电学实验:电阻的测量
【场景引入】
这节课学习实验一电阻的测量
关于电阻的测量一种最为常用的方法就是伏安法测电阻。即用电流表测出待测电阻的电流,电压
表测出待测电阻两端的电压,计算出其平均值,多次测量取平均值减小误差。电阻的测量还有很
多其它方法,这节课我们一起来学习一下。
教法备注
【试题来源】原创
【难度】
【知识点】
【场景】非题目
【授课时长】5min
【教学建议】
第一步:先复习一下伏安法测电阻的实验原理,实验步骤,实验电路图,简要分析其系统误
差等
第二步:介绍一下其它方法测电阻的原理,要求学生自己分析系统误差
第三步:电学实验时高考实验题中必考的题目,而电阻的测量是其中高频考点,需引起学生
的重视
答案
无
第1页(共35页)
解析
无
2
【知识梳理】
请注意
重
占
电阻的测量
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U,用电
流表测出通过电阻的电流I,利用部分电路
欧姆定律可以算出电阻的阻值R,
U
R=
1、电路的选取
Rx
A
第2页(共35页)
Rx
R
B
限流和分压电路的比较:
限流式
分压式
可调范围
RU-U
R.+R
0~U
变阻器
较大阻值
较小阻值
电能损耗
较小
较大
若实验要求电压从零开始变化,应选择分压式电路
R>1OR,应选择限流式电路
如无此要求,即
R<1OR,应选择分压式电路
2、电流表的接法
第3页(共35页)
0
伏安法测电阻
外接法
内接法
误差来源
伏特表的分流
电流表的分压
测量结果
R真>R测
R真测量条件
R<R>>RA
伏安法测电阻电路选择
即
VRx>R,R4用内接法.
NR:教法备注
【场景】非题目
【授课时长】10min
【教学建议】
第一步:说明限压式和分流式的特点与区别,讲解其在实际实验中如何选择
第二步:说明电流表内接法和外接法的特点与区别,讲解其在实际实验中如何选择
第三步:分析电流表不同接法的误差并分析其来源
答案
无
解析
无
3
为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻。,小明设计了如图1所示的电路,
第4页(共35页)
0
R
图1
(1)实验时,闭合开关$,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将点先后与a、点连
接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将点接
一(选填
a点”或点”),按此连接测量,测量结果
(选填“小于”、“等于”或大于”)的真
实值
(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线.你认为正确的是
(选
填“①"或②”),并由图线求出电阻R=
·(保留两位有效数字)
米形A
0.40
0.20
1.00
2.00
3.00V
图2
教法备注
【场景】例题
【授课时长】6min
【教学建议】
第一步:将c点分别连接a点和b点,电压表示数变化比较大,电流表示数变化不大,说明电流
表电阻较大,对电路的影响也比较大,为了减少电表对测量的影响应该采用内接法
第二步:电流为0时说明滑动变阻器已滑到最左端,电压表,电流表和电阻x两条支路都已
被短路,所以电压表示数和电流表示数都应该是0
第三步:选定图像后,即可根据图像计算Rx的值
第5页(共35页)电学实验:电阻的测量
@
【场景引入】
这节课学习实验一电阻的测量
关于电阻的测量一种最为常用的方法就是伏安法测电阻。即用电流表测出待测电阻的电流,电压
表测出待测电阻两端的电压,计算出其平均值,多次测量取平均值减小误差。电阻的测量还有很
多其它方法,这节课我们一起来学习一下。
2
【知识梳理】
请注意
重点
第1页(共19页)
电阻的测量
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U,用电
流表测出通过电阻的电流I,利用部分电路
欧姆定律可以算出电阻的阻值R,
R=-
1、电路的选取
B
第2页(共19页)
限流和分压电路的比较:
限流式
分压式
可调范围
RU-U
R+R
0~U
变阻器
较大阻值
较小阻值
电能损耗
较小
较大
若实验要求电压从零开始变化,应选择分压式电路
R>1ORx,应选择限流式电路
如无此要求,即
R<1ORx,应选择分压式电路
2、电流表的接法
第3页(共19页)
0
伏安法测电阻
外接法
内接法
误差来源
伏特表的分流
电流表的分压
测量结果
R真>R测
R真测量条件
R<R>>RA
伏安法测电阻电路选择
即
√R>R,R4用内接法.
