- 示波器的使用
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(11分)在“测定电池电动势和内阻”的实验中,电路如图所示。
(1)请在实物图中,用实线代替导线将器件按原理图连接成实验电路。
(2)一位同学在实验中记录的数据如下表所示,试根据表中数据在坐标纸上画出U-I图象。从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。
(3)由图线读出该电池的电动势为E=______V, 该电池的内阻为r =______Ω。
(4)该实验的系统误差主要是由_____________
引起的。
正确答案
(1)电路连接如下图,(2)如右图,第3组。
(3)E=1.48V(在1.46V~1.50V范围内均给分),r=0.77Ω(在0.75Ω~0.79Ω范围内均给分)。(4)电压表分流。
本题考查的是“测定电池电动势和内阻”的实验的理解,根据闭合电路的欧姆定律可知第三组数据不正确;,计算出E=1.48V,r=0.77Ω;该实验的系统误差主要是由电压表分流引起的;
现有一块灵敏电流表A1,量程为150μA,内阻r1约为1000Ω,要精确测出其内阻r1,提供的器材有:
电流表A2:量程1mA,内阻r2=50Ω
定值电阻四个:R0=100Ω;R1=40Ω;R2=4000Ω;R3=40000Ω
滑动变阻器:阻值范围0~20Ω
电源E:电动势约为4.5V、内阻很小
开关S一个,导线若干
(1)为了精确测出r1,实验小组设计出了如图甲的、便于多次测量的、并能保证各电表示数超过其量程的的实验电路图。图中的电阻R对电路起保护作用,在R1、R2、R3中,R应选用 。
(2)请按电路图图甲,在图乙中完成电路连接。(请在答题卡上画)
(3)在所测量的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算A1表的内阻,计算的表达式为r1= 。(式中的I1、I2分别是电流表A1和A2此次的示数)
正确答案
(a)R2(3分)(b)如图(3分)
(c)(3分)
(a)R2(3分)(b)如图(3分)
(c)(3分)
在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测电阻的丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4KΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15KΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用___________________(填写仪器前字母代号).
(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻在组成测量电路时,应采用安培表____接法,测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”).
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读数为____wzy________mm 。
(4)若用L表示金属丝的长度, d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式____ .
正确答案
(1)根据可知,要想测得电阻率,需要知道金属丝的长度,横截面积,和电阻,测量电阻所用方法为伏安法,选择:A.电池组(3V,内阻约1Ω),电路中电流最大值约为
,所以电流表选择C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω),电源电压最大为3V,所以电压表选择D.电压表(0~3V,内阻4KΩ),为了操作方便,滑动变阻器选择F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A),连接电路还需用到H.开关、导线若干综上所选器材为:ACDFH
(2)因为所测电阻丝阻值较小,所以应采用安培表外接法,,所测电流值偏大,所以测得的电阻值偏小
(3)螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数:0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm
(4)计算金属丝电阻率的表达式
故答案为:
将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校准。
①利用如图所示的电路测量电流表G的内电阻(图中电源的电动势E=4V),先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满度;再闭合S2,保持R不变,调节R/,使电流表指针偏转到满度的,读出此时R/的电阻值为450Ω,则电流表内电阻的测量值Rg=________Ω。
②将该表改装成量程为3V的电压表,需________(填“串联”或“并联”)阻值为R0=_______Ω的电阻。
③把改装好的电压表与标准电压表进行对照校准,试在答卷中对应的虚线框中画出实验原理图。
正确答案
①150Ω
②串联(2分) 9850(2分)
③如图所示(4分)
此题涉及实验电流表的改装。(1)当电流表示数为原来的,则流过电阻的R/的电流为电流表电流的
,电阻R/为电流表电阻的3倍,电流表电阻为150Ω。(2)将电流表改装成大量程的电压表需要串联一个大电阻,假设电阻为Rx,则
,代入数据解得Rx=9850Ω。(3)校对改装后电压表需要把它和准确的电压表并联,保持电压始终一致,并且滑动变阻器采用分压接法,保证电压从零开始变化。本题考查了利用串并电路知识改装大量程仪表的改装,难度较大。
现要用电流表对电路进行电流测量,但由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装然后进行测量.可供选择的器材如下:
电流表A1.A2(量程0~500μA,内阻约为500Ω)
滑动变阻器R(阻值0~100Ω.额定电流1.0A)
定值电阻R1(阻值约为100Ω)
电阻箱R2(阻值0~999.9Ω)
开关.导线若干
电源E
①测量电流表A2的内阻,以下给出了实验中必要的操作:
A.断开S1 B.闭合S1.S2
C.按图连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最 (填“左”或“右”)端, R2
调至 .
D.调节R2,使表A1的示数为I1,记录R2的值
E.断开S2,闭合S3
F.调节滑动变阻
器R,使表A1.A2的指针偏转适中,记录表A1的示数I1
请把上述实验步骤中的空白处填上正确内容,然后按合理的顺序排列实验步骤:
.(填序号)
②将电流表A2(较小量程)改装成电流表A(较大量程)
如果①中测出A2的内阻为468.0Ω,现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A, 应把R2调为 Ω与A2并联,改装后电流表A的内阻RA为 Ω.
正确答案
①左 最大(各1分)
②CBFEDA (4分)
③12 Ω,11.7Ω(各2分)
略
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