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简答题

(9分)现要测量某小量程电流表的内阻,可选用的器材如下:

A.待测电流表A(量程10 mA,内阻约5~8Ω)

B.电压表V1(量程0.3 V,内阻约3kΩ)

C.电压表V2(量程3 V,内阻约30kΩ)

D.滑动变阻器R1(10Ω,0.2A)

E.滑动变阻器R2(100Ω,0.1A)

F.标准电阻R0(R0=20Ω)

G.电源E(电动势3V,内阻约1Ω)

H.开关S及导线若干。

要求:测量结果尽可能精确;能测多组数据且电流表、电压表的示数能从零开始调节;所设计电路安全且便于操作。

(1)请同学们在虚线框内将电路补充完整;

(2) 闭合电键S前应先将滑动变阻器R2的阻值置于         处(填“最大”或“最小”);

(3)实验中测得一组数据:电压表读数U、电流表读数I,则电流表A的内阻可表示为RA=_______,(用物理量表示)

正确答案

(1)见解析;(2)最大;(3)(每问2分)

试题分析:(1)要求电压表示数从零开始调节,故变阻器采用分压式接法,将标准电阻与待测电流表串联,以便于测量其电压,其两端所能加最大电压,故选用量程为0.3V的电压表即可,设计电路如下图所示:

(2)为保证电路安全,实验前应将滑动变阻器调到最大值处;(3)根据欧姆定律有,故电流表的内阻为

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简答题

(6分)某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,其原理如下图所示,电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据(见表格)。

请你根据表中数据在给出的坐标图中画出U-I图线,并求出该电池的电动势E=____V,内阻r=________Ω。

    

正确答案

1.50(1.48~1.51)   0.5(0.4~0.6)   图像见解析

试题分析:由表格中数据采用描点法,得出各点的坐标,由直线将各点连接可得图象如下图.

由图象的纵坐标的截距可求得电源的电动势E=1.50V;由图象的横坐标的交点可求得路端电压为0.9V时的电流为I=0.24A,电压表的接入位置不是直接并联在电源两端,而是把定值电阻也包括在其中,故由闭合电路欧姆定律求出的内阻值包括了R0,可以将R0等效为内电阻的一部分,由闭合电路欧姆定律可得:

E=U+I(r+R0),解得:

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(17分)(1)利用如图甲所示装置演示沙摆做简谐运动的图象。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线如图乙所示,实验测得图中4个点A、B、C、D间的距离分别为AB=0.25cm、BC=0.75cm、CD=1.25m,则木板做______(匀速、匀加速、匀减速)直线运动;已知沙摆的摆长为L=1m,则木板运动的加速度约为______m/s2(计算中可以认为

(2)待测电阻Rx的阻值在80Ω~100Ω)之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:

A.电流表A1(量程50mA、内阻r1=10Ω) 

B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)

C.电流表A3(量程O.6A、内阻r3约为O.2Ω)

D.定值电阻R0=30Ω     

E.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)

F.电源E(电动势为4V)

G.开关S、导线若干

①某同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图甲所示,为保证测量时电流表读数不小于其量程的,M、N两处的电流表应分别选用:M为_______;N为_______。(填器材选项前相应的英文字母); 滑动变阻器R的滑片由a到b滑动,M的示数会     ,N的示数会    。(填增大、减小或不变)

②在下列实物图乙中已画出部分线路的连接,请你以笔画线代替导线,完成剩余的线路连接。

③若M、N电表的读数分别为IM、IN ,则Rx的计算式为Rx=______________。     

正确答案

(1)匀加速运动  0.5 m/s2(2)A   B 增大 增大 

(17分)(1) 根据乙图象及数据知,做匀加速运动(2分) ;由,求得a=0.5 m/s2(3分);(2)①M处应用小量程A 、N处应用大量程 B(共4分,每空2分);滑动变阻器R的滑片由a到b滑动时,电路两端电压变大,则M增大、N增大(共2分,每空1分)

②如图所示(2分)

③根据闭合电路欧姆定律有:,解得(4分)

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简答题

(1)(10分)某同学测定一根金属丝的电阻率.

