- 示波器的使用
- 共1899题
(10分)某同学要测定一个圆柱体的电阻率,进行了如下操作:
(1)(2分)用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度,由图可知其长度为 mm;
(2)(2分)用螺旋测微器测量其直径如图,可知其直径为 mm;
(3)(2分)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体的电阻,根据图所示的表盘,可读出被测电阻阻值为______Ω
(4)(4分)为了精确的测量该圆柱体的电阻,他选用了以下仪器,用伏安法进行测量,实验要求电压表的读数从0开始,请在框图中画出实验电路图。
E.开关、导线若干
正确答案
(1)(2分) 22.6 (2)(2分) 6.360-6.363
(3)(3分) 7 (4)(3分)如下图所示
试题分析:(1)由图得主尺读数为2.2cm=22mm,游标尺读数为,所以圆柱体的长度为22+0.6mm=22.6mm。
由图得主尺读数为6mm,可动刻度读数为,所以圆柱体的直径为6+0.360mm=6.360mm。
由图知,电阻读数要读多用电表最上的表盘,即读数为。
由题意要求电压表的读数从0开始,所以滑动变阻器要用分压接法,由待测电阻大约为7欧,满足电压表的内阻远大于待测电阻,得电流表要用外接法,具体电路图见答案。
点评:学生要会读游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的示数,知道滑动变阻器必须用分压接法的三种情况。
图甲为某同学描绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U图线的实验实物图.
(1) 根据实物图,在虚线框内画出实验电路图.
(2)开关S闭合之前,图(甲)中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示,分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点:
(4)若把电器元件Z和小灯泡接入如图(丙)所示的电路中时,通过Z的电流为0.22A,已知A、B两端电压恒为2.5V,则此时灯泡L的功率约为 W(保留两位有效数字)
丙
正确答案
(1)如图 (3分)
(2) A端 (2分)
(3)灯泡的电阻在电压较小时几乎不变,随电压的增大
电阻增大(2分)
(4)0.31(2分)
试题分析:(1)由于小灯泡电阻较小,所以电流表采用外接法,由于需要测量多组数据,滑动变阻器采用分压连接(2)在闭合开关前应使电路电阻达到最大(3)曲线中斜率表示电阻的倒数,由斜率逐渐增大可知灯泡的电阻在电压较小时几乎不变,随电压的增大电阻增大(4)电阻与灯泡为串联关系,所以灯泡的电流为0.22A,由图乙可知电压此时为1.409V,所以功率为P=UI=0.31W
点评:难度中等,根据实验要求滑动变阻器采用分压法连接能够多测量几组数据,电流表与灯泡电阻相当,采用外接法
某同学欲描绘额定电压为3.0 V的小灯泡的I—U特性曲线图.
(1)设计一个电路,要求误差较小.则以下四个电路图中,最合适的是_____
(2)对于所选的实验电路图,在开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于_____端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
(3)实验中测得有关数据如下表:
(4)由小灯泡的I-U特性曲线表明,随着温度升高,小灯泡电阻________(填“减小”、“不变”或“增大”)
正确答案
(1) A (2) A (4)增大
试题分析:(1)因为小灯泡的电阻较小,所以采用电流表外接法,电灯泡两端的电压需要从零开始,故滑动变阻器应采用分压接法,故选A,
(2)为了保护电路,小灯泡两端的电压为零,所以滑动变阻器在接通开关前,应处于A端,
(4)由小灯泡的I-U特性曲线表明,随着温度升高,小灯泡电阻则增大I—U特性曲线图
点评:做电学实验时,仪器的选用以及电路图的接法是难点,也是重点,需要灵活掌握
图所示,为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需要的器材实物图,器材规格如下:(1)待测电阻RX(约100Ω)(2)直流毫安表(量程0~10mA,内阻50Ω)(3)直流电压表(量程0~3V,内阻5kΩ)(4)直流电源(输出电压4V,允许最大电流1A)(5)滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A)(6)电键一个,导线若干条。根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。
正确答案
【错解分析】错解一:如图所示,此种连法错在变阻器的右下接线柱和电源的负极之间少连了一条线,即使变阻器取最大值,通过电路的电流也超过了10mA,大于毫安表的量程。
错解二:如图所示有两处不妥:①电压调节范围小;②电流过大。这种连法实际上与图9-19的错误是一样的。
错解三:如图所示,此种连法是用伏安法测量,电路与变阻器由滑动触头并联,无论变阻器的阻值怎样变化,流过毫安表的电流
始终超过毫安表的量程,而且当滑动触头滑到最左端时,电源还有被短路的可能,故连接错误。
错解四:如图所示,可见这种连法实际上与图9-21(变阻器取最大值时)的错误是一样的。
错解五:如图所示,显然可见,当电键闭合时电源被短路,这是不允许的,连接错误。
错解六:如图所示,电键闭合后电源被短路,滑到最右端时,电流超过毫安表的最大量程,故连接错误。
错解七:如图,无论电键是否闭合,电源、变阻器回路始终是接通的,电键的位置连接错了。
连接上的原因是:在高中学习伏安法测电阻时,接触的多是将变阻器连接一个上接线柱和一个下接线柱,串连在电路中分压限流,因而在做此题时,采用了习惯连法,没有对器材的规格要求进行计算、分析。
(2)将毫安表内接错误,错误的症结是不了解系统误差产生的原因,也是没有对器材的规格进行具体分析。
(3)出现同时连接变阻器的两个上接线柱;电表的“+”、“-”接反;不在接线柱上连线,而是在连线上连线等,说明学生缺乏实验操作的规范化训练,或缺乏亲自动手做实验。
【正解】用伏安法测电阻,首先要判明电流表应该内接还是外接,由题目所给器材规格来看,显然不满足RA<<Rx条件,而是满足Rv>>Rx条件,所以应采用外接法。若图电路,当滑动触头P处于最左端,滑动变阻器为最大值时,由题设条件流过电流表的电流
超过安培表的量程。因此变阻器既应分压又应分流。
正确的连接图为图所示。画图的关键是:毫安表需外接,变阻器接成分压电路。实验开始前将滑动变阻器的滑动触头滑至分压为零的位置。
【点评】在设计实验过程时,要根据具体实验条件,灵活应用实验原理,改变实验方法。善于从习题中或所学的物理定律的推论中得出实验原理和方法。基本原则是不能是电表超过量程,测量误差尽可能小;不能使用电器超过其额定功率,结构上不能出现短路断路现象。
实验桌上摆放着甲“220V 25W”、乙“220V 300W”、丙“220V 500W”三只灯泡,小芳同学从中任选一只,正确使用多用电表测量它的阻值,如图所示,其测量值为____ Ω,她选用的是 灯泡(填“甲、乙或丙”),测量时流过灯泡的电流是从 流向 (填“a或b”)。
正确答案
160 ;乙; b a
试题分析:该同学使用的是欧姆表的档,所以读数为
,根据
可得甲电阻为
,乙电阻为
,丙电阻为
,所以他选用的是乙灯泡,欧姆表的两个表笔是红进黑出,所以灯泡中的电流为从b到a
点评:该题的关键是理解欧姆表的工作原理以及读数原理
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