- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
(11分)有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源E:电动势约15V,内阻不计;
电流表A1:量程100mA,内阻r1="20Ω" ;
电压表V2:量程2V,内阻r2="2000Ω" ;
定值电阻R1:阻值20Ω;
定值电阻R2:阻值3Ω;
滑动变阻器R0:最大阻值10Ω,额定电流1A;
电键一个,导线若干。
(1)实验中应选用的电表是 ;定值电阻应选用 。
(2)请你设计一个测量电压表V1的实验电路图,画在虚线框内
(3)说明实验所要测量的物理量:
(4)写出电压表V1内阻的计算表达式RV1= 。
正确答案
(1)V2;R1 (各2分) (2)电路图如图所示。(3分)
(3)电压表V1的示数U1 ,电压表V2的示数U2 (各1分) (4)r2 (2分)
试题分析:(1)因待测电压表电压为3V,满偏电流为,远小于电流表的满偏电流100mA,所以不能使用电流表测量电流,考虑使用电压表V2,因其满偏电流
,所以可以将两电压表串联使用,所以应选用的电表是V2;显然滑动变阻器应用分压式接法,因电压表V1与V2的最大串联电压为
,根据串联单路分压规律可知,
,解得R=20Ω,所以定值电阻应选R1.
(2)由上面分析可知,电路图如图所示
(3)由欧姆定律所以,只要读出电压表V1的读数U1和电压表V2的读数U2,即可求出待测电压表的内阻,可解得
.
在“测定金属的电阻率”的实验中,采用了如图所示电路来测量金属丝的电阻R。
(1)考虑电压表、电流表内阻的影响,用此接法测出的R的阻值_______真实值(填“大于”、“小于”或“等于”),
(2)若测得金属丝的长度为L,直径为D,电阻为R,则金属丝电阻率ρ的表达式:ρ=______________.(用上述测量的字母表示)
(3)某次测量中螺旋测微器的读数如图,则该金属丝的直径为_________mm。
(4)某同学做实验时缺少电压表,于是他用一个满偏电流为300μA、内阻为500Ω的小量程电流表和一个阻值为5500Ω的定值电阻串联,改装成了一个量程为_________V的电压表。
正确答案
(1)小于 (2) (3)0.990(0.988~0.990均可) (4)1.8
试题分析:(1)考虑电压表、电流表内阻的影响,由于电压表的分流作用,所以用此接法测出的R的阻值小于真实值;2)若测得金属丝的长度为L,直径为D,电阻为R,则,金属丝电阻率ρ的表达式:ρ=
;(3)螺旋测微器的读数0.5mm+0.01×49.0mm=0.990mm。(4)改装的电压表的量程为
=
.
(14分)某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率,他们截取了一段电线,用米尺测出其长度为L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测得其电阻值约为.为提高测量的精度,该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(用
表示)的电阻.
A.电源(电动势为3.0V,内阻不计)
B.电压表(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ) C.电压表
(量程为0~15.0V,内阻约为6kΩ)
D.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω) E.电流表
(量程为0~3.0A,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2.0A) G.滑动变阻器
(最大阻值1kΩ,额定电流1.0A)
H.定值电阻(阻值为3Ω) I.开关S一个,导线若干
(1)如下图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量,其读数是________mm.
(2)实验时电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________.(只填代号)
(3)为提高实验的精确度,请你为该实验小组设计电路图,并画在下面的方框中.
(4)某次测量时,电压表示数为,电流表示数为
,则该铜芯线材料的电阻率的表达式为:
=_______.
正确答案
(1)0.700 (2分) (2) B (2分),D(2分) ,F (2分)
(3)电路图如下图(电流表外接法+滑动变阻器分压式或限流式均可)(3分)(4)(3分)
试题分析: (1)由图螺旋测微器可知,固定刻度所示为0.5mm,可动刻度示数为20.0×0.01mm=0.200mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.200mm=0.700mm.
(2)电源电动势为3.0V,电压表应选(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ),即选B;通过电线的最大电流约为
,为准确测量,电流表应选电流表
(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω),即选D,为方便实验操作,应选最大阻值减小的滑动变阻器,则选F.
(3)由于,则选用电流表外接法;滑动变阻器选用分压式或限流式均可待测电电阻较小,为保证电路安全,待测电阻应串联一个保护电阻,电路图如图所示.
(4)铜芯材料电阻,则电阻率
.
有一待测电阻Rx(阻值约5Ω左右),实验室提供的器材有:
A.直流电流表A(0~100mA,内阻为25Ω)
B.直流电压表V(0~3V,内阻为5kΩ)
C.滑动变阻器R1(0~20Ω,1A)
D.滑动变阻器R2(0~1kΩ,0.1A)
E.电源(电动势约为3V,内阻不计) F.开关和若干导线
(1)若要求在实验中待测电阻两端的电压从0开始变化,滑动变阻器应选用 (填仪器代号),
(2)实验时,某同学使用的是多用电表直流电流档来测电流,示数如图乙所示(丙为指针所在区
域部分的放大图),读数为 mA。
正确答案
(1) C ;实验电路图如下 (2) 72mA
试题分析: 由于要求电压从0变化,故滑动变阻器应用分压式,应选阻值小的变阻器C.
于电流表和电压表内阻即为确定值,可将电表内阻考虑在内,若用电流表内接法,则待测电阻与电流表串联最大电压为U=(
+
)=3V,与电压表量程相同,此时应有
=
+
,故应用电流表内接法,电路图如上图所示;
电流表的读数为I=36×mA=72mA
(12分)在用电压表、电流表测两节干电池串联的电动势和内电阻时,除备有被测电池、电键和足量导线,还备有下列仪器可供选择:
A.电流表(0~0.6A)
B.电流表(0~3A)
C.电压表(0~3V)
D.电压表(0~15V)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.滑动变阻器(50Ω,1.5A)
(1)应该选用的仪器是(写出的字母) ;
(2)一学生用以上仪器测得如下表所示数据,根据数据,在坐标轴上画出U-I图象;
(3)从图中可得出电源电动势为 V,内电阻为 Ω(结果保留两位有效数字)。
正确答案
(1)ACF(3分)、(2)如下图(3分)、
(3)2.9(3分)、2.5(3分)
试题分析:(1)测量两节干电池的电动势,电动势为3v,所以应用电压表0-3v;一节干电池内阻1Ω左右,两节2Ω左右,则电流最大值约为1.5A左右,如果选择0-3A的电流表则读数误差较大,且据本题实验数据,应该选择0-0.6A的电流表;电路中最大电流约为1.5A,而从滑动变阻器的额定电流上判断应该选择额定电流1.5A的。
(2)如图所示:
(3)图线与纵坐标交点为电动势大小,即为2.9v,内阻为:。
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