内容正文:
第十一章《电路及其应用》单元基础巩固与培优达标检测卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,单位长度电荷量为q,当此棒沿轴线方向向右做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流I的大小和方向为( )
A.大小为qv,方向向左 B.大小为qv,方向向右
C.大小为qvs,方向向左 D.大小为qvs,方向向右
2.有一个内阻、满偏电流的电流计G,要把它改装成电压表或电流表,下刘说法正确的是( )
A.把G改装成量程为0~3V的电压表,需要串联的定值电阻
B.把G改装成量程为0~15V的电压表,其原来0.5mA刻度处应该标成10V
C.把G改装成量程为0~0.6A的电流表,需要并联的定值电阻
D.把G改装成量程为0~3A的电流表,其原来0.5mA刻度处应该标成1A
3.如图甲所示,一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c;且,通入沿方向的电流时,导电材料两端的电压与其通过的电流的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.导电材料两端所加电压为时,其电阻为
B.随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的电阻逐渐减小
C.随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的导电性能变差
D.该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻小
4.如图所示的电路,将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0~3A)和电流表A2(0~0.6A),把这两个电流表并联接入电路中测量电流。则下列说法正确的是( )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏
C.A1的读数为1A时,A2的读数为0.6A
D.A1的读数为1A时,干路中的电流为2A
5.如图为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源;R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻;表头G的满偏电流为5mA,内阻为20;虚线方框为换挡开关;A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位,分别为直流电压5V挡和10V挡,直流电流10mA挡和25mA挡,欧挡。则以下说法中正确的是( )
A.多用电表的B端应与黑色表笔相连接
B.在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时,发现指针非常靠近欧姆零点,应该选择更小倍率挡
C.开关接1时比接2时电表量程小
D.若要使用直流电压5V挡,则换挡开关应与5相连
6.某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中,设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为,电源为蓄电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势,内阻很小。滑动变阻器阻值范围为,电流表内阻约几欧,电压表内阻约。则以下电路图中,哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路( )
A. B.
C. D.
7.一个特殊的滑动变阻器的截面示意图如图甲所示,其主体为两段不同材料制成的长度相同、粗细相同的圆柱形导体拼接而成的电阻,滑片P可以自由滑动,A、B间的电阻R与电阻左端到滑片P间的距离x的关系如图乙所示,则左、右两侧圆柱形的电阻率之比为( )
A.3∶4 B.1∶2 C.3∶1 D.4∶1
8.如图所示,三只电阻R1、R2、R3分别以甲、乙、丙三种方式接在同一个输出电压不变的电源上。已知R1=12Ω,I2,I,则R2、R3的大小分别为( )
A.R2=12Ω,R3=12Ω B.R2=6Ω,R3=12Ω
C.R2=12Ω,R3=6Ω D.R2=R3=6Ω
二:多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位体积内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I,则下列说法中正确的有( )
A.自由电子定向移动的速率为v0
B.自由电子定向移动的速率为v=
C.电流的速率为电场传播的速率,即为真空中的光速c
D.自由电子定向移动的速率为v=
10.如图所示为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线与U轴所成夹角为。下列说法正确的是( )
A.随电压的增大,元件乙的电阻变大
B.在A点对应的状态时,甲、乙两元件的电阻相等
C.元件甲的电阻为
D.若将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5V的电源上,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.5C
