- 恒定电流
- 共18115题
有一个电流表,内阻为1000Ω,满偏电流为100μA,要把它改装成量程为lmA的电流表,需并联 Ω的分流电阻;如果要把它改装为量程10V的电压表,需串联 Ω的电阻.
正确答案
并联111Ω;串联99×103Ω
小量程改装成大量程的电流表:
R==
Ω;
改装为量程10V的电压表:
R==
=99000Ω=99×103Ω
(1)在某一力学实验中,打出的纸带如图所示,相邻计数点的时间间隔是T.测出纸带各计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4,为了使由实验数据计算的结果更精确些,加速度的平均值为a=______;打下C点时的速度vC=______.
(2)在“测定某电阻丝的电阻率”实验中
①用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径,如图2所示,则电阻丝的直径是______ mm.
②用多用表的欧姆挡粗测电阻丝的阻值,已知此电阻丝的阻值约为20kΩ.
下面给出的操作步骤中,合理的实验步骤顺序是______(填写相应的字母)
a.将两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,而后断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端,读出阻值后,断开两表笔
c.旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的“×1k”挡
d.旋转选择开关,使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔
③若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值,实验室提供下列可供选用的器材:
电压表V(量3V,内阻约50kΩ)
电流表A1(量程200 μA,内阻约200Ω)
电流表A2(量程5mA,内阻约20Ω)
电流表A3(量程0.6A,内阻约1Ω)
滑动变阻器R(最大值500Ω)
电源E(电动势4.5V,内阻约0.2Ω)
开关S导线
a.在所提供的电流表中应选用______(填字母代号).
b.在虚线框中画出测电阻的实验电路.
④根据测得的电阻丝的长度、直径和阻值,即可求出该电阻丝的电阻率.
正确答案
(1)因为a1=,a2=
,则加速度a=
=
.
C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,则vc=.
(2)①螺旋测微器的读数为:0.5mm+0.01×14.1mm=0.641mm.
②用多用电表测电阻时,将选择开关打到欧姆档,进行欧姆调零,测完电阻后,选择开关打到off档或交流电压的最高档.所以顺序为:c、a、b、d.
③a.电路中的电流大约I=A=150μA,从精确的角度考虑,电流表选择A1.
b.因为待测电阻远大于电流表的内阻,所以电流表采取内接法,因为滑动变阻器的电阻远小于待测电阻,若采用限流式接法,电路中的电流变化不大,测量误差较大,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图.
故答案为:(1),
.
(2)①0.641~0.643
②c、a、b、d ③a.A1
b.测电阻的实验电路如图
多用电表在测量中,当转换开关指示的位背分别为(a),(b)时,指针均指在表盘正中间位置,如图所示,多用电表的读数分别是:(a)档的读数是 ;(b)档的读数是 。
正确答案
0.5A;1KΩ
(a)档读数是电流表的量程
(a)档的读数是0.05A
欧姆表测阻值:读数×档位
(b)档的读数是10×100=1000Ω
(1)如图(1)中给出的是螺旋测微器测量仪金属板厚度时的示数,读数应为______mm.
(2)小球做直线运动时的频闪照片如图(2)所示,已知频闪周期T=0.1s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6.51cm,AB=5.59cm,BC=4.70cm,CD=3.80cm,DE=2.89cm,EF=2.00cm.小球在位置A时速度大小vA=______m/s,小球运动的加速度大小a=______m/s2.
(3)某同学用伏安法要准确测定一只约200电阻的阻值,除待测电阻外,还有如下实验仪器
A.直流电源(电压3V,内阻不计)
B.电压表V1(量程0-3V,内阻约为5kΩ)
C.电压表V2(量程0-15V,内阻约为25kΩ)
D.电流表A1(量程0-25mA,内阻约为1Ω)
E.电流表A2(量程0-250mA,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器一只,阻值0-20Ω
G.电键一只,导线若干
在上述仪器中,电压表应选择______(填“V1”或“V2”),电流表应选择______(填“A1”或“A2”).请在如图(3)方框内画出电路原理图.
正确答案
(1)螺旋测微器测量金属板的厚度时的读数分两步:由固定刻度读出整毫米为7mm(应注意半毫米刻线是否露出),然后由可动刻度读出小数32.4×0.01mm=0.324mm(4为估读位),两个读数相加为7.324mm.
(2)设OA=x1,AB=x2,BC=x3,CD=x4,DE=x5,EF=x6.
