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题型:简答题
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简答题 · 17 分

22.(1)人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.针对这种环境,某兴趣小组通过查资料获知:弹簧振子做简谐运动的周期为(其中m是振子的质量,k是弹簧的劲度系数).他们设计了一种装置来间接测量物体的质量,

如图所示,A是带夹子的金属块,金属块和夹子的总质量为m0,B是

待测质量的物体(可以被A上的夹子固定),弹簧的劲度系数k未知,

但他们有一块秒表.他们按照以下步骤进行了实验:

A.不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1;

B.将B固定在A上,用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2.

①写出待测物体质量的计算公式为m=(             )(用所测物理量和已知物理量表示)

②由于太空中受到条件的限制,只能把该装置放在如图所示的粗糙水平桌面上进行操作,则该操作对实验结果(     )(填“有”或“无”)影响,因为 (                      ) .

  (2)在测定满偏电流为2.5mA,内阻约为50Ω的电流表A1的内电阻的实验中,备用的器材有:

A.标准电流表A2(量程0~3mA)        B.标准电压表V(量程0~15V)

C.保护电阻R0(阻值100Ω)                D.电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω)

E.电源(电动势1.5V,有内阻)      

F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,额定电流1.5A)

另有若干导线和开关。

①根据列出的器材,设计一种电路尽量准确地测出电流表的内阻。并根据设计的电路写出电流表内阻的表达式(用字母表示,要注明式中各个字母的含义)。

②测出A1的内电阻后,某同学设计了如图所示

的电路,将电流表A1改装成0~0.6A和0~3A

两个量程的电流表,按该同学的设计,当开关S

与a点接通时电流表的量程为_______A;当开关

S接b时,若电流表A1的内电阻为RA,

= (       ) 。



正确答案

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知识点

探究弹力和弹簧伸长的关系测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

23.某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:

    A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω)

    B.电流表Al (0.6 A,内阻r1=5 Ω)                                                               

    C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω)

    D.开关S,定值电阻R0 =5Ω  

   (1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计。

   (2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=______________(用字母表示)。

   (3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值。最后绘成的图像如图所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是_______________________。当F竖直向下时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=_____________________。

正确答案

(1)如图所示

(2) 

(3)压力反向,阻值不变    

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传感器的应用测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 9 分

23.要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供以下器材:

  测得多组A1表、A2表的读数Il、I2,然后利用Il—I2图像求

 出线圈的电阻RL。

 (1)实验中定值电阻应该选(    ),滑动变阻器应选择(    ) 。(请填器材序号)

 (2)请在方框内补全实验电路原理图(器材用适当的符号表示)。

 (3)实验结束时应先断开开关(      )。

 (4)实验测得的数据作出I,-I:图像,如图所示,则线圈的直流电阻值为RL=(   )。



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测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 9 分

14.为了精确测量一大阻值电阻Rx,某同学用电源(E=9V)、电压表(量程0~15V)、电流表(量程0~6mA)、一只高精度的电阻箱R、滑动变阻器R0和一个单刀双掷开关S等器材,设计出了图12中甲图所示电路。

(1)请按图甲所示电路图,连接图乙中所给器材。要求开关闭合前,滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。

(2)请完成如下实验步骤:

① 先把开关S拨向Rx,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有一合适的读数,并记录下两表的读数大小U=8.02V和I=4mA,用伏安法初步估测电阻Rx的大小。

② 保持滑动变阻器R0的滑片位置不变,大致调节(                 )之后,把开关S拨向电阻箱R,并微调电阻箱的电阻值,使电压表、电流表的读数与步骤①中的读数一致,读得此时电阻箱的阻值R=2000

③ 则该未知电阻=(              ) 

(3)利用测得的数据,还可以得到(           )表的内电阻等于(        ) 

正确答案

(1)如图乙    (3分)

(2)②调节电阻箱的电阻值,使其为伏安法估测的值(2分)

③2000Ω   (2分) 

(3)电流表  ;  5Ω  (2分)

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测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 9 分

23.某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。

(1)用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用U-R图像可得RX=_______Ω。

(2)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果将_______(选填“偏大”或“偏小”)。

(3)现将一已知阻值为10的电阻替换电阻箱接在a、b之间,为了仍可利用本实验装置和U-R图像实现对待测电阻的准确测定,则应使滑动变阻器R′的阻值_______(选填“增大”或“减小”),并使电压表的示数为_______V。

正确答案

(1)   

(2)偏小  

(3)减小   ;    1.5

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测定金属的电阻率
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