题目列表(包括答案和解析)
6.如图14-10-12所示,有一个表头G,满偏电流为I g=1 mA,内阻R g=100Ω,用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表,求R 1、R 2的阻值各为多大?
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图14-10-12
解析:当公共端与5 V端接入被测电路时,量程为U1=5V,当公共端与50 V端接入?被测电路时,量程为U2=50 V.
由串联电路的电压分配关系可知:
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5.(全国理综Ⅰ)现要测量某一电压表V的内阻.给定的器材有:待测电压表V(量程2 V,内阻约为4 kΩ);电流表mA(量程1.2 mA,内阻约500 Ω);直流电源E(电动势约2.4 V,内阻不计);固定电阻三个:R 1=4 000 Ω,R 2=10 000 Ω,R 3=15 000 Ω;电键S及导线若干要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半.
(1)试从三个固定电阻中选用一个,与其他器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图.(要求电路中各器材用题中给定的符号标出)
(2)电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV=_______.
解析:选择的固定电阻的阻值应与伏特表阻值差不多,这样伏特表和电流表的偏转均超过其量程的一半,读数精确性比较大,所以选择R1.
答案:(1)选择R1 电路图如下图所示 (2)![]()
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4.一电流表并联分流电阻R 1=100Ω时,电流的量程扩大到I 1=3 A,当该电流表串联一分压电阻R 2=300Ω时,电压的量程扩大到原来的4倍,问要使该电流表的电流量程扩大到7.5 A,则应并联一个多大的分流电阻?
解析:设电流表的满偏电流为Ig,内阻为Rg,当并联R1时,IgRg=(I1-Ig)R1? ①
串联R2时,Ig(Rg+R2)=4IgRg?? ②
由①②解得:Rg=100Ω,Ig=1.5 A
要使电流表的量程扩大到7.5A,即扩大到原来的5倍,需并联的分流电阻
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综合·应用
3.已知满偏电流为200μA,内阻为500Ω的电流表,把它串联一个14.5 kΩ的电阻后,作电压表使用,该电压表的量程为_______V.
解析:由题意知,Ig=200μA=2×10-4A,Rg=500Ω,R=14.5 kΩ=14.5×103Ω,
电压表的量程为U=Ig(Rg+R)=2×10-4×(500+14.5×103)V=3 V
答案:3
2.用半偏法测电流表内阻R g,其测量值为R测,改装后电压表的测量值为U测,实际电压为U,以下关系中正确的有( )
A.R测<R g B.R测>R g C.U测<U D.U测>U
解析:由半偏法测电流表的实验原理可知,当合上电键S2,调节R2使表G示数为半偏时,干路中的电流实际上略有增大,即流过R2的电流略大于Ig/2,故此时R2略小于Rg,即测量值偏大,由此算得的改装电压表时,需串联的分压电阻偏大,导致U测偏小.
答案:AC
1.现把改装的电压表跟标准电表进行核对,如图14-10-11所示,发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小,则( )
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图14-10-11
A.R1太大 B.R1太小
C.适当增大R1可以减少误差 D.适当减小R1可以减小误差
解析:电压表的读数大小决定于指针偏转的角度大小,偏转角度的大小决定流过表头的电流,要使该支路的电流增加一点,只能减小该支路的电阻.
答案:D
9.如图14-7-15所示电路中,是一个电压电流两用表中的两个电流挡,量程为I1=1 mA,I 2=500 mA;一个电压表挡量程是10 V,已知表头G的满偏电流I g=500 μA,内阻R g=600 Ω,求R1、R 2、R 3的阻值.
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图14-7-15
解析:先依据电流(压)表改装原理,弄清电路的连接关系,然后再用串并联的特点求解.
对I1挡,由图可知是R1、R2串联再与表头G?并联,则有IgRg=(II-Ig)(R1+R2)
对I2挡,由图可知是R2和Rg串联再与R1并联,则有Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1?
联立解上述两方程得:R1=1.2Ω,R2=598.8 Ω
对于10
V电压挡,由图可知是 R1、R2串联后与Rg并联,然后再跟R3串联,设R1、R2?串联与Rg并联的总电阻为R′,则![]()
Ig′=1 mA,则表头的满偏电压是U g′=I g′R g′=1×10 -3×300 V=0.3 V
根据串联电路特点U=U g′+I gR 3,解得:R 3=9.7 kΩ.
8.一个内阻是1.0×10 3 Ω的电压表,量程为3 V,当它串联一个5.0×10 3Ω的分压电阻后,再去量一电压,读得原表盘的示数是2 V,则被测电压的实际值为多少?改装后的电压表的量程是多少?
解析:电压表串联分压电阻后,通过电压表的电流跟分压电阻里的电流相同,设能测电压的实际值为U′,改装后的电压表的量程为U″,
得
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由![]()
得
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7.图14-7-14所示的静电实验电路中,两只电容器C 1和C 2?的电容相等,电源电动势为E,内电阻为R,电压表的内阻是10 kΩ,合上开关K,当电路达到稳定状态后,电压表和静电计的读数各是多大?
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图14-7-14
解析:合上开关K瞬间,电路里有电流,电容器被充电;当电路达到稳定状态后,电路里没有电流,故电压表中因无电流通过而读数为零,且电压表相当于一个大电阻将电容器C1短路,电源电压E全加在电容器C2的两端,故与电容器C2并联的静电计的读数为E.
6.(北京理综)某同学用图14-7-11所示电路,测绘标有“3.8 V0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.
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图14-7-11
(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100 mA,内阻约2 Ω);A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω);
电压表:V1(量程5 V,内阻约5 kΩ);V2(量程15 V,内阻约15 kΩ);?
滑动变阻器:R1(阻值范围0-10 Ω);R2(阻值范围0-2 kΩ);
电源:E1(电动势为1.5 V,内阻约为0.2 Ω);E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 Ω)?.
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表________,电压表_______,滑动变阻器_______,电源_______.(填器材的符号)
(2)根据实验数据,计算并描绘处RU的图象如图14-7-12所示,由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_______Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为_______Ω,灯泡实际消耗的电功率为_______W.
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图14-7-12
(3)根据RU图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是图14-7-13中的_______.
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图14-7-13
解析:(1)灯泡的额定电压为3.8 V,选用V1,V2的量程太大,精确度不够.额定电流0.3 A,选用A2,A1的量程为100 mA,太小,会被烧坏.灯泡的额定电压为3.8 V,则电源4 V足够用,选用E2,滑动变阻器R2电阻为0-2 kΩ,阻值太大,不易调节,灯泡的电压、电流变化范围小,应选用R1.
(2)由图读出U=0,灯泡的阻值为1.5 Ω,当U=3 V时,由图读出电流为0.26 A,则功率为P=UI=3×0.26 W=0.78 W.
(3)由图得A选项正确.
答案:(1)A2?V1?R1?E2?(2)1.511.50.78(3)A
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