则小球在A位置的速度vA==
2m/s=0.605m/s
由x4-x1=3a1T2,
x5-x2=3a2T2,
x6-x3=3a3T2,
得到a=(a1+a2+a3)═-0.901m/s2,则小球运动的加速度大小0.901m/s2(3)由题意可知,由于电源电压为3V,故电压表应选择量程为3V的,故选V1;电阻阻值为200Ω,故电路中电流I=
=
=0.015A,所以电流表选电流表A1(量程0-25mA,内阻约为1Ω)
根据实验要求,本题应采用分压接法,同时,由于电阻较小,故应选用电流表外接法,原理图如下图;
故答案为:(1)7.324;(2)0.605;0.901;
(3)A1 V1 原理图如图所示.
( l )用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为______mm.
( 2 )利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv.图中B 为电源(内阻可忽略不计),R 为电阻箱,K 为电键.
①将图中实物连接为测量所用的电路.
②写出实验中必须记录的数据(用符号表示),并指出各符号的意义:______
③用②中记录的数据表示RV的公式为RV=______.
正确答案
(1)利用公式法进行读数,先读主刻度的示数,然后再读可动刻度部分.主刻度部分8mm,可动刻度部分:11.6×0.01=0.116mm,注意要进行估读.
故答案为:
8.116mm(由于要进行估读故在8.116±0.002 范围内都正确).
(2)将电阻箱、电压表串联在电路中,读出两组电压、电阻值,有:
E=R1+U1 ①
E=R2+U2 ②
联立①②可解得:RV=
故答案为①连线如图所示.
②必须记录的数据及物理意义为:R1、R2,它们是电阻箱的两次读数;U1、U2,它们是相应的电压表的两次读数.
③待测电压表内阻为:RV=.
(1)在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm.
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______cm,应记作______cm.
②若落体质量为0.1Kg,该同学用它在OB段的运动来验证机械能守恒定律,已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,则该过程落体重力势能的减少量为______J,动能的增加量为______J.(均保留3位有效数字)
(2)某待测电阻Rx的阻值大约在130Ω~150Ω之间,实验室有如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A、内阻r1约为0.2Ω)
B.电流表A2(量程150mA、内阻r2约为3Ω)
C.电流表A3(量程30mA、内阻r3为10Ω)
D.电压表V(量程15V、内阻RV约为20KΩ)
E.定值电阻R0=30Ω
F.滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω
G.电源E(电动势5V、内阻较小)
H.开关S、导线若干
①要尽量准确测量RX的阻值,在上述器材中,应选用的是______.(填器材前序号的字母)
②测量中要求所用电表的读数不得小于量程的一半,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路.(图中元件用题干中相应的字母标注)
③用已知量和测得的量表示Rx=______,说明式中各字母表示的物理量:______.
正确答案
①毫米刻度尺测量长度,要求估读即读到最小刻度的下一位.
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段:15.7,应记作15.70cm.
故答案为:15.7,15.70.
②重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.1242 J=0.122J
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:
vB==1.55m/s
EkB=m
=0.120J
故答案为:0.122,0.120.
(2)①根据所给提电源可以估算回路中的电流大于150mA,因此选择电流表A1,由于所提供的电压表量程太大,导致测量不正确,因此需要用已知内阻的电流表和定值电阻进行改装,故选择电流A3、定值电阻R0、另外需要滑动变阻器、电源、开关、导线等.
故答案为:ACEFGH.
②(1)该题中由于滑动变阻器的电阻小于待测电阻同时要求多测数据,因此选用分压接法,在测量电阻两端的电压和流过的电流时,可以采用下面两种方法:
法1:滑动变阻器分压接法.R0与A3串联后与Rx并联,A1测总电流,具体电路图如图一所示;
法2:滑动变阻器分压接法.Rx与A3串联后与R0并联,A1测总电流,具体电路图如图二所示.
r
③若用图一,则电阻Rx两端的电压为U=I3(R0+r3),流过的电流为:I=I1-I3故待测电阻为:Rx==
若用图一,则待测电阻Rx和电流表A3两端的电压为U=(I1-I3)R0,流过的电流为:I=I3所以有:Rx+r==
所以Rx=-r
故答案为:(或
-r),I1为A1的示数,I3为A3的示数,R0为定值电阻,r3为A3的内阻.
