- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
要测量一个量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表 F.开关K1、K2,导线若干
有一位同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率,操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是 Ω。
为了更精确地测出此电压表的内阻,该同学设计了两种测量电压表内阻的方法。
(2)若采用乙图测得电压表和电流表的示数分别为、
,则电压表内阻可表示为
= ;
(3)若采用丙图,先闭合开关K1,再闭合开关K2,读得电压表示数U1;再断开开关K2,读得电压表示数U2.,则电压表内阻可表示为= ;
(4)你认为其中较合理的电路图是 ,其理由 。
正确答案
(1)3000 (2) (3)
(4) 丙 电压表的电阻比安培表大得多,导致安培表读数太小,电流误差很大。
试题分析:(1)万用表档位选择的是×100,指针示数为30,所以电阻为30×100Ω=3000Ω(2)乙图中流过电压表的电流为,电压为
,所以由欧姆定律可知电压表内阻
(3)设电源电动势为E,电压表内阻为Rv,则由闭合电路欧姆定律可知闭合开关K1,再闭合开关K2,
,当断开K2后
,由以上两个公式联立可知电源内阻为
点评:在电学实验中注意用电器的串并联,根据部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律求解和判断
(5分)用伏安法测量金属丝的电阻(阻值在4~8Ω之间),现提供图甲所示的实验器材。实验要求获得多组数据,且金属丝上所加的电压须从零开始。
(1)请在图甲中选择必要的器材,并进行连线。
(2)某次实验测量时,两表均选用小量程。表面刻度及指针如图乙所示,则该金属丝的电阻值为 。
正确答案
略
某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。
(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。
(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_____________________________。
(3)现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。
正确答案
(1)如图b(3分)
(2)由于RL1比RL2大得多,灯泡L2分得的电压很小,其实际功率很小,不能发光。(3分)
(3)如图c(5分)
(1)实物连线要依据电路原理图,弄清电路结构,将滑动变阻器连接成分压式接法。
(2)由于两个灯泡的电阻相差较多,串联后接入电路,则电阻较小的灯泡分得的电压远小于额定电压,故不亮,而另一个灯泡的电压接近额定电压,故该灯泡亮。
(3)根据(2)的启发,设计的电路如图c所示。
在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L,用螺旋测微器则出金属丝的直径d,用电流表测出通过金属丝的电流I,用电压表测出金属丝两端的电压U。
(1) 请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=_______(用上述测量物理量的字母表示);
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为L=_______cm,金属丝直径的测量值为d=_______mm,
(3) 用电流表和电压表测金属丝的电阻R时,由于电压表电流表内阻的影响,无论使用电流表内接法还是电流表外接,都会产生系统误差。如果按如图所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:先将R2的滑动触头调到最左端,单刀双掷开关S1向1闭合。闭合开关S2,调节变阻器R1和R2,使电压表和电压表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、 I1;
第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S1向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。
请写出计算电阻的表达式Rx=_______。(用电压表和电流表示数表示)
正确答案
(1)(3分) (2)36.45~36.48(2分) 0.795~0.798(2分)
(3)U1/I1- U2/I2(3分)
由欧姆定律R=U/I,由电阻定律R=ρL/S,S=πd2/4,联立解得ρ=。金属丝长度的测量值为L=36.46cm,金属丝直径的测量值为d=0.5mm+0.296mm=0.796mm。
设电流表和滑动变阻器R1的总电阻为R,由欧姆定律,U1/I1=Rx+R,U2/I2= R,联立解得Rx =U1/I1- U2/I2。
某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:
E.电源:电动势E=6V
F.滑动变阻器Rl,最大阻值10Ω,最大电流为2A
G.滑动变阻器R2,最大阻值50Ω,最大电流为0.1A
H.导线、电键若干
(1)在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用 欧姆挡;
(2)按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则的阻值大约是 Ω;
(3)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,则在上述器材中应选出电流表和滑动变阻器分别是 (填器材前面的字母代号) ;
(4)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.
正确答案
(1) “×1”欧姆挡( 2分
(1)在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,从图中可知表的指针偏转角度过大,电阻较小,故应换用“×1”欧姆挡重新测量
(2)示数为
(3)电路中最大电流为:,所以采用电流表C,而滑动变阻器G,允许通过的最大电流太小,所以采用滑动变阻器F,
(4)要求能连续调节,所以采用滑动变阻器的分压解法,电阻和电流表内阻较接近,所以采用电流表的外接法
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