NR:3
为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻,小明设计了如图1所示的电路
R
图1
(1)实验时,闭合开关$,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、点连
接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将点接
(选填
a点”或点”),按此连接测量,测量结果(选填“小于”、“等于”或大于”)的真
实值
(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线.你认为正确的是(选
填①"或②”),并由图线求出电阻R=一·(保留两位有效数字)
第4页(共19页)
/A
0.40
0.20
1.00
2.00
3.00T/v
图2
4
实验室有一灵敏电流计G的量程为1mA,现要精确测量C的内阻r,,实验室中可供选择的器材有:
待测灵敏电流计G;
多用电表(仅使用欧姆档)】
电流表A:量程为3mA,内阻约为200n;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1D;
电压表V:量程15V,内阻约为2KD;
定值电阻R1:阻值为102;
定值电阻R:阻值为300M;
滑动变阻器R4:最大电阻20n,额定电流1.5A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.52;开关,导线若干
(1)先用多用电表粗测G的内阻:正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G
的
接线柱(填“正"或负”),黑表笔接另一个接线柱
(2)粗测G的内阻r约为300n,为了精确测量G的内阻,实验小组的同学选择了如图所示的电
路,则电表1为
,电表2为
(以上两空填“G、A1、A2、V”等电表符号),定
值电阻R为
一(填“B”或“2”)·
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实验:测量电阻率
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.如图所示,、间电压恒定,当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为;当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为。可以推断( )
A.较准确的测量值是 B.较准确的测量值是
C.较准确的测量值是 D.较准确的测量值是
2.如图,为半偏法测电压表内阻的电路图,测量的过程包含以下几个主要的步骤:
①调节R1滑片位置,让电压表满偏;
②保持R1滑片位置不变,调节R2大小,让电压表半偏;
③调节R1滑片到最左端,调节R2=0,闭合开关S
④此时R2读数即为电压表内阻测量值;
以上步骤,合理的顺序时( )
A.①②③④ B.③①②④ C.③②①④ D.①③②④
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
3.用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆筒的内径时,卡尺上的标数如图所示,可读出圆筒的内径为________mm.
4.某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径,测微器的示数如图所示。该金属丝直径的测量值为________mm。
5.现有一合金制成的圆柱体.为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示.
(1)由上图读得圆柱体的直径为_________mm,长度为__________cm.
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=____________.
三、实验题
6.测量圆柱体的高度时游标卡尺示数如图所示,则圆柱体的高为_________。
7.测量一钢笔帽的内径时,游标卡尺示数如图所示,该钢笔帽的内径为_________。
8.如图所示是用螺旋测微器测量一小钢球的直径,此读数应是_________。
9.如图甲所示,螺旋测微器的读数为________;如图乙所示,20分度的游标卡尺的读数为________。
10.在“测定金属的电阻率”实验中,用游标卡联考题尺测量金属丝的长度如图甲所示,示数________;用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,示数________。
11.在“测定金属的电阻率”的实验中,金属丝的阻值约为,某同学先用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝的直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数,其测量值_________。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表,(量程,内阻约)
B.电压表,(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电源(电动势为、内阻不计)
开关和导线若干
从以上器材中选择合适的器材进行实验,则电压表应选择________,电流表应选择_________,滑动变阻器应选择________。(选填器材前的字母)
(3)利用图示电路做实验并读出几组数据。
某同学建立了坐标系,并将测量数据描绘成坐标点,如图所示。请你根据坐标点描绘出图线_________,由图线计算出金属丝的电阻约为_________(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为,长度为,直径的平均值为,则该金属材料电阻率的表达式为_________(用、、等物理量表示)。
(4)关于本实验的误差,下列说法正确的是_________。
A.用螺旋测微器测量金属丝的直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用图像处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差
12.小王同学在测定某一电阻的阻值实验中,待测电阻的阻值大约是,电压表内阻大约,电流表内阻大约1。
(1)测量电路如图,为了减小误差应该选________(选填“甲”或“乙”)图。
(2)实验所用的电源为2节1号干电池,滑动变阻器总阻值为5,若电池的内阻极小,电压表应该选择哪个量程________(选填“”或“);电流表应该选择哪个量程________(选填“”或“”)。
(3)测得的实验数据如下表,请根据图所示电流表读数补全空缺的数据________。
1.40 1.60 1.80 2.00 2.20
0.32 0.36 0.40 0.44
(4)利用第(3)问表格中的数据,在坐标系中描点,并且作出图线________。
(5)根据作出的图线求得待测电阻为________。
13.ab是一段粗细均匀的合金金属丝,为测定该金属丝的电阻率ρ,某实验小组设计了如图甲所示的电路.R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑片P与电阻丝始终接触良好.
