第十一章 电路及其应用 复习与提高
A 组
1.如图11-1,A、B间的电压U为10 V,电阻R1 为1 kΩ,R2 为5 Ω,R3 为2 kΩ,R4 为10 Ω。试估算干路中的电流I有多大。
2.如图11-2,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。闭合电路使L发光后,若将滑动片向右滑动,灯泡的亮度会如何变化?请用数学式进行讨论。
3.一根做电学实验用的铜导线,长度是60 cm,横截面积是0.5 mm2,它的电阻是多少?一根输电用的铝导线,长度是10 km,横截面积是l cm2,它的电阻是多少?为什么做电学实验时可以不考虑导线的电阻,而输电线路导线的电阻则必须要考虑?
4.试证明:在串、并联组合的电路中,任一个电阻增大而其余电阻不变时,整个电路的等效电阻都增大。
5.在图11-3所示的电路中,电阻R1为10 Ω,R2为120 Ω,R3为40 Ω。另有一个电压恒为100 V的电源。
(1)当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是多少?
(2)当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压是多少?
6.用图11.5-1所示的多用电表测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:
(1)调节指针定位螺丝,使多用电表指针指着____。
(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的____位置。
(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准__________。
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图11-4所示,该电阻的阻值为______Ω。
(5)测量完毕,将选择开关旋转到OFF位置。
7.图11-5的电路中有AB、CD、EF三根连接电路的导线,其中一根导线内部的铜丝是断的,另外两根导线和电源、电阻R1 、R2 都是完好的。为了查出断导线,某同学把多用电表的红表笔接在A点的电源正极接线柱上,将黑表笔分别接在其他点所示的接线柱上,根据多用电表的示数作出判断。
(1)如果选用的是直流10 V挡,请说明判断的方法。
(2)有同学建议用直流2.5 V挡、直流0.5 A挡、电阻“×1”挡来进行上述操作,请分别说明如此操作可能产生的后果。
8.已知某定值电阻的额定电流为0.3 A,其标称的电阻值是25 Ω。为测量该定值电阻在额定电流下电阻的实际值,某同学用电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源等器材组成实验电路(图11-6)。不考虑电表内阻对电路的影响,图中哪些器材的连接有错误?请说出错在哪里,并用彩色笔把它纠正。
B组
1.如图 11-7,一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动。若棒横截面积为 S,单位长度所带的电荷量为-q,求由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向。
2.在测电阻的实验中,待测电阻 Rx 约为200 Ω,电压表的内阻约为 2 kΩ,电流表的内阻约为 10 Ω。如图 11-8,测量电路中电流表的连接方式有两种。计算结果由 Rx =\(\frac{U}{I}\) 计算得出,式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx甲 和 Rx乙,则其中哪一个更接近真实值?这个值比真实值偏大还是偏小?请说明原因。
3.某同学想通过测绘小灯泡的 I-U 图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为 2.5 V,电阻约为几欧;
电压表一个,量程 0~3 V,内阻为3 kΩ;
电流表一个,量程 0~0.6 A,内阻为0.1 Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
(1)请在图 11-9 甲中补全实验的电路图。
(2)图 11-9 甲中开关 S 闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于何处?
(3)该同学通过实验作出小灯泡的 I-U 图像如图 11-9 乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为多少?
4.如图11-10,黑箱面板上有三个接线柱1、2和3,黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω。在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。
5.有一块小量程电流表,满偏电流为 50 µ A,内阻为 800 Ω。现要将它改装成 0~1 mA、0~10 mA 的两量程电流表,某同学除了参考电路图 11-11 甲外,还设计了如图 11-11 乙所示电路。
(1)若采用图甲的电路,则 Ig 、Rg 是多少,若采用图乙的电路,则 Ig 、Rg 是多少?
(2)请分析两种电路在实际使用时的特点。
6.某同学按图 11-12 所示的电路图进行实验。连接电路元件后,闭合开关 S,发现两个灯都不亮。该同学用多用电表的直流电压挡来检测电路哪个位置发生了故障。他在闭合开关S 的情况下把多用电表的一个表笔始终接在电路的 A 点上,用另一个表笔依次接触电路中的B、C、D、E、F 等点,很快就找到了故障所在位置。
(1)应该用红表笔还是黑表笔始终接触 A 点?
(2)请说明:怎样根据多用电表的读数检查出故障所在的位置?
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