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中
①关于电磁打点计时器及其使用,下列说法正确的有______
A.电磁打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器
B.电磁打点计时器使用的电源是220V的交流电
C.把电磁打点计时器固定,让纸带穿过两个限位孔并压在复写纸的下面
D.重物带动纸带运动,接通电源,在纸带上打出一列小点,纸带拉出后,立即断开电源
②按正确的实验操作得到一条纸带如图1所示,若打点计时器打点的时间间隔为T,O点是第0个点,N点是第n个点.为验证机械能是否守恒,下列利用图中数据计算N点速度大小的方法正确的是______
A.vn=gnT B.vn=g(n-1)T C.vn= D.vn=
(2)①有一游标卡尺,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图2所示的读数是______mm.
②多用表的红、黑两个测试笔短头分别插入表盖正负孔中,红表笔应插入______插孔.
用多用表欧姆挡测量某电阻值的示数如图3所示,则电阻值为______Ω,若想测量更精确些,选择开关应选欧姆挡______位置.
(3)某同学准备测量一个约为5kΩ的末知电阻Rx的阻值.他从实验室中找到了下列器材,想利用下列两个电压表来测量该电阻.
①电源E:内阻可忽略,电动势约为7V; ②电压表V1:量程为5V,内阻为R1=6kΩ
③电压表V2:量程为10V,内阻为R2=6KΩ; ④电压表V3:量程为4V,内阻为R3=1KΩ
⑤电压表V4:量程为3V,内阻为R4=1kΩ; ⑥滑线变阻器R,最大阻值为100Ω
⑦单刀单掷开关及导线若干
为了减小实验误差,要求该实验中电压表的读数应大于其量程的,则选用上述哪两个电压表?分别是______和______(请在原理图中标出)
请在图4的方框中画出这一实验原理图.
若用U1和U2分别表示这两电压表的读数(电压大的用U1表示),则由已知量和测量得表示Rx的公式是______.
正确答案
(1)①A、当给电磁打点计时器的线圈通电后,线圈产生磁场,线圈中的振片被磁化,振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动,故A错误.
B、电磁打点计时器使用的电源是4-6V的交流电,故B错误.
C、把电磁打点计时器固定,让纸带穿过两个限位孔并压在复写纸的下面,故C正确.
D、应该先接通电源,后释放纸带,故D错误.
故选C.
②利用匀变速直线运动的推论得:
vn=或vn=
,故C、D正确.
选项A、B中是利用自由落体运动公式求解,如果是自由落体运动,也不需要验证呢,故A、B错误.
故选C、D.
(2)①如图2所示的读数是13.30 mm,
②红表笔应插入正插孔,电阻值为2Ω×100=200Ω.
若想测量更精确些,选择开关应选欧姆挡×10挡.
(3)为了减小实验误差,要求该实验中电压表的读数应大于其量程的,则选用两个电压表分别是V1和V2 .
若用U1和U2分别表示这两电压表的读数,则由已知量和测量得表示Rx的公式是
故答案为:(1)①C,②CD;
(2)①13.30 ②正,200,×10
(3)V1和V2 ,实验原理图如图
Rx的公式是.
(Ⅰ)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______.
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
(Ⅱ)实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管的电阻.他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线和学生电源等.
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:
①将红表笔插入多用电表的______插孔(正、负)、黑表笔插入多用电表的插孔(正、负);选择电阻档“×1”;
②______
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,如图所示,读数为______Ω
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择______ 电路来测量金属丝电阻;
(3)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数.请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据.(只需写出简要步骤)
①______
②______.
正确答案
I、(1)因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受外力;
故答案为:小车的总质量,小车所受外力.
(2)①由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比
②由实验原理:mg=Ma,得:a==
而实际上是:a′=,可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的,故ABD错误,C正确.
故答案为:①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比,②C,
II、Ⅱ、(1)①红表笔和电表的“正”插孔相连,黑表笔和电表的“负”插孔相连.
②对欧姆表进行欧姆调零,具体操作是:将红黑表笔对接,调节欧姆调零电阻,使指针指在最右端零刻度线处;
③由图2(a)所示多用电表可知,欧姆表示数是4×1Ω=4Ω.
故答案为:①正,②将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零;③4.
(2)为减小误差,实验多次测量,根据题目要求可知,实验时应采用电流表的外接法,滑动变阻器应使用分压接法,由图2所是电路图可知,符合要求的实验电路是D.
故选D.
(3)①使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线断路故障.
②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障.
故答案为:①使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线断路故障;
②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障.