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d=____mm.
(2)实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如表:
x/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
U/V 1.50 1.72 1.89 2.00 2.10 2.18
I/A 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28
/Ω 3.06 4.00 4.97 6.06 6.77 7.79
若不考虑电流表的内阻,请利用题中所给字母写出该合金金属丝电阻率的表达式ρ=_____________ .
(3)据表中数据作出﹣x关系如图丙所示,利用该图,可求得电阻丝的电阻率ρ为______Ω m(结果保留两位有效数字).图丙中﹣x关系图线纵轴截距的物理意义是__________________.
14.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值:
(1)现有电源(4V,内阻可不计、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_____,电压表应选用______(选填器材前的字母);
(2)下图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。要求电压表和电流表从零开始读数,补充完成图中实物间的连线____。
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U,某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值_______Ω(保留三位有效数字)。
(4)在测量电阻的过程中产生误差的主要原因是________(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经的电流值
B.电流表测量值大于流经的电流值
C.电压表测量值小于两端的电压值
D.电压表测量值大于两端的电压值
(5)实验中为减少温度的变化对电阻率的影响,采取了以下措施,其中正确的是______
A.多次测量U、I,画图像,再求R值
B.多次测量U、I,先计算R,再求R的平均值
C.实验中通电电流不宜过大,通电时间不宜过长
D.多次测量U、I,先求U、I的平均值,再求R
15.实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:
电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表:量程3V,内阻约9kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;
定值电阻:R0=3Ω;
电源:电动势6V,内阻可不计;
开关、导线若干.
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”);
(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接_______;
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V;
(4)导线实际长度为________m(保留两位有效数字).
16.小明对某铅笔芯的导电性能感兴趣,他用螺旋测微器测得笔芯的直径如图1所示,并用伏安法测量其电阻值。
(1)螺旋测微器的读数为________。
(2)请按电流表外接法用笔画线代替导线在图2实物接线图中完成余下导线的连接________。
(3)小明测量了一段铅笔芯的电流、电压数据如下表所示。请在图3所示的坐标纸上绘出图线________。根据图线求得这段铅笔芯的电阻为________。(结果保留两位有效数字)
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压 0.02 0.17 0.29 0.46 0.63 0.80 0.97
电流 0.01 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
17.如下图,游标卡尺的读数是_______mm;螺旋测微器的读数是_______mm.
18.某间学测定一金属杆的长度、外径和内径,示数如图甲、乙、丙所示,则该金属杆的长度、外径和内径分别为______cm、______mm和_______mm.
19.在“测定金属丝电阻率”的实验中:
为了测量金属丝的阻值,实验室提供如下实验器材:
A.待测金属丝(电阻约100)
B.电动势E=6V,内阻很小的直流电源
C.量程50mA,内阻约为50的电流表
D.量程0. 6A,内阻约为0. 2的电流表
E. 量程6V,内阻约为15k的电压表
F. 最大阻值15,最大允许电流1A的滑动变阻器
G. 最大阻值15k,最大允许电流0. 5A的滑动变阻器
H. 开关一个,导线若干
①金属丝的直径用螺旋测微器测得,从图中读出该金属丝的直径d=___________mm.
②为了操作方便,且能比较精确地测量金属丝的阻值,电流表选用___________,滑动变阻器选用___________(填写所选用器材前面的序号).
③请根据所选用的实验器材,在尽可能减小实验误差的情况下,设计测量电阻的电路,并在方框中画出电路图.
20.为测定金属丝的电阻率,某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。已知金属丝的电阻约为,实验室有以下器材可选用:
电流表,(量程,内阻);
电流表(量程,内阻约为);
电压表(量程,内阻约为);
滑动变阻器(,额定电流为);
滑动变阻器(,额定电流为);
电源(电动势,内阻较小);
导线、开关若干。
(1)如图,用螺旋测微器测量金属丝直径________。
(2)为准确测出该金属丝的电阻,要求多测几组数据,请帮该同学在虚线框内画出测量该电阻的电路原理图________(标出所用仪器的代号),写出对应的表达式________,表达式中各物理量的含义:________。
21.如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图,器材规格如下:
(1)待测电阻(约)
(2)直流电流表(量程,内阻约)
(3)直流电压表(量程,内阻约)
(4)直流电源(输出电压,内阻不计)
(5)滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流为)
(6)开关1个,导线若干
根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上完成连线________(图中的部分连线已画出)。
22.一只小灯泡,标有“3V、0.6W”字样.现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内阻为1Ω;电流表内阻为1Ω,电压表的内阻为10KΩ.