11.如图所示是厚度不变的均匀的长薄片合金电阻板abcd(电阻率不随温度变化),ab边长为,ad边长为。设端点1、2接入电路中时的电阻阻值为,端点3、4接入电路中时的电阻阻值为,则ab下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若将长薄片沿ab方向均匀拉长为原来的2倍,则
D.若将长薄片沿ad方向均匀拉长为原来的2倍,则
12.如图所示为某同学设计的简易多用表电路原理图,电流表G满偏电流、内阻为。该多用电表具有直流1mA量程、直流10mA量程、直流5V量程及欧姆表四种挡位。下列说法正确的是( )
A.测量时红表笔应接插孔A
B.选择开关接b时该表为直流1mA量程
C.电阻
D.电阻
三:实验题:本题共2小题,第一小题小题5分,第二小题7分,共12分。
13.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。
(1)由甲、乙两图读得圆柱体的直径为 mm,长度为 。
(2)选择合适的实验器材,实验电路图如图丙所示,按照电路图正确连接实物图。在实验电路图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“”或“”)。
(3)若流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用表示,则用表示电阻率的关系式为 。
14.某探究学习小组为了准确测定一个导体的电阻R,首先用欧姆表粗略测量该电阻,再利用所给的器材准确测量,其具体步骤如下:
(1)欧姆表的原理如图甲所示,旋转选择开关S可分别选择“×1Ω”、“×10Ω”和“×100Ω”档挡,当选择开关S接2时正确操作后指针偏角过大,指针所指如图乙所示,则应将选择开关S接 (选填“1”或“3”)重新测量。
(2)多用电表的表盘刻度如图乙所示,已知电源电动势为E=1.5V,灵敏电流表的满偏电流,内阻,则 Ω。
(3)为准确量电阻值,该小组同学从实验室选取了如下器材:
A.电压表V1、(量程0-3V,内阻约为3kΩ)
B.电压表V2、(量程0-15V,内阻约为15kΩ)
C.电流表A1、(量程0-10mA,内阻r1为9Ω)
D.电流表A2、(量程0-0.6A,内阻r2为2Ω)
E.滑动变阻器R1(0-5Ω,额定电流1.0A)
F.定值电阻R2(1Ω,额定电流0.6A)
G.电源(电动势4.5V,内阻约为2Ω)
H.开关、导线若干
请在图丙线框中画出测量电阻的电路图,并在图中标明电压表和电流表的符号。
(4)如果某次测量电压表的读数为U、电流表的读数为I,则被测电阻的表达式R= (用U、I表示)。
四:解答题:本题共4小题,第一小题小题6分,第二小题8分,第三小题10分,第四小题12分,共36分。
15.一根长为2m、横截面积为的铜棒,两端电势差为,铜棒的电阻为,铜内自由电子定向移动的速率为,电子的电荷量为。求:
(1)通过铜棒的电流(保留三位有效数字);
(2)铜棒内的电场强度;
(3)铜内单位体积自由电子个数(保留两位有效数字,用科学记数法表示)。
16.在图示电路中,电压,,导线电阻不计。
(1)求A、B之间的电压;
(2)若将A、B用一根不计电阻的导线短接,求该导线中通过的电流I。
17.常用的电压表其实是由小量程的电流表(电流计)G改装而成的.从电路的角度来看,电流计其实是一个电阻,同样遵循欧姆定律.电流计与其他电阻的不同仅在于通过电流计的电流大小可从刻度盘上读出来.
(1)如图甲所示是一个量程为,内阻(即电流计G自身电阻)是的电流计.使用时,其指针指着某一电流刻度,表示流过电流计G的电流为某一数值,也意味着电流计G两端具有一定大小的电压.若指针指在刻度时,求其对应的电压大小;
(2)如图乙所示,将电流计G改装成电压表就是给电流计G串联一个定值电阻,串联好的定值电阻和电流计G即为改装后的电压表.如果需要将图甲中电流计G改装成量程为的电压表,求串联的电阻R的阻值大小;
(3)利用按照图乙所示改装好的电压表(如图丙)测量电压时,如果其指针指在表盘刻度为处,求此时所测量的电压大小.
18.如图所示,,,,电流表内阻可忽略。求:
(1)A、B间的总电阻;
(2)电流表的示数。
2
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第十一章《电路及其应用》单元基础巩固与培优达标检测卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,单位长度电荷量为q,当此棒沿轴线方向向右做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流I的大小和方向为( )
A.大小为qv,方向向左 B.大小为qv,方向向右
C.大小为qvs,方向向左 D.大小为qvs,方向向右
【答案】A
【详解】单位体积内的电荷量为,根据电流的微观表达式得
因为电流方向与负电荷定向运动方向相反,所以电流方向为向左。
故选A。
2.有一个内阻、满偏电流的电流计G,要把它改装成电压表或电流表,下刘说法正确的是( )
A.把G改装成量程为0~3V的电压表,需要串联的定值电阻
B.把G改装成量程为0~15V的电压表,其原来0.5mA刻度处应该标成10V
C.把G改装成量程为0~0.6A的电流表,需要并联的定值电阻
D.把G改装成量程为0~3A的电流表,其原来0.5mA刻度处应该标成1A
【答案】C
【详解】A.把G改装成量程为的电压表,由
解得
即需要串联2.97kΩ的定值电阻,故A错误;
B.把G改装成量程为V的电压表,最大刻度处(即1mA处)对应的电压刻度为15V,由于磁电式电压表的刻度均匀,故其原来0.5mA刻度处应该标成7.5V,故B错误;
