恒定电流 补充习题
四、补充习题
A组
1．电视机显像管中的电子枪射出的高速电子流也是电荷的定向移动，可以看做电流，若该电流的大小为9.6×10-3A，则每秒钟打到荧光屏上多少个电子?
2．电阻温度计是根据金属导体电阻随温度变化而变化的原理制成的，已知在某金属丝两端加上3 V电压，测得金属丝中的电流在10～20 mA之间变化，则金属丝的电阻变化范围是多少?
3．某一用直流电动机提升重物的装置，如图2—29所示重物的质量m=50 kg，电源电压U=110V。不计各处的摩擦，当电动机以v=0.90 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5 A，由此可知电动机线圈的电阻R= Ω。(g=10m/ s2)
图2-29
4．一个内阻是1 kΩ的电压表，量程是3 V，当它串联一个5kΩ
的分压电阻后组成新的电压表再去测电压，读得原表盘上的示数是2 V，则被测电压的实际值是多少？该电压表的量程是多少？
5．家庭电路中的电能表是用来测量家庭中使用电能的数值的。它使用的单位叫kW·h(俗称“度”)。
(1) l kW·h等于多少焦耳？
(2) 你能用电能表来估测家庭电路里的电流吗?
6．某同学想用实验测定某铝箔的厚度，可以利用的器材有：米尺、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键和若干导线。请设计一个测定铝箔膜层厚度的实验方案。
(1) 实验中应测定的物理量有哪些? (2) 用符号画出测量电路图。 (3) 写出计算膜层厚度的公式。
7．用多用电表测电阻。 (a) 如果表的指针偏转过大，为使测量比较精确，应将选择开关拨至倍率较 (填“大”或“小”)的挡位上。
(b) 每次换挡后，需重新_____，再进行测量。
1
恒定电流 补充习题
8．在图2-30所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向上移动时，电流表、电压表的示数怎样变化?
9．手电简里的两节干电池，用了很久后，小灯泡只能发出微弱的光了。把这两节干电池取出来，用电压表测量，每一节两端的电压都很接近1.5V，把它装入电子钟里，电子钟能正常工作。试用闭合电路的欧姆定律来解释这个现象。
10．两实验小组使用相同规格的元件，按图2-31所示的电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e 间距相同的位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表1、表2中，对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同，经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生了断路。
表1（第一实验组） P的位置 电流表示数（A） P的位置 电流表示数（A） a 0.84 a 0.84 b 0.48 b 0.42 c 0.42 c 0.28 d 0.48 d 0.21 e 0.84 x e 0.84 表2（第二实验组） （1）滑动变阻器发生断路的是第 实验组，断路发生在滑动变阻器的 段。 （2）表2中对应滑片P在X（d、e 之间某一点）处的电流表示数的可能值为（ ） A．0.16A B．0.26A C．0.36A D．0.46A
B组
1．如图2-32所示，电源电动势E=12V，内阻r=3Ω，R0=1Ω，直流电动机内阻R0′=1Ω。当调节滑动变阻器R1=2?时，图甲电路输出功率最大。调节R2使图乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定功率为6W），则此时R2的阻值和电动机的焦耳热功率P为（ ） 图2-32 A． R2=2? B． R2=1.5? C． P=6W D． P=4W 2．如图2-33所示，当滑动变阻器的活动触点P向上滑动时，则（ ） A．A灯和B灯均变亮 B．A灯和B灯均变暗
C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮
3．如图2-34所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一
端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图2-35中的AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响。求：
2
恒定电流 补充习题
（1）定值电阻R0和变阻器的总电阻； （2）电源的电动势和内阻。
图2-35 图2-34
4．为了测定某迭层电池的电动势（约20～22V）和内电阻（小于2?），需要把一个量程为10V的直流电压表接一个固定电阻（用电阻箱代替），改装量程为30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程： （1）把电压表量程扩大，实验电路如图2-36甲所示，请完成第五步的填空。
第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端
图2-36 第二步：把电阻箱阻值
调到0
第三步：闭合开关
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适应位置，使电压表读数为9V 第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为 V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为30V的电压表
