理想电表答案解析

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（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用游标卡尺测得小球的直径为d
①为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最

 

（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期．图1中秒表示数为单摆振动30次所需的时间，则秒表所示读数为

 

s．
②若用L表示摆长，单摆振动30次所需时间为t，那么重力加速度的表达式为g=

 

．
（2）如图2所示，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻制成的，总电阻为R，图中A、B、C、H为圆环上的等分点、A点固定，P为滑片，能沿圆环滑动，并保持良好的接触．电源的内阻不计．当闭合开关S后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图中各电表的示数会发生变化．某同学按此电路图做实验，并记下滑片P在某些位置时各电表的示数，如下表所示．表A、V₁、V₂均为理想电表．

滑片P	位置C	位置E	位置G	位置A
表A的示数/A	0.32	0.30
表V1的示数/V1	5.05	4.80
表V2的F示数/V2	0.95	1.20

根据表中的实验数据可得：
①电源的电动势E=

 

V，电阻R₁=

 

Ω
②完成表格中位置G下的空格：
表A的示数为

 

A，表V₁的示数为

 

V，表V₂的示数为

 

V．
③完成表格中位置A下的空格：
表A的示数为

 

A，表V₁的示数为

 

V，表V₂的示数为

 

V．

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如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U₀的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R，图中电压表为理想电表．下列说法正确的是（　　）

A．变压器输入电压的瞬时值为u=Umsin 2π T t(V)

B．电压表的示数为 2 U0

C．变压器的输入功率为 U 2 0 R

D．变压器的匝数比为Um：U0

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如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠．R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r．现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（　　）

A．电流表示数变小，电压表示数变大

B．小电珠L变亮

C．电容器C上电荷量减小

D．电源的总功率变大

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如图所示，电键K闭合，电流表、电压表均为理想电表，若电阻R₁断路，则下列说法正确的是（　　）

A、电流表示数变大

B、电压表示数变小

C、R₁消耗的功率变大

D、电源内电路消耗的功率变大

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如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5Ω．电流表和电压表均为理想电表，只接通s₁时，电流表示数为20A，电压表示数为60V；再接通s₂，启动电动机工作时，电流表示数变为15A，则此时通过启动电动机的电流是（　　）

A、20A

B、30 A

C、35A

D、50 A

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图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100匝、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表． 在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图15（乙）所示正弦规律变化． 求：
（1）从1.57×10^-2s到4.71×10^-2s内通过电阻R上的电量q．
（2）电路中交流电压表的示数．
（3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功W_外．

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如图电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，正确的是（　　）

A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大

B．小灯泡L变亮

C．电容器C上电荷量减小

D．电源的总功率变小，效率变大

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（2007•上海）某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况．电源E电动势、内电阻恒定，R₁为滑动变阻器，R₂、R₃为定值电阻，A、V为理想电表．
（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R₁和R₂必须满足的关系是

R₁≤R₂

R₁≤R₂

．
（2）若R₁=6Ω，R₂=12Ω，电源内电阻r=6Ω，当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R₃的阻值应该选择

B

B

．
A．2Ω        B．4Ω
C．6Ω        D．8Ω

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如图，设电表为理想电表，外电阻R₁≠R₂≠R₃．若把电流表和电压表位置对换，则（　　）

A．电流表读数为零

B．电压表读数为零

C．电流表读数增大

D．电压表读数增大

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在用电压表和电流表测电池的电动势和内电阻的实验中：
（1）在用图1（甲）所示的电路时，由于两电表不是理想电表，电压表的分流作用造成电流表的测量误差．图1（乙）所示的U-I图象中有两条直线AB和A′B，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是用理想电压表和电流表进行本实验得到的图线，由图可知
（A）AB是根据实测数据画出的图线．
（B）A′B是根据实测数据画出的图线．
（C）路端电压U越大，通过电压表的电流越大．
（D）由于电压表的分流作用，使电池电动势和内电阻的测量值都小于真值．
（2）如果要首先保证电池电动势测量值更准确，电压表和电流表在本实验中又应该怎样连接？（在图2框中画出电路图）
请参照上述方法在（在图2中画出U-I图象）U-I图象中画两条直线，并指出其中哪一条是根据实测数据画出的图线，哪一条是用理想电压表和电流表进行本实验得到的图线．

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（1）①图甲中游标卡尺的读数是

2.98

2.98

cm，图乙中螺旋测微器的读数是

5.680

5.680

mm．

②如图2是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s．由图可知，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为

0.34

0.34

m/s，小车的加速度为

0.39

0.39

m/s²（结果均保留两位有效数字）．
（2）为了测量某一未知阻值的电阻R_x，某实验小组找来以下器材：电压表（0～3V，内阻约3kΩ）、电流表（0～0.6A，内阻约1Ω）、滑动变阻器（0～15Ω，2A）、电源（E=3V，内阻很小）、开关与导线，该小组同学实验操作如下，请你按要求填写：
①断开开关，请按图3甲所示的电路图在图3乙中连接实物图；
②如图3乙，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于

a

a

端．
③闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，建立合适的坐标系作出I-U图丙如下；
④整理仪器
根据I-U图丙可得，该未知电阻的阻值为R_x=