实验题
(1)如图1所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为速度传感器,它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上,整个装置置于高度可调节的斜面上,设斜面高度为h.启动气源,滑块4自导轨顶端由静止释放,将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记人表中.(g取9.8m/s2)
①要由此装置验证机械能守恒定律,所需的器材有速度传感器(带电源、计算机、导线),滑块,气垫导轨(带气源),髙度可以调节的斜面,此外还需的器材有______;
A、毫米刻度尺 B、天平 C.秒表 D.打点计时器 E弹簧测力计
②选择适当的物理量在如图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象;(需标出横纵坐标所代表的物理量)
③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒.若守恒,说明机械能守恒的依据,若不守恒,说明机械能不守恒的原因.你的结论是______;
(2)测一个待测电阻Rx(约200Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3V,内阻不计;
电流表A1 量程0~10mA、内阻r1约为50Ω;
电流表A2:量程0~50μA、内阻r2=1000Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω、额定电流2A;
电阻箱R2:阻值范围0~9999Ω
①由于没有提供电压表,为了测定待测电阻上的电压,应选电流表______与电阻箱R2连接,将其改装成电压表.
②对于下列测量Rx的四种电路图(如图3),为了测量准确且方便应选图______.
③实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω,再调节滑动变阻器R1,两表的示数如图4所示,可测得待测电阻Rx的测量值是______Ω
正确答案
(1)①要由此装置验证机械能守恒定律,所需的器材有速度传感器A.毫米刻度尺用来测量斜面高度h.故选A.
②根据表中数据,v2与h成正比,因此做v2-h图象,能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系.
③v2-h图象是过原点的一条直线,所以图线过原点且斜率k=2g,理论上v2=2gh,所以机械能守恒.
(2)①电压表可以通过电流表的改装完成,根据改装原理:定值电流表A2应与电阻箱串联.
②由于滑动变阻器总阻值与待测电阻相比较小,故选用滑动变阻器分压式接法;改装后的电压表电阻大于1000Ω,由Rx<,故安培表外接,故乙正确.
(3)根据mA表头读数精度值为0.2mA,故读成6.4mA;由µA表头读数精度值为10µA,故读成240µA,
电阻阻值:Rx==187.5Ω.
故答案为:(1)①A ②如图
③图线过原点且斜率k=2g,表明机械能守恒
(2)①A2
②乙
③187.5Ω
(1)光电计时器结构如图a所示,当有物体从M、N间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,若知物体的长度,就可知道物体通过光电门的速度.如图b,E、F为上下两个光电门,现要利用此装置探究机械能守恒定律.
①读出如图c游标卡尺测量的物块A厚度为______cm.
②让物块A从某一位置下落,通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为v1和v2,已知当地重力加速度为g,若要探究物块在EF之间运动的过程机械能是否守恒,还需测量的物理量为______.若______和
______在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.(用物理量的字母符号表示)
(2)(用伏安法测量某一较大阻值的电阻Rx,为了避免电表内阻的影响造成误差,采用如图d的实验电路,其中R为高精度的电阻箱,S为单刀双掷开关.请完成有关内容:
①主要实验步骤如下:
A.开关S拨向1,______,使电压表和电流表有一合适的读数U和I.
B.初步估测电阻Rx的大小.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为______,读出此时电阻箱的阻值R0.
②利用测得的数据,可得该电阻Rx=______.还可测得电流表的内电阻等于______.
正确答案
(1)①由图示游标卡尺可知,主尺示数为1.2cm,游标尺示数为1×0.1mm=0.01cm,
游标卡尺示数为1.2cm+0.01cm=1.21cm;
②用刻度尺测出E、F两点间的距离L,如果物体从E到F过程中动能的变化量m(
-
)与物体重力势能的变化量
mgL在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.
(2)①A、开关S拨向1,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有一合适的读数U和I.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为I,读出此时电阻箱的阻值R0.
②由欧姆定律可得:开关在1位置时:=RX+RA,开关在2位置时:
=R0+RA,由此可知,RX=R0,RA=
-R0;
故答案为:(1)①1.21;②E、F之间的距离L;m(
-
);mgL;
(2)①A、调节滑动变阻器;C、I; ②R0;-R0.
Ⅰ.为了测定滑槽对物体的摩擦力所做功的大小,利用刻度尺和如图1所示的实验装置进行实验.其中a是质量m的小球(可视为质点),b是固定于桌面的滑槽(滑槽末端切线沿水平方向),实验时让小a从滑槽上同一位置C点多次由静止释放滑下,落在地面上的平均落地点为p点,当地重力加速度为g,不计空气阻力.
则实验时
(1)需要测量的物理量(用文字和字母表示):______、______、______.