C.把G改装成量程为0~0.6A的电流表,由
解得
即需要并联的定值电阻,故C正确;
D.把G改装成量程为A的电流表,最大刻度处(即1mA处)对应的电流刻度为3A,由于磁电式电压表的刻度均匀,其原来0.5mA刻度处应该标成1.5A,故D错误。
故选C。
3.如图甲所示,一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c;且,通入沿方向的电流时,导电材料两端的电压与其通过的电流的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.导电材料两端所加电压为时,其电阻为
B.随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的电阻逐渐减小
C.随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的导电性能变差
D.该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻小
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,导电材料两端所加电压为时,通过的电流为,则此时导电材料的电阻为
故A错误;
BC.图线上各点与原点连线的斜率表示电阻,结合图乙可知,随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的电阻逐渐减小,则该导电材料的导电性能变好,故B正确,C错误;
D.根据电阻定律可知,导电材料的横截面积越大,长度越小,导电材料的电阻越小,所以该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻大,故D错误。
故选B。
4.如图所示的电路,将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0~3A)和电流表A2(0~0.6A),把这两个电流表并联接入电路中测量电流。则下列说法正确的是( )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏
C.A1的读数为1A时,A2的读数为0.6A
D.A1的读数为1A时,干路中的电流为2A
【答案】A
【详解】AB.电流表是由电流计并联一个电阻改装而成,两电流表并联,所以两表头也并联,流过两表头的电流相等,所以A1的指针半偏时,A2的指针也半偏,A1的指针满偏,A2的指针也满偏,故A正确,B错误;
CD.两电流表的内阻之比为1:5,则电流之比为5:1,A1的读数为1A时,A2的读数为0.2A,干路中的电流为1.2A,故CD错误。
故选A。
5.如图为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源;R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻;表头G的满偏电流为5mA,内阻为20;虚线方框为换挡开关;A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位,分别为直流电压5V挡和10V挡,直流电流10mA挡和25mA挡,欧挡。则以下说法中正确的是( )
A.多用电表的B端应与黑色表笔相连接
B.在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时,发现指针非常靠近欧姆零点,应该选择更小倍率挡
C.开关接1时比接2时电表量程小
D.若要使用直流电压5V挡,则换挡开关应与5相连
【答案】B
【详解】A.设想当欧姆挡接入电路时,考虑到电流表的接线规则,电流从电源正极流出经A接线柱到待测电阻,根据“红进黑出”可知,图中的B端与红表笔相连接,故A错误;
B.使用欧姆表时,指针指在中值附近读数更准确,被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率,在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时,发现指针非常靠近欧姆零点,说明选择倍率挡过大,应该选择更小倍率挡,故B正确;
C.开关接1和接2时,表头与分流电阻并联,都是电流挡,接1时分流电阻小,因此接1时的电表量程较大,故C错误;
D.由题意,直流电压有5V和10V两个挡位,由电压表的改装原理,串联的分压电阻越大,量程越大,所以直流电压5V挡,选择开关应与4相连,故D错误。
故选B。
6.某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中,设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为,电源为蓄电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势,内阻很小。滑动变阻器阻值范围为,电流表内阻约几欧,电压表内阻约。则以下电路图中,哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因电源不能在大功率下长时间运行,则本实验应采用限流接法(滑动变阻器必须接成分压电路的情况:①要求电压表能从零开始读数;②当待测电阻(滑动变阻器的最大阻值)时;③若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化,通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,使用限流接法最佳);由于待测电阻的阻值约为,与电流表内阻接近,故采用电流表外接法误差较小。