5.0Ω

5.0Ω

．（保留两位有效数字）
由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学实验测出的电阻值

＞

＞

 R_X的真实值（填“＞”、“＜”或“=”）．
利用现有的仪器，为了更加精确地测量这个电阻的阻值，你给该实验小组的建议是：

电流表采用外接法

电流表采用外接法

．

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验证“力的平行四边形法则”实验如图所示，A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．图甲中弹簧秤B的读数为

 

N；图乙中的F和F′两力中，方向一定沿OA方向的是

 

；本实验采用的科学方法是

 

．
A．理想实验法      B．等效替代法      C．控制变量法      D．建立物理模型法
小明用多用表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻的电路如图（甲）所示，A、B间接多用电表．
①实验的主要步骤如下：
A．将多用电表的

 

，检查并调节指针指零．
B．调节电阻箱R的阻值至

 

．
C．红、黑表笔分别与图甲中接，逐渐调节R使多用表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱示数和多用电表示数I．
D．改变R的阻值测出几组I随R变化的数据，作出R-

1

I

的图线如图（丙）所示．
②由图丙可求得电动势E=

 

V，内阻r=

 

Ω．
③由于多用表不是理想电表，所以测得电源内阻比实际偏

 

（选填“大”或“小”）．

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（2013•太原二模）如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数比n₁：n₂=11：1，a、b端接有正弦交变电流，电压随时间的变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警报警电路原理图，其中R₂为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R₁为一定值电阻，电压表和电流表可视为理想电表．下列说法中正确的是（　　）

A．变压器副线圈的输出电压的表达式为u=20 2 sin100πt（V）

B．当传感器R2所在处未出现火警时，电压表的示数为20V

C．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小

D．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小

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图1中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n₁与副线圈的匝数n₂之比为10：1．变压器的原线圈接如图2所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串连接在副线圈两端．电压表V为理想电表．则（　　）

A．原线圈上电压的有效值为100V

B．原线圈上电压的有效值约为70.7V

C．电压表V的读数为5.0V

D．电压表V的读数约为3.5V

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（2012•嘉定区一模）如图所示电路中，定值电阻R=20Ω，通过滑动变阻器连接到电动势ε=5V、内阻r=1Ω的电源上．滑片移动到某位置时，电压表示数2.5V，电流表示数0.1A．（电表均为理想电表）求：滑动变阻器的总电阻和滑片P的位置．

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如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω匀速转动，线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表． 在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行（如图所示），则下列说法正确的是（　　）

A、交流发电机产生电动势的最大值Em=BSω

B、交流电压表的示数为 2 nRBSω 2(R+r)

C、线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，通过电阻的电量为 πnBS 2 2 (R+r)

D、线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，电阻产生的热量为 2n2ωRB2S2 π(R+r)

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如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电表均为理想电表．闭合开关S，滑动变阻器的滑动触头由图示的位置向右滑动一小段距离，在这个过程中，下列判断正确的是（　　）

A．电源的输出功率变化不能确定

B．电阻R₂两端电压减小

C．电容器所带电荷量减小

D．电压表与电流表示数变化量的比值是常数

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为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量水的流速．假设海洋某地磁场的竖直分量为B=0.5×10^-4T，水流是南北流向．如图所示将两个极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向．若两相距L=20m，两个电极浸入水中的深度为0.6m，与两电极相连的灵敏电压表（可以看成理想电表）的读数为U=3mV，则海水的流速大小为（　　）

A．2.83m/s

B．3m/s

C．50m/s

D．100m/s

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在利用电流表和电阻箱测定电源电动势和内电阻的实验中，电流表的内阻很小可视为理想电表，电路如图1所示，连接好电路并进行如下操作：闭合开关S，调节电阻箱的阻值，并记录下每次电阻箱的阻值R及对应的电流表A示数I；

（1）若实验中，某同学仅测量获得两组数据：当电流表读数为I₁时，电阻箱读数为R₁；当电流表读数为I₂时，电阻箱读数为R₂．利用所测的I₁，I₂，R₁，R₂可求出：E=

I1I2(R1-R2)

I2-I1

I1I2(R1-R2)

I2-I1

，r=

I1R1-I2R2

I2-I1

I1R1-I2R2

I2-I1

．
（2）若另一同学测得10组I、R的数据，并作出

1

I

-R图象．则根据图象2可求出：电源电动势E=

2.0

2.0

V，内电阻r=

2.0

2.0

Ω．
（3）已知某电阻元件R₁的

1

I

-R图象如图所示，若用实验的电源给此元件供电，此元件的热功率为

0.375

0.375

W．

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B．如图所示，M为理想变压器，电表均视为理想电表，输入端a、b接正弦交流电源时，原线圈中电压表和电流表的示数分别为U₁和I₁，副线圈中电压表和电流表的示数分别为U₂和I₂，则原线圈与副线圈的匝数之比等于

 

；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，示数发生变化的电表是

 

．