- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为1mA、内阻约为100Ω)的内阻。实验室中可供选择的器材有:
电流表A1:量程为3mA内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为10Ω;
定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;
开关,导线若干.
(1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为 、定值电阻为____.(填写器材的符号)
(2)在方框中画出你设计的实验电路图
(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg= 。
(4)请列出你所知道的测量电阻的方法: 。(至少写出两种)
正确答案
(1)为了精确测量电流表G的内阻,该小组同学应选择的电流表为,因为
量程太大,测量不准确,定值电阻近似为
,所以定值电阻应选
(2)实验电路图如下
(3)测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg=
(4)测量电阻的方法:1、伏安法2、半偏法3、替代法
利用如入所示电路,测定电源电动势和小电阻r,已知R1=R2=R3=1Ω,电源内阻不计,当电键K断开时,电压表读数为0.8V;当电键K闭合时,电压表的读数为1V,该电源的电动势和小电阻分别为 V和 Ω。
正确答案
2 0.5
根据题意可知,电键K断开时,为R1和R2串联,根据闭合电路欧姆定律有,
,当电键K闭合时,R1和R3并联然后再跟R2串联,则有
,联立可得该电源电动势为2V,小电阻为r=0.5Ω
故答案为:2 0.5
要测量一只电压表的内阻RV。提供的器材有:待测电压表V(量程0—3v,内阻约为3KΩ);电阻箱R0(阻值0—9999.9Ω);滑动变阻器R1(阻值0—20Ω,额定电流为1A);滑动变阻器R2(0—1500Ω,额定电流为0.5A);电源E(电动势为6V,内阻为0.5Ω);电键S及导线若干。
①如果采用图所示的电路测定电压表的内阻,并且要得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,滑动变阻器R应选用 。
②在以下所给的实验步骤中,排出合理的顺序为:
A.合上电键S;
B.使滑动触头P处于最左端,R′的阻值调至最大;
C.保持滑动变阻器的解头位置不变,增大电阻箱的阻值,使电 压表示数为满偏读数的一半,记下电阻箱的此时阻值R2′
D.调节电阻箱和滑动变阻器,使电压表示数满偏,记下电阻箱的此时阻值R1′;
③用测得的物理量表示电压表内阻应为 ;
④在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
正确答案
① R1 。 ② B A D C .
③ R2/ --2R1/ 。 ④ 偏大 。
分析:滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器;根据实验目的与原理合理安排实验步骤;根据串并联电路特点及欧姆定律求出待测电压表内阻,并分析实验误差。
解答:①电源电动势是6V,滑动变阻器阻值0-20Ω,额定电流为1A,电源接在滑动变阻器
两端,最大电流为0.6,能保证电路安全;要精确测量待测电压表内阻,方便实验操作,可以选用滑动变阻器
;
②半偏法测电压表内阻,合理的实验步骤是:B、使滑动触头P处于最左端,R′的阻值调至最大;
A、合上电键S; D、调节电阻箱和滑动变阻器,使电压表示数满偏,记下电阻箱的此时阻值;
C、保持滑动变阻器的触头位置不变,增大电阻箱的阻值,使电压表示数为满偏读数的一半,记下电阻箱的此时阻值;
③设电压表与定值电阻的串联电压为U,电压表内阻为,电压表示数满偏时,电阻箱的阻值为
,电路电流
①;电压表与定值电阻的串联电压不变,增大电阻箱的阻值,使电压表示数为满偏读数的一半,电压表内阻
不变,由
可知,电压表示数变为原来的一半,则电路电流变为原来的一半,此时
②, 由①②解得:
;
④在实验步骤C中,保持滑动变阻器的触头位置不变,增大电阻箱的阻值,电路总电阻变大,待测电压表与定值电阻的串联电压变大,当电压表半偏时电阻箱的阻值偏大,则电压表内阻测量值
偏大。
故答案为:①;②BADC;③
;④偏大.
某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999
,可当标准电阻用)、一只电流表(量程
=0.6A,内阻
)和若干导线。
①请根据测定电动势E、内电阻
的要求,设计图a中器件的连接方式,并画线把它们连接起来。
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值,同时读出与
对应的电流表的示数I,并作记录.。处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数
;再制作R-
坐标图,如图b所示。图中已标注出了(
)的几个与测量对应的坐标点,请你在图b上把标注出的坐标点描绘成实验图线。
③根据图b描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻
正确答案
(1)
(2)
(3)1.5(1.46~1.54) 0.3(0.25~0.35)
略
(10分)如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。
(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ,Dφ=,式中
为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B= ;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε= 。
(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见右表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B= 。
(3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有
(A)适当增加试测线圈的匝数N
(B)适当增大试测线圈的横截面积S
(C)适当增大可变电阻R的阻值
(D)适当拨长拨动开关的时间Δt
正确答案
(1),
(2)0.00125I(或kI)
(3)AB
(1)改变电流方向,磁通量变化量为原来磁通量的两倍,即2BS,代入公式计算得B=,由法拉第电磁感应定律可知电动势的平均值ε=
。
(2)根据数据可得B与I成正比,比例常数约为0.00125,故B=kI(或0.00125I)。
(3)为了得到平均电动势的准确值,时间要尽量小,由B的计算值可看出与N和S相关联,故选择A、B。
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