① 用螺旋测微器测量金属丝的直径如图a所示,则该金属丝的直径为_________mm.

② 先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:

a.将选择开关换成欧姆挡的_______档位(选填“×100”或“×1”)

b.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处.再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图b所示,则此段电阻丝的电阻为________Ω.

③ 如图c,现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材,4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:

为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大.电流表应选_____,滑动变阻器应选_____。(填器材前面的选项字母).

正确答案

①0.519mm--0.521mm;②a. ×1档;b.12Ω (12.0-12.2 );③AC

试题分析:① 用螺旋测微器测量金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×2.0=0.520mm;②a.由于指针向右偏转角度太大,说明倍率档太高,故应将选择开关换成欧姆挡的×1档位;b.此段电阻丝的电阻为12Ω;③因为电压表的量程为3V,则电路中可能出现的最大电流为:,故电流表选择A;因要求电压调节范围尽量大,故应采用分压电路,滑动变阻器选择阻值较小的C即可。

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(8分)为较准确的测定阻值大约为5 Ω的金属丝的电阻,某实验小组进行如下实验。

(1)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E= 4.5V,内阻较小。则下边的A、B两个电路图中,本次实验应当采用的最佳电路是_______(选填字母代号),但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_________(选填“大”或“小”)。

(2)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是右图中的_________电路(选填字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=_______(用题中字母代号表示)。

正确答案

(1)A, 小(2)B ,

试题分析:(1)据可知,该实验应把电流表外接,选择A电路;由于电流表测量的电流大于待测电阻真实电流,由:可知,测量值小于真实值。(2)如果知道电流表内阻,可以求出电流表分担电压,再求出待测电阻电压,从而求出待测电阻阻值,故应该选择B电路,即

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简答题

(5分)将小电珠L、滑动变阻器、多用电表、电流表、直流稳压电源、开关和导线若干连成如图1所示的电路,进行“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验.

(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于          端(填“左”或“右”).

(2)用多用电表电压档测量L电压时,红表笔应接图1中的   点.(填“a”或“b”)

(3)正确连线后,闭合开关,发现不论怎么调节滑动变阻器的滑片,多用电表指针均不偏转,将两表笔改接到图1电路的a、c.两点,电表指针仍不偏转;改接a、b两点时,电表指针偏转如图2所示,其示数

    V;可判定故障为                            

(4)甲乙两位同学用完多用电表后,分别把选择开关放在图3所示位置.则     的习惯好.

正确答案

(1)左 (2)a (3)2.00  c、d两点间断路 (4)乙同学

试题分析:(1)闭合开关前,为保护测量电路安全,应使测量电路处于短路状态,所以滑片应滑至最左端;(2)根据多用电表需电流从红色表笔流入多用电表,故红色表笔需接在a端;(3)由图2知,电压表选择的量程为2.5V,故读数为2.00V,两表笔接a、c两端电表指针不偏转,因为c、d两点间断路(4)用完多用电表后,应把旋钮打至off或交流最高档,故乙同学的习惯好

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简答题

(10分)测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。

器材:量程为3V的理想电压表V,量程为0.5 A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R= 4Ω,滑动变阻器R′,开关K,导线若干。

①画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。

②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可以求出E=    ,r=     。(I1,I2,U1,U2及R表示)

正确答案

   

试题分析:电路图如答案图所示,

由闭合电路欧姆定律E=U+I(r+R)可知,依据测出的两组路端电压和电流即可求解E、r,

由E=  可得:

E=①     r=

评分标准:原理图4分,其余两空每空3分。

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简答题

(6分)如图为一正在测量中的多用电表表盘,用档测量某热敏电阻,则读数为      ,若给这一正在测量中的热敏电阻加热,表盘指针将        偏转(填“向左”“向右”)。