(2)计算滑槽b对小a的摩擦力所做的功的关系式(用测得的物理量的字母表示)Wf=______.
Ⅱ.实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm.课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.
(1)他们使用多用电表粗略测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②______;
③把红黑表笔分别与金属丝的两端相接,多用表的示数如图2(a)所示,则可知电阻为______Ω
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并且要求测量数据从零调起,应从如图2(b)的A、B、C、D四个电路中选择______电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图3所示,金属丝的直径为______mm;
(4)如电压表示数为U,电流表示数为I,金属丝直径为D,金属丝电阻率为ρ,用上述物理量写出金属丝长度L的表达式为______.
正确答案
Ⅰ、(1)实验中需要测量的物理量有:C点到桌面的高度h1,桌面到地面高度h2,O点到p点的水平距离x;
(2)设小球离开滑槽时的速度是v,在空中的运动时间为t,小球离开滑槽后做平抛运动,在水平方向上,做匀速直线运动,位移:x=vt…①
在竖直方向上做自由落体运动:h2=gt2 …②
由①②解得:v=x
小球从C点滑到滑槽末端的过程中,由动能定理可得:mgh1-Wf=mv2-0,Wf=
-mgh1
Ⅱ、(1)②对欧姆表进行欧姆调零,具体操作是:将红黑表笔对接,调节欧姆调零电阻,使指针指在最右端零刻度线处;
③由图2(a)所示多用电表可知,欧姆表示数是4×1Ω=4Ω.
(2)为减小误差,实验多次测量,根据题目要求可知,实验时应采用电流表的外接法,滑动变阻器应使用分压接法,由图2所是电路图可知,符合要求的实验电路是D.
(3)由图3所示千分尺可知,千分尺固定刻度示数是0,可动刻度示数是26.0,千分尺的示数是26.0×0.01mm=0.260mm.
(4)金属丝的电阻:R=,金属丝的横截面积:S=πr2=π(
)2,
∵R=ρ,∴金属丝的长度:L=
=
×
=
.
故答案为:Ⅰ(1)C点到桌面的高度h1;桌面到地面高度h2;O点到p点的水平距离x;(2)-mgh1;
Ⅱ(1)将红黑表笔对接,调节欧姆调零电阻,使指针指在最右端零刻度线处;4;
(2)D;(3)0.260;(4)L=.
(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议:
A、适当加长摆线
B、质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的
C、单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D、单摆偏离平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆摆动的周期
其中对提高测量结果精度有利的是______.
(2)有一电流表
,量程为1mA,内阻rg约为100Ω.要求测量其内阻.可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干.
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开S1和S2,将R调到最大;b.合上S1,调节R使
满偏;c.合上S2,调节R1使
半偏,此时可认为的
的内阻rg=R1.试问:
(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选______;为了使测量尽是精确,可变电阻R应该选择______;电源E应该选择______.
(ⅱ)认为内阻rg=R1,此结果与rg的真实值相比______.(填“偏大”、“偏小”、“相等”)
正确答案
(1)A、根据单摆的周期公式T=2π可得,g=
,从该公式可看出,摆长l大一些,周期大一些,有利于减小误差,提高测量结果精度.故A正确.
B、摆球体积较大,空气阻力也大,不利于提高测量的精确度.故B错误.
C、只有在小角度的情形下,单摆的振动才可以看作简谐振动,周期公式才满足.故C正确.
D、T对测量结果影响较大,采用累计法测量可以减小误差.故D错误.
故选AC.
(2)(ⅰ)根据半偏法的测量原理,R1必须选电阻箱R0,才能测量;电源选择E2,误差较小.
根据电源的电动势和电流表的量程可知电路的最小电阻为6kΩ,所以滑动变阻器乙不能有效调节,应该选择甲.
(ⅱ)根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得:
合上S1,调节R使电流表满偏:Ig=
合上S2,调节R1使电流表半偏(电路中的总电流):I=
上式比较可得I>Ig.
所以,通过电阻箱的电流:IR1=I->
则:R1<rg(R1为测量值,rg为真实值),即此结果与rg的真实值相比偏小.
故本题答案为:(1)AC.(2)(ⅰ)电阻箱R0,滑动变阻器甲、电源E2. (ⅱ)偏小
I.在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=200g的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点.已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,那么
(1)计算B点瞬时速度时,甲同学用=2gSOB,乙同学用vB=
.其中所选择方法正确的是______(填“甲”或“乙”)同学.