（2）上述实验可供选择的器材有：
A．迭层电池（电动势约20～22V，内电阻小于2?） B．电压表（量程为10V，内阻约10K?）
C．电阻箱（阻值范围0～999 9?，额定功率小于10W） D．电阻箱（阻值范围0～999 99?，额定功率小于10W） E．滑动变阻器（阻值为0～20?，额定电流2A） F．滑动变阻器（阻值为0～2K?，额定电流0.2A）
电阻箱应选 ，滑动变阻器应选 （用大写字母表示）。 （3）用扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），方法采用伏安法，测量电源电动势E和内电阻?，实验电路如图2-36乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图象如图2-36丙所示。可知电池的电动势为 V，内电阻为 ?。
5．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）。 I/A U/V 0.12 0.20 0.21 0.40 0.29 0.60 0.34 0.80 0.38 1.00 0.42 1.20 0.45 1.40 0.47 1.60 0.49 1.80 0.50 2.00 （1）在图2-37甲框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0～10?）、电源、小灯泡、开关、导线若干。
（2）在图2-37乙中画出小灯泡的U—I曲线。
图2-37
3
恒定电流 补充习题
（3）如果有一电池的电动势为1.5V，内阻为2.0?，将本题中的小灯泡接在该电池的两端，则小灯泡的实际功率是多少？（若需作图可直接画在第（2）小题的方格图中）
q测量某一电容器的电容。他利用电流传感器测量电U容器上充电的电荷量，实验原理如图2-38甲所示，其中电源电动势E=15V，内阻r=2.0?，R=200?，开始时电容器C不带电。电流传感器与计算机相连，其作用可以观察和描绘电容
6．小彭同学根据电容的定义式C=
器充电时电流随时间的变化关系图线。接通开关S，电源对电容器充电电流随时间的变化关系如图2-38乙所示，则该电容器充电完成时两端的电压为 V，用 的方法可以知道电容器充电完成时所带的电荷量。该电容器的电容C= 。
图2-38
7．在图2-39的电路中，各元件值为R1=R2=10?，R3=R4=20?，C=300?F，电源电动势E=6V，内阻不计。单刀双掷开关S开始时接触点2，求：
（1）当开关S从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容C的所带的电荷量；
（2）若再将开关S从触点1改接触点2后，直至电流为0止，通过电阻R1的电荷量。 图2-39 图2-40
8．如图2-40所示，A1和A２是两只电阻不同的电流表，V1和V2是两只相同的电压表。电流表A1的示数是1.4mA，电压表V1和V2的示数分别是0.6V和0.8V，试求： （1）电流表A2的内阻； （2）电流表A2示数。
9．如图2-41所示，用开关S1、S2来改变输入端A、B的电势高低，控制电动机M工作。实验发现，只有当S1、S2同时接通时，电动机才能工作。则输入端A、B与输出之间是 门逻辑电路。完成真值表。
4
恒定电流 补充习题
参考答案：
A组
16
1． 6×10 2．R1=
3UU3?= =300， R=??150?，金属丝的电阻变化范围2?3?3I110?10I220?10是300～150?。
3． 4 提示：根据电动机线圈的发热功率P热=I2R来求线圈电阻R。线圈的发热功率是电动机消耗的电功率与对重物做功功率的差P热=P－P机。对重物做功功率P机=F v，由于物体以恒定速度被提升，F=mg。本题的答案是4?。
4． 12V 提示：该电表加3V电压时指针满偏，满偏电流Ig=
U3?3??3?10A，3Rg1?1033串联5K?的分压电阻后的量程为U1?IgRg?R?3?10?1?10?5?10?18V当电表指针指在2V处时，被测电压是12V。
6
5．（1）3.6×10J 提示：IKW.h的含义是功率为1KW的用电器在1h内所消耗的电能，也就是1h中所做的电功W1=Pt=1×10×3.6×10J=3.6×10J 。(2)
3
3
6
???3??NW1 提示：家庭电路电压nUt为220V，电能表可以测量电功W，所以电路里的电流I=
W，但是电能表的单位是KW.h，Ut做1 KW.h的电功一般需要很长时间。我们可以利用电能表铭牌上的技术数据nr/(KW.h)，即电路中消耗1 KW.h的电能，电能表铝盘转过n圈。
这样我们可以用秒表或手表测量时间t秒内电能表铝盘转过的圈数N，则时间t秒内电路
WNW1N
中的电功W= W1。 所以，电路中的电流I== 。
nUtnUt6．（1）提示：铝箔的电阻由它的长度、横截面积和电阻率决定。铝箔的横截面积为铝箔
的宽度和厚度的乘积。所以实验中应测量：铝箔两端的电压U和电流I（计算电阻R）、铝箔的宽度r和长度L。
（2）测量电阻的电路图如图2-42所示。
（3）计算铝箔厚度的公式为：d=
?L?LI?。 ?R?U7．小，调零
8．电压表示数增大，电流表示数减小。提示：当滑动变阻器滑动触点向上移动时，电阻R3变大，外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，电路总电流I减小，所以路端电压U增大，即电压表示数增大。电流表的示数是滑动变阻器中的电流，由于其电压、电阻都变化，难以判断其电流变化，可根据串、并联电路的特点加以判断 U=U1+U2 I=I1=I2+I3
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