故选A。
7.一个特殊的滑动变阻器的截面示意图如图甲所示,其主体为两段不同材料制成的长度相同、粗细相同的圆柱形导体拼接而成的电阻,滑片P可以自由滑动,A、B间的电阻R与电阻左端到滑片P间的距离x的关系如图乙所示,则左、右两侧圆柱形的电阻率之比为( )
A.3∶4 B.1∶2 C.3∶1 D.4∶1
【答案】B
【详解】根据题意可知,当x≤l时,由电阻定律有
当时,由电阻定律有
由图乙可知
所以
故选B。
8.如图所示,三只电阻R1、R2、R3分别以甲、乙、丙三种方式接在同一个输出电压不变的电源上。已知R1=12Ω,I2,I,则R2、R3的大小分别为( )
A.R2=12Ω,R3=12Ω B.R2=6Ω,R3=12Ω
C.R2=12Ω,R3=6Ω D.R2=R3=6Ω
【答案】C
【详解】由甲电路图可得
乙电路中的总电阻为
R2的阻值为
丙电路图的总电阻为
R1、R3并联后的电阻为
又因为
所以
故选C。
二:多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位体积内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I,则下列说法中正确的有( )
A.自由电子定向移动的速率为v0
B.自由电子定向移动的速率为v=
C.电流的速率为电场传播的速率,即为真空中的光速c
D.自由电子定向移动的速率为v=
【答案】BC
【详解】ABD.由电流的微观表达式,可得自由电子定向移动的速率为v=,故B正确,AD错误;
C.电流的速率为电场传播的速率,即为真空中的光速c,故C正确。
故选BC。
10.如图所示为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线与U轴所成夹角为。下列说法正确的是( )
A.随电压的增大,元件乙的电阻变大
B.在A点对应的状态时,甲、乙两元件的电阻相等
C.元件甲的电阻为
D.若将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5V的电源上,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.5C
【答案】AB
【详解】A.由题图可知,随电压的增大,元件乙的图线上的点与原点连线的斜率变小,根据
可知,其电阻变大,A正确;
B.在A点对应的状态时,甲、乙两元件的电压、电流相等,则电阻相等,B正确;
C.图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,则元件甲的电阻
C错误;
D.将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5V的电源上,因并联电路电压相等,所以两元件两端的电压均为5V,由图线可知通过两元件的电流分别为
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流
由电流定义式可得
可知每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C,D错误。
故选AB。
11.如图所示是厚度不变的均匀的长薄片合金电阻板abcd(电阻率不随温度变化),ab边长为,ad边长为。设端点1、2接入电路中时的电阻阻值为,端点3、4接入电路中时的电阻阻值为,则ab下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若将长薄片沿ab方向均匀拉长为原来的2倍,则
D.若将长薄片沿ad方向均匀拉长为原来的2倍,则
【答案】BD
【详解】AB.设电阻板的高度为d,当端点1、2接入电路时,根据电阻定律,电阻
当端点3、4接入电路时,根据电阻定律,电阻
则
故A错误,B正确;
C.若将长薄片沿ab方向均匀拉长为原来的2倍
则
故C错误;
D.若将长薄片沿ad方向均匀拉长为原来的2倍
则
故D正确。
故选BD。
12.如图所示为某同学设计的简易多用表电路原理图,电流表G满偏电流、内阻为。该多用电表具有直流1mA量程、直流10mA量程、直流5V量程及欧姆表四种挡位。下列说法正确的是( )
A.测量时红表笔应接插孔A
B.选择开关接b时该表为直流1mA量程
C.电阻
D.电阻
【答案】BC
【详解】A.由图所示电路图可知,A端与内置电源正极相连,因此A端连接的是黑表笔,故A错误;
B.由图所示电路图可知,换挡开关置于a、b时表头与分流电阻并联,挡位a、b都是电流挡,换挡开关置于a时,此时电流的满偏值为
换挡开关置于b时,此时电流的满偏值为
可得
则选择开关接a时该表为直流10mA量程,选择开关接b时该表为直流1mA量程,即
,
故B正确;
C.由欧姆定律可知
同时可得
代入数据解得
联立解得
,
故C正确;
D.换挡开关置于d时,根据欧姆定律可得
解得
故D错误;
故选BC。
三:实验题:本题共2小题,第一小题小题5分,第二小题7分,共12分。
13.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。
(1)由甲、乙两图读得圆柱体的直径为 mm,长度为 。
(2)选择合适的实验器材,实验电路图如图丙所示,按照电路图正确连接实物图。在实验电路图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“”或“”)。
(3)若流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用表示,则用表示电阻率的关系式为 。