(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力,为此他计算出纸带下落的加速度为______m/s2,从而计算出阻力f=______N.
(3)若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断,他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?______.(填“能”或“不能”)
II.物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U==
V=1.22V.他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压.根据测量数据已绘出灯泡的U-I图线,如图所示.
A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电流表A1(量程150mA,内阻约2Ω)
C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω)
F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75W,额定电压未知)
(1)在下面所给定的实线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择______(填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择______(填“R1”或“R2”).
(2)从图线上分析该灯泡的额定电压应为______V;这一结果大于开始时的计算结果,原因是______.
正确答案
Ⅰ(1)、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用,导致测得的加速度小于当地的重力加速度,所以求速度时不能用=2gSOB来求,只能根据
=
来求瞬时速度值,所以乙正确.
(2)、根据△x=a,可求出a=
,代入数据解得a=9.5m/
,由mg-f=ma解得阻力f=0.06N.
(3)、根据mgh=m
-
m
可知,可以利用A点之后的纸带验证机械能守恒,即能实现.
Ⅱ(1)、由P=R可得,I=
=0.61A,所以应选电流表
;由U-I图象可知电流从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法,应选阻值小的变阻器
,又由于小灯泡电阻远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,电路图如图所示
(2)、根据U-I图象读出U=2.5V,I=300mA时,P=UI=0.75W,所以该灯泡额定电压为U=2.5V(2.4~2.6均可),这一结果大于开始时的计算结果,说明灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的冷态电阻小于正常工作是的电阻).
故答案为Ⅰ(1)乙,(2)9.5,0.06,(3)能
Ⅱ(1),
,如图所示 (2)2.5,灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的冷态电阻小于正常工作是的电阻)
(1)有一个未知电阻R,用图1中P和Q两种电路分别对它进行测量,用P图电路测量时,两表读数分别为5.5V,0.49A,用Q图电路测量时,两表读数分别为4.4V,0.50A,则用______ 图所示电路测该电阻的阻值误差较小,测量值Rx=______,测量值比真实值偏______填“大”或“小”).
(2)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.
①实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图2a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而______(填“增大”、“减小”或“不变”)
②根据图2a,在图2b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)
正确答案
(1)两种接法中,电压表示数变化大,说明电流表内阻较大,为减小实验误差,电流表应采用外接法,即采用Q所示电路图;
电阻测量值RX==
=8.8Ω;电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,电阻测量值比真实值小.
(2)①由灯泡的伏安特性曲线可知,随电压增大,电流增大,但△U>△I,由R==
可知电阻阻值变大;
②由灯泡伏安特性曲线可知,灯泡最大电流为0.5A,电流表选0~0.6A,灯泡最大电压为2.2V,电压表选0~3V量程,
电流表采用外接法,滑动变阻器采用限流接法,实验电路图如图所示.
故答案为:(1)Q;8.8Ω;小;(2)①增大;②电路图如图所示.
(10分)实际电流额表都是有内阻的,可等效为理想电流表与电阻的串联。现在要测量实际电流表G1的内阻。可供选择的仪器如下:
E.定值电阻
F.滑动变阻器(0~1000Ω)
G.滑动变阻器(0~10Ω)
H.直流电源电动势3 V
I.开关S及导线若干
(1)请选择合适的器材并设计实验电路,尽量使滑动变阻器便于调节,定值电阻应选 (选R1或R2),滑动变阻器应选 (选R3或R4);并将实验电路图画在虚线框内。(图中标明所选器材)
(2)根据测得和已知的物理量表示电流表G1的内阻,则 ,说明式中各测量量
的物理意义: 。
正确答案
(1) (2分)
(2分) 画出电路图(2分)
(2) (2分) ①I2表示G2的示数,②I1表示G1的示数,③R1为定值电阻阻值(只要答对①②两点即可得2分。)
试题分析:(1)待测电流表内阻约,电源电动势为
,电流最大为
,而待测电流表的量程只有
,所以必须并联一个电阻分流,但电流表最大量程为
,并联电阻又不能太小会超过电流表量程,所以并联的定值电阻选择
,为使得滑动变阻器易于调节而选择分压式,因此滑动变阻器选择阻值小的
。电路图的连接部分,滑动变阻器分压式连接,电流表与定制电阻并联,电流表
测量总电流,电路图见答案(2)
的读数
,待测电流表
的读数
,则流过定值电阻的电流为
,定值电阻的电压即待测电流表的电压
,所以电流表
的内阻为
。
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