(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用_____(选填“内接”或“外接”)法.滑动变阻器的连接方式应采用_____(选填“分压式”或“限流式”)
(2)将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)画在左下方的虚线框中_____.
(3)用笔画线当导线,根据设计的电路图将实物图连成完整的电路_____(图中有三根导线已经接好).开始时,滑动变阻器的滑动触头应该移到最_____端(选填“左”或“右”).
(4)若小灯泡正常发光时的电阻为R1,发光暗时的电阻为R2,你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为:R1_____R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)
23.在用伏安法 “描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得出伏安特性曲线如图甲所示。所用小灯泡(小灯泡的电阻小)的额定电压是3.0V。
(1)在图乙的方框中画出实验电路_____。
(2)将实物图丙连接成实验电路_____。
(3)根据图甲,该小灯泡在电压为2.8 V时的实际电阻为______Ω(结果保留三位有效数字)。
(4)关于该实验的系统误差,下列判断正确的是( )
A.系统误差主要是由电压表的分流引起的,电压越大误差越大
B.系统误差主要是由电流表的分压引起的,电流越大误差越大
C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的,电源内阻越大误差越大
D.系统误差主要是由读数时的估读引起的,电压越大误差越大
24.如图甲所示是对一个元件通过实验测得的数据画出的特性曲线。实验所用的仪器有:毫安表(量程为,内阻约为);电压表(量程为,内阻约为);恒压电源(电动势为,内阻不计)。
(1)请根据要求把图乙的实物连接成实验电路________。
(2)实验时有如下两个滑动变阻器,应选________(选填“A”或“B”)。
A.阻值0到,额定电流
B.阻值0到,额定电流
(3)当电压表的示数从开始逐渐变大时,元件的电阻值________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
25.某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值.
(1)现有电源(4 V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流2 A),开关和导线若干,以及下列电表
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(选填器材前的字母);实验电流应采用图中的________(选填“甲”或“乙”).
(2)如图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线_______________.
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值 =________Ω(保留两位有效数字).
26.有一只电阻RX,其阻值大约在40-50Ω之间,需要进一步测定其阻值.现有的器材有:
①电池组E(电动势9V,内阻约0.5Ω)
②伏特表V(量程0-10V,内阻约20kΩ)
③毫安表A1(量程0-50mA,内阻约20Ω)
④毫安表A2(量程0-300mA,内阻约4Ω)
⑤滑动变阻器R1(0-100Ω,额定电流1A)
⑥滑动变阻器R2(0-1700Ω,额定电流0.3A)
⑦电键一只,导线若干.
有两种可供选择的电路如图甲和图乙所示.实验中要求多测几组电流、电压值.
⑴为了实验能正常进行并减小系统误差,而且要求滑动变阻器要便于调节,在实验中应选图______所示的电路;应选代号为______的毫安表和代号为______的滑动变阻器.该实验的系统误差主要是由____________引起的,这个因素总是使实验的测量值比真实值偏______.
⑵若已知所用的毫安表的准确电阻值,则应选用图_____所示的电路进行测量.
27.某同学用伏安法准确测定一只阻值约200Ω的电阻,除被测电阻外,还有如下实验仪器:
A.直流电源(电压,内阻不计)
B.电压表(量程,内阻约为5kΩ)
C.电压表(量程,内阻约为25kΩ)
D.电流表(量程,内阻约为1Ω)
E.电流表(量程,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器一只,阻值0~20Ω
G.开关一只,导线若干
在上述仪器中,电压表应选择______(选填“”或“”),电流表应选择______(选填“”或“”)。请在虚线框内画出电路原理图。______
28.某同学用伏安法测定一薄的圆形合金片的阻值(约为),除了、开关、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.电源(电压,额定电流,内阻不计)
F.滑动变阻器(阻值范围,额定电流)
(1)为使测量尽量准确,电压表选用______,电流表选用______。(均填器材的字母代号)
(2)画出测量阻值的实验电路图。______
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值______(选填“”“”或“”)真实值。
29.如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:
A、待测电阻Rx(约100Ω)
B、直流毫安表(量程0~50mA,内阻约为)
C、直流毫安表(量程0~3A,内阻约为)
D、直流电压表(量程0~3V,内阻约 )
E、直流电压表(量程0~15V,内阻约)
F、直流电源(输出电压6V,内阻不计)
G、滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A)
H、开关1个,导线若干
根据器材规格及实验要求,
(1)上述器材中应选用的是______________.(字母代号)
(2)实验电路应采用电流表__________接法(填“内”或“外”).
