- 半偏法测电表的内阻
- 共127题
实验室内有一电压表mV,量程为150mV,内阻约为150Ω.现要将其改装成量程为10mA的电流表,并进行校准.为此,实验室提供如下器材:干电池E(电动势为1.5V),电阻箱R,滑线变阻器R′,电流表A(有1.5mA,15mA与150mA三个量程)及开关K.
(a)对电表改装时必须知道电压表的内阻.可用图示的电路测量电压表mV的内阻.在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中电流表A应选用的量程是______.若合上K,调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV,电流表A的读数为1.05mA,则电压表的内阻RmV为______.(取三位有效数字).
(b)在对改装成的电流表进行校准时,把作为标准电流表,画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用),图中各元件要用题中给出符号或字母标注.图中电阻箱的取值是______(取三位有效数字),电流表A应选用的量程是______.
.
正确答案
(a)在图示的测量电路中,电压表和电流表串联,电流表测量的最大电流Imax=150mV/150Ω=1mA,
选择1.5mA的电流表.电压表的内阻RmV==143Ω
( b)改装前后电流量程由1.05mA变为10mA,因此需要并联一个R==16.8Ω的电阻
因此电阻箱的取值是 16.8Ω.
对改装成的电流表进行校准时,采用标准电流表与校准电流表串联的电路,如图,所以电路中的最大电流为10mA,因此电流表应该选择15mA的量程
故答案为:(a) 1.5mA,143Ω (b) 16.8Ω,15mA
某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r.
A.电流表G1(内阻Rg=15Ω,满偏电流Ig=2mA)
B.电流表G2(量程20mA,内阻约2Ω)
C.滑动变阻器R1(0~1000Ω)
D.电阻箱R2 (0~9999.9Ω)
E.待测水果电池(电动势E约4V,内阻r约200Ω)
F.开关S,导线若干
(1)实验中用电流表G1改装成量程0~4V的电压表,需______(选填“串联”或“并联”)一个阻值为______Ω的电阻;
(2)用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,为尽量减小实验的误差,请在方框中画出实验电路图;
(3)该同学实验中记录的6组对应的数据如下表,试根据表中数据在下图中描点画出U-I图线;由图线可得,水果电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω;
(4)实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比,E测______E真,r测______r真(选填“大于”、“小于”或“等于”).
正确答案
(1)改装成电压表要要串联电阻,串联的阻值为R:R=-Rg=
-15=1985Ω
则 应串联1985Ω的电阻;
(2)画出测量电路图:改装后的电压表测路端电压,电流表G2测干路电流,如图:
(3)由所给数据标出各对应点,画一直线如图所示:
由图可读出 纵截距为 E=3.80(3.75-3.85 ) r=═190Ω(185-194)
(4)由测量电路可知所测E测为真实值,测量的内阻为电池内阻与G2内阻之和,
故 E测=E真,r测>r真
故答案为:(1)串联 1985
(2)电路如图
(3)U-I如图 3.80 190
(4)等于 大于
某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并比较精确地测量一只电阻的阻值(约几千欧).
A.电流计,满偏电流为1mA,内阻为20Ω
B.电流计,满偏电流为0.6A,内阻为5Ω
C.电动势15V、内阻5Ω的直流电源
D.电动势3V、内阻3Ω的直流电源
E.最大阻值为5000Ω的滑动变阻器
F.最大阻值为100Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用______(填字母),并在右图的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图.
(2)欧姆表调零后,滑动变阻器被接入电路部分的阻值为______Ω.
(3)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为______Ω.
(4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将导致测量的结果______.(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
正确答案
(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻,调零时电流表应该满偏,题中电源和电流表有四种组合:
组合一:AC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=15KΩ
组合二:BC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=25Ω
组合三:AD组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=3KΩ
组合四:BD组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:=5Ω
考虑滑动变阻器最大5000Ω,应该选组合三,故电流表选A,电源选D,滑动变阻器选E;
(2)根据闭合电路欧姆定律,有:
Ig=
解得R=2977Ω
(3)指针指在满偏电流的三分之一处,根据闭合电路欧姆定律,有
Ig=
代入数据解得:Rx=6000Ω;
(4)用欧姆表测电阻时要对欧姆表进行调零,电源内阻对欧姆表的测量结果没有影响,电池长期未用,导致内阻增大,电源电动势认为保持不变,且仍然能正常调零,此欧姆计测量的结果是准确的.
故答案为:
(1)ADE
(2)2977
(3)6000
(4)准确
如图所示,一个量程为50V,内阻为1MΩ的电压表,串联一个电阻后,接到220V电源上,这时电压表的读数是50V,该电阻的阻值为______MΩ,串联电阻后该电压表量程扩大到的倍数为______.
正确答案
根据串并联规律应有:U=+
,
代入数据得:=3.4MΩ;
电压表的量程扩大的倍数为:N==
=4.4
故答案为:3.4,4.4
要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值为3KΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干。
(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是___________。
(2)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号。
(3)由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。
正确答案
(1)电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流
(2)
(3),
表示
的电压,
表示
和
串联的总电压。
扫码查看完整答案与解析