数)
正确答案
(1)由于Rg和Rp并联,由IgRg=IRRp和I=Ig+IR得:RP==
=
.
故答案为:
(2)由图2知流过a电流表的电流I'为49.5mA;
设此时流过表头的电流为I'g,流过RP的电流为I'R,
∵加在表头和Rp上的电压相等,故有I'gRg=I′RRp…①
I'=(I'g+I'R)…②;
由①②联立得:I'R=49.005mA≈49.0mA
故答案为:49.5;49.0
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:
电源E
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
(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____(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)12.0,11.7
有一电流表A,量程为1mA,内阻rg约为100Ω。要求测量其内阻。可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个。导线若干。
常用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开S1和S2,将R调到最大;b.合上S1,调节R使A满偏;c.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
有一电压表V1量程为3V,内阻约为3000Ω,要较准确地测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源E:电动势约为15V,内阻可忽略不计;
电流表A1:量程为0-100mA,内阻r1=20Ω;
电压表V2,量程为2V,内阻r2=2000Ω;
定值电阻R1:阻值R1=20Ω;
定值电阻R2:阻值R2=3Ω;
滑动变阻器R0:最大阻值为10Ω,额定电流1A;
单刀单掷开关S,导线若干;
(1)实验中应选用的电表是______;定值电阻应选用______.(用题中器材相应的代号)
(2)设计一个测量电压表V1的内阻的实验电路,画出原理图.
(3)说明实验所要测量的量:______;计算电压表V1的内阻RV,其计算公式为RV=______.
正确答案
(1)因待测电压表电压为3V,满偏电流为I==1mA,远小于电流表的满偏电流100mA,所以不能使用电流表测量电流,考虑使用电压表
,因其满偏电流
=
=1mA,所以可以将两电压表串联使用,所以应选用的电表是
;显然滑动变阻器应用分压式接法,因电压表
与
的最大串联电压为U=
=3+2=5V,根据串联单路分压规律可知,
=
,解得R=20Ω,所以定值电阻应选
.
(2)由上面分析可知,电路图如图所示
(3)由欧姆定律=
所以,只要读出电压表
的读数
和电压表
的读数
,即可求出待测电压表的内阻,可解得
=
.
故答案为:(1),
(2)如图
(3)电压表的
、电压表
的读数
,
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