【答案】(1)
(2)a
(3)
【详解】(1)[1][2]由题图甲螺旋测微器可知,圆柱体直径为
由题图乙可知,游标卡尺是20分度的,游标卡尺的精度是,游标卡尺示数为
(2)由题图丙可知,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于端。
(3)由欧姆定律可知,圆柱体电阻为
由电阻定律得
联立可得电阻率
14.某探究学习小组为了准确测定一个导体的电阻R,首先用欧姆表粗略测量该电阻,再利用所给的器材准确测量,其具体步骤如下:
(1)欧姆表的原理如图甲所示,旋转选择开关S可分别选择“×1Ω”、“×10Ω”和“×100Ω”档挡,当选择开关S接2时正确操作后指针偏角过大,指针所指如图乙所示,则应将选择开关S接 (选填“1”或“3”)重新测量。
(2)多用电表的表盘刻度如图乙所示,已知电源电动势为E=1.5V,灵敏电流表的满偏电流,内阻,则 Ω。
(3)为准确量电阻值,该小组同学从实验室选取了如下器材:
A.电压表V1、(量程0-3V,内阻约为3kΩ)
B.电压表V2、(量程0-15V,内阻约为15kΩ)
C.电流表A1、(量程0-10mA,内阻r1为9Ω)
D.电流表A2、(量程0-0.6A,内阻r2为2Ω)
E.滑动变阻器R1(0-5Ω,额定电流1.0A)
F.定值电阻R2(1Ω,额定电流0.6A)
G.电源(电动势4.5V,内阻约为2Ω)
H.开关、导线若干
请在图丙线框中画出测量电阻的电路图,并在图中标明电压表和电流表的符号。
(4)如果某次测量电压表的读数为U、电流表的读数为I,则被测电阻的表达式R= (用U、I表示)。
【答案】 1 10
【详解】(1)[1]根据题意可知当前所选挡位为“×10Ω”,指针偏角较大,表明待测电阻较小,应换较小的挡位,故应该为“×1Ω”,此时欧姆表内阻变小,即开关S接1。
(2)[2]开关S接3,根据图乙可知欧姆表内阻为,短接ab后,此时R1、R2、R3串联后与灵敏电流表并联,则有
则
联立解得
(3)[3]根据题意可知待测电阻约为35Ω,因为电源的电动势为4.5V,为了测量的准确,电压表选取V1,通过待测电阻的最大电流约为
选择电流表选择A1与R2并联改装为量程较大的电流表,由于电流表内阻已知,故采用内接法消除系统误差;滑动变阻器最大阻值较小,为方便调节电路采用分压式接法,电路图如下:
(4)[4]根据欧姆定律可得被测电阻的表达式为
四:解答题:本题共4小题,第一小题小题6分,第二小题8分,第三小题10分,第四小题12分,共36分。
15.一根长为2m、横截面积为的铜棒,两端电势差为,铜棒的电阻为,铜内自由电子定向移动的速率为,电子的电荷量为。求:
(1)通过铜棒的电流(保留三位有效数字);
(2)铜棒内的电场强度;
(3)铜内单位体积自由电子个数(保留两位有效数字,用科学记数法表示)。
【答案】(1)22.8A;(2);(3)个/m3
【详解】(1)通过铜棒的电流
(2)根据得
(3)由电流的微观表达式知
16.在图示电路中,电压,,导线电阻不计。
(1)求A、B之间的电压;
(2)若将A、B用一根不计电阻的导线短接,求该导线中通过的电流I。
【答案】(1)9V;(2)1A
【详解】(1)A,B之间断开时,和串联。AB之间的电压即为两端的电压,由串联电路的分压规律有
解得
(2)当A、B用一根不计电阻的导线短接时,和并联后再与串联,电路的总电阻为
由欧姆定律可得。电路中的总电流为
此时导线中通过的电流即为中通过的电流,由并联电路的分流规律有
解得
17.常用的电压表其实是由小量程的电流表(电流计)G改装而成的.从电路的角度来看,电流计其实是一个电阻,同样遵循欧姆定律.电流计与其他电阻的不同仅在于通过电流计的电流大小可从刻度盘上读出来.
(1)如图甲所示是一个量程为,内阻(即电流计G自身电阻)是的电流计.使用时,其指针指着某一电流刻度,表示流过电流计G的电流为某一数值,也意味着电流计G两端具有一定大小的电压.若指针指在刻度时,求其对应的电压大小;
(2)如图乙所示,将电流计G改装成电压表就是给电流计G串联一个定值电阻,串联好的定值电阻和电流计G即为改装后的电压表.如果需要将图甲中电流计G改装成量程为的电压表,求串联的电阻R的阻值大小;
(3)利用按照图乙所示改装好的电压表(如图丙)测量电压时,如果其指针指在表盘刻度为处,求此时所测量的电压大小.
【答案】(1)0.02V
(2)990
(3)1.5V
【详解】(1)由可得,指针指在2mA刻度时,对应的电压为
V
(2)当电流表改成量程为3V的电压表时,即此时流过电流表的电流为
mA =310-3A
表头的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以串联电阻R的阻值为
(3)当指针指在表盘刻度为1.5mA处,则
=1.5mA =1.510-3A
可得所测量的电压
V
18.如图所示,,,,电流表内阻可忽略。求:
(1)A、B间的总电阻;
(2)电流表的示数。
【答案】(1);(2)1.5A
【详解】先简化电路,标出两端分别为C、D两点,由于电流表电阻忽略,可视为导线由A经,再分为两路、到B为一支路,由A经到B为另一支路,电路可改画成如图(甲)所示,然后根据串联、并联组合电路的有关规律求解。
(1)、并联后与R1串联,有
而它们又与并联,有
(2)实际上流过电流表的电流是流经与流经的电流之和,如图(乙)所示
流经电阻的电流
流经电阻的电流
则流过电阻的电流
所以流过电流表的电流
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