正确答案

120(3分) , 向右(3分)

试题分析:欧姆档在最上面的一排数据读取,读数为12×10Ω=120;热敏电阻在加热后温度升高,电阻减小,由欧姆定律知电路的电流增大了,指针向右偏,显示电阻减小。

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简答题

多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器。如图是一个多用电表的简化内部电路图,其中测电流和测电压时各有两个量程,还有两个档位用来测电阻。电流的量程分别是2.5mA和10mA,电压表的量程分别是10V和50V。

在进行电阻测量时,应将S拨到     位置,在进行选用量程是2.5mA电流表测量时,应将S拨到    位置,在进行选用量程是50V电流表测量时,应将S拨到

   位置。

正确答案

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简答题

有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样,现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线.

(1)有同学设计了如下实验电路(如左图),这样测得的小灯泡电阻与小灯泡电阻真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)

(2)请根据这位同学的电路设计,在实物图上连线。

(3)P为图中图线上的一点,PN为图线上P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则由图可知:随着所加电压的增加,小灯泡的电阻将________(填“增大”、“减小”或“不变”);对应P点,小灯泡的电阻值约为________Ω.(保留三位有效数字)

正确答案

(1)偏小,(2)见下图(3)增大,5.30Ω

试题分析:(1)由于电压表和小灯泡并联,然后和电流表串联,所以用电压表的示数除以电流表的示数,应该表示电压表和小灯泡并联的电阻,比小灯泡的电阻偏小。

(2)根据这位同学的电路设计,实物图连线如图:

(3)在I-u图线上先后取两组(I,U)数据,根据电阻定义计算电阻可知,随着所加电压的增加,小灯泡的电阻将增大,P点坐标为(0.45A,2.4V),对应电阻为5.30Ω。

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简答题

(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。

实验室备有下列器材:

待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )

电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)

电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)

电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).

电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)

电阻箱R0 (0~99. 9Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)

滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)

电源E(电动势为6V,内阻很小)

开关S,导线若干

为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。

①图甲中电流表应选   ,电压表应选    。滑动变阻器应选     虚线框中的元件是       。(均填器材代号字母)

②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为      Ω。(结果保留两位有效数字)

③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:                   

正确答案

,③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据可得产生的热功率减小,所以电流减小

试题分析:①电动机的额定电流为0.9A,5A的电流表量程太大,误差较大,所以选择0.6A的电流表,并联电阻箱进行改装, 电动机的额定电压为4V,所以选择电压表,滑动变阻器的选择原则是操作方便,所以选择较小的,这样调节起来更精细,故选,虚线为变阻箱;

②电动机不转圈时,电能全部转化为内能,是纯电阻,符合欧姆定律,故有

③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据可得产生的热功率减小,所以电流减小,

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(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“2.2V,0.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:

E.滑动变阻器10Ω,2A                        F.滑动变阻器1kΩ,0.5A

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。

(1)实验中电流表应选用      ,滑动变阻器应选用       。(均用仪器前的字母表示)

(2)在虚线框中按要求画出实验电路图。

正确答案

(1)C;E(2)如右图所示

试题分析: (1)小灯泡的额定电流为,所以电流表采用C,滑动变阻器应采用和小灯泡电阻相差不大的,这样便于操作,故选E,

(2)因为电流表的电阻非常小,小灯泡的电阻也很小,所以为了避免电流表分压过大,所以采用电流表的外接法,如图所示:

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简答题

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.3 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材:

(1)请在图甲上把变阻器连接完整,要求灯泡上的电压能够从零开始。

(2)图乙为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片P移到________位置(填“A端”或“B端”);实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”).

