- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
采用“伏安法”测电阻,无论是“安培表外接”还是“安培表内接”都会出现系统误差,为此某同学采用如右图所示电路测定待测电阻Rx的阻值。实验器材如下:
电池组E,电动势为4.5 V,内阻很小; 电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ;
电流表A,量程2 mA,内阻约50Ω; 滑动变阻器R,阻值范围0~20Ω;
Rx是待测电阻,阻值约3kΩ;开关S1、S2,导线若干。
①请根据电路图,将实验器材连接成实验电路(图中部分电路已连接)。
②闭合开关前,先将滑动变阻器的滑动端置于电路图中的 端(填a或b),然后闭合开关S1、S2,适当调节滑动变阻器R,记下电流表和电压表的示数I1、U1;再断开开关S2,记下电流表和电压表示数为I2、U2。则被测电阻Rx= (用电表的示数表示);
③你认为上述实验能否消除系统误差: (填“能"或“不能”)。
正确答案
①(4分)见图②(2分)a端;(3分)③(2分)能
试题分析:①见下图
②为了保护电路,在闭合开关前滑动变阻器应处于a端;
③该实验避免了电压表的分流,所以可以避免系统误差,
点评:做本题的关键是理解如何消除实验系统误差的
在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中,已连接好部分实验电路。
(1)按如图甲所示的电路图连好实验电路。为避免烧坏电流表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“左”或“右”)
(2)如图是根据实验数据作出的U-I图像,由图可知,电源 的电动势E= V,内阻r= Ω。
(3)在其他操作规范的情况下,该实验误差产生的主要原因是 ,测得电源的电动势 。(填“偏大”或“偏小”)
正确答案
(1)左
(2)2.94~2.97V 0.70~0.74Ω
(3)伏特表内阻分流;偏小
试题分析:(1)闭合开关前应让电路中的电流最小,使滑动变阻器的接入电路的电阻最大,所以闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于左端;
(2)U–I图像的图线延长线与U轴的交点即为电动势E,E=2.94~2.97V;图线斜率的值即为电源的内阻r,即Ω
(3)在其他操作规范的情况下,该实验误差产生的主要原因是电压表的分流作用,由于电压表的分流作用测得电源的电动势偏小。
点评:中等难度。本实验的误差主要来自电压表的分流.在画图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧.个别偏离直线太远的点舍去不予考虑.这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高测量精度.此题图线与横轴交点不表示短路电流,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用
计算出电源的内电阻。
(1)(3分)某同学为探究电阻Rx的伏安特性曲线,他将Rx先后接入图中甲、乙所示电路,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图甲所示电路测得电压表示数为6V,电流表(内阻较小)示数为2mA,那么按图乙所示电路测得的结果应有 ( )
(2)(4分)接着该同学又用多用电表粗侧其电阻,表盘刻度如图所示,在进行了机械调零后,为了使测量比较精确,你认为他应选的欧姆档是_________(选填“×10”、“×100”或“×1K”).选好欧姆档后,他还必须进行 才能进行测量。
(3) (6分)该同学着手测量Rx的电压和电流,以便绘出Rx伏安特性曲线。你认为他使用的电路中的测量部分应该选用第(1)问中甲、乙所示电路中的 电路。为了准确绘伏安特性曲线,特意为他提供一个最大阻值为50Ω的滑动变阻器R以接入电路的控制部分,你认为他应该接成 (填“限流接法”或“分压接法”),并将电路补充完整。
正确答案
(1)D (3分)
(2)×100 电阻调零 (每空2分共4分)
(3) 甲 分压接法 (每空2分、连线2分共6分)
(1)电压表测量的是Rx与电流表的电压之和,电流表测量的是电压表和Rx的电流之和,D对;(2)指针应该只在中间附近最准确,电阻大约为3000Ω,所以换用抵挡,×100 (3)采用分压接法最好
(8分)用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小.除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电压表(量程3V)
B.电流表(量程0.6A)
C.电流表(量程3A)
D.定值电阻R0(阻值4Ω,额定功率4W)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0—20Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0—2000Ω,额定电流0.1A)
(1)电流表应选 ;滑动变阻器应选 ;(填器材前的字母代号).
(2)根据实验数据作出U—I图像(如图乙所示),则蓄电池的电动势E= V,内阻r= Ω;
(3)用此电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是 ;测出的电动势E与真实值相比偏 ;
正确答案
(1)B(1分) E(1分)(2) 2.10(1分) 0.20(3分)(3)电压表的分流 小
(8分)考查“测电源电动势和内阻”实验仪器的选择、数据的处理和误差的分析.
(1)根据电源是一节电池,电流表选B;滑动变阻器选E;
(2)根据图象纵轴交点得电动势E=2.10;内阻;
(3)电压表的分流 小
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)
E.最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器
F.最大阻值为100 Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用 (填字母),并在下面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) ADE
(2)2977 6000
(4)准确
试题分析:(1)欧姆表需要电源,内阻很小的表头,可调节的电阻,所以选ADE
(2) 欧姆表调零后,电流计正好处于满偏状态,所以电路中的电流,故此时电路总电阻为
,所以
,所以:
(3)指针指在满偏电流的三分之一处,所以
(4)虽然电源电阻变大,但是由于可以调零,所以相当于改变了滑动变阻器,故不影响测量值,
点评:做本题的关键是理解欧姆表的工作原理
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