(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线。由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而     (填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为2V时,其灯丝电阻值约为       Ω。(保留两位有效数字)

正确答案

(1)

(2)A    大    (3)增大    7.9 

试题分析:(1)要求灯泡上的电压能够从零开始,滑动变阻器的连接方式应该是分压式,图如下;

(2)在开关S闭合之前,要使得灯泡两端的电压等于0,即把灯泡短路,滑片移动到最左端即A端。实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中,灯泡与滑动变阻器左端并联与右端串联,右端电阻逐渐减小,所以并联电路电压增大,即电压表示数变大。

(3)小灯泡的I-U关系图线与原点连线的斜率等于,观察图像与原点连线的斜率逐渐变小,即电阻逐渐变大,当小灯泡两端所加电压为2V时,根据图像可知道电流,所以此时的电阻

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简答题

(lO分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:

A. 电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=3mA)

B. 电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0〜0.6A)

C. 螺旋测微器

D.电阻箱R0(0  9999Ω, 0.5A)

E. 滑动变阻器R(5Ω,2A)

F.干电池组(6V,0.05Ω)

G. 一个开关和导线若干

他进行了以下操作:

(1)用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“x1Ω”或“x1OOΩ”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为______Ω。

(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值,设计了如图2实验电路,其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω。

请根据提供的器材和实验需要,将该同学设计的电路图补画完整。

(3)实验数据的测量与电阻率的计算,如果金属丝的长度用L表示,直径用d表示, 电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表C的示数为I1,,电流表A的 示数为I2,请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式______。

正确答案

(1) (2),图见解析;(3)

试题分析:(1)当用欧姆表“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,说明待测电阻的阻值比较小,所以换用“x1Ω”挡,由表盘可知待测电阻阻值大约15Ω;(2)电流表改装成电压表需要串联大电阻,由Ω;由于要精确测量阻值,所以采取滑动变阻器的分压接法,又因为待测阻值与电流表的内阻相差不大,故采取电流表的外接法,电路图如图所示;

(3)由电路图可知待测电阻的阻值,由电阻定律可知,联立解得

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简答题

(11分)在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,已知待测金属丝的电阻约为5Ω。

(1)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ρ=________。

(2)实验时,某组同学用螺旋测微器测金属丝的直径,用多用电表“×1”挡测该金属丝的电阻,二者的示数分别如图甲、乙所示,则:测得金属丝的直径是________mm;金属丝的电阻式________

(3)若采用伏安法测该金属丝的电阻,而实验室提供以下器材供选择:

A.电池组(3V,内阻约1Ω)

B.电流表(0~3A,内阻约0.0125Ω)

C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)

D.电压表(0~3V,内阻约4kΩ)

E.电压表(0~15V,内阻约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。

请回答:

①实验时应从上述器材中选用____________________________(填写仪器前字母代号);

②在组成测量电路时,应采用电流表________接法,待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”);

③某处实验测量时,表面刻度及指针如图所示,则实验数据应记录为:I=     A,U=      V。

正确答案

(1)  (2)0.900 7 (3)①ACDFH ②外 小 ③0.46A ;2.30V

试题分析:,欧姆表读数为指针示数×倍率

电压表的内阻远远大于待测电阻,应用外接法,外接法测电阻测量值比真实值偏小。

电表的选择与读数

1.电表的选择

实验中,电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围,依据电压、电流的调节范围选择电表.一般依据下列原则:

(1)在不超过量程的前提下,选择小量程电表.

(2)电表的读数一般不应小于量程的所以电路中的电流最小应为0.2A,滑动变阻器应选F。

2.电表的读数方法

最小分度是“1”的电表,测量误差出现在下一位,下一位按估读,如最小刻度是1 mA的电流表,测量误差出现在毫安的十分位上,估读到十分之几毫安.最小分度是“2”或“5”的电表,测量误差出现在同一位上,同一位分别按估读.如学生用的电流表0.6 A量程,最小分度为0.02 A,误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格读数,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为0、1、2…9;学生用的电压表15 V量程,最小分度为0.5 V,测量误差出现在伏特的十分位上,只读到伏特的十分位,估读五分之几小格,以伏特为单位读数时,十分位上的数字可能为0、1、2…9.

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