(3)设计实验电路图画在方框内_________,并在本题的实物图上连线_________.
30.一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“6V,1.5W”的小灯泡的I﹣U图线,现有下列器材供选用:
A.学生电源(直流9V)
B.开关一个、导线若干
C.电压表(0~3V,内阻约10kΩ)
D.电压表(0~6V,内阻约10kΩ)
E.电压表(0~10V,内阻约30kΩ)
F.电流表(0~0.3A,内阻约0.1Ω)
G.电流表(0~0.6A,内阻约0.4Ω)
H.电流表(0~3A,内阻约0.6Ω)
I.滑动变阻器(20Ω,2A)
J.滑动变阻器(200Ω,1A)
(1)实验中需用到的仪器有_____(用字母序号表示);
(2)在图1方框内画出实验电路图;_____
(3)对应实验电路图将图2实物连线补充完整。_____
31.某同学要测量一个微安表(量程为0-500μA)的内阻.可供选择器材有:
A:电源(电动势6V,内阻较小)
B:电压表(量程0-3V,内阻约几千欧姆)
C:电阻箱(0-999.9欧)
D:电位器(可变电阻,与滑动变阻器相当)(0-1.5千欧)
E:电位器(0-15千欧)
该同学设计了如图的电路进行实验.连接后,主要操作步骤下:
(1)开关K和K1处于断开状态;
(2)将电位器R和电阻箱R1调至最大值.闭合开关K,调节电位器R,让微安表达到某一合适刻度,此时电压表示数为1.80V:
(3)闭合开关K1,调节电位器R和电阻箱R1,让微安表达到步骤2中刻度的一半,此时电阻箱的示数为300.0欧,电压表的示数为2.40V.完成下列填空:
①电位器应该选择_______.(填字母)
②由实验数据可知微安表的内阻为RA=_______Q:
③若电压表在制造过程中,由于分压电阻的误差,使得示数比真实值偏大,则由此造成微安表内阻的测量值_______(选填“大于”、“小于”、“等于”)真实值
32.某实验小组为了较准确
测量阻值约为的电阻,实验室提供的器材有:
A.待测定值电阻:阻值约
B.定值电阻:阻值
C.定值电阻:阻值
D.灵敏电流计:,0刻度在正中央,内阻约
E.电阻箱:最大阻值
F.直流电源,电动势,内阻很小
G.滑动变阻器(,)
H.单刀单掷开关,导线等
该小组设计的实验电路图如图,连接好电路,并进行下列操作。
(1)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数适当。
(2)若灵敏电流计中的电流由流向再调节电阻箱,使电阻箱的阻值______(选填“增大”或“减小”),直到中的电流为______(选填“满偏”“半偏”或“0”)。
(3)读出电阻箱连入电路的电阻,计算出。用、、表示的表达式为______。
33.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻,(电阻大约为21左右),为精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A1(量程300mA,内阻约为2)
电流表A2(量程150mA,内阻约为10)
电压表V1(量程1V,内阻r=1000)
电压表V2(量程15V,内阻约为3000)
定值电阻R0=1000
滑动变阻器R1(最大阻值为5);
滑动变阻器R2(最大阻值为1000)
电源E(电动势约为4V,内阻r约为1)
开关,导线若干
(1)为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______(填器材代号)
(2)根据你选择的器材,请在线框内画出实验电路图______(用所选器材的符号表示)
34.欲测量一个电流表的内阻,根据以下要求来选择器材并设计电路:
a.无论怎样调节变阻器,电流表都不会超量程;
b.有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
现备有如下器材:
A.待测电流表A1(量程3mA,内阻约为50Ω)
B.电压表V(量程3V,内阻未知)
C.电流表A2(量程15mA,内阻为10Ω)
D.保护电阻R=120Ω
E.直流电源E(电动势2V,内阻忽略不计)
F.滑动变阻器(总阻值10Ω,额定电流0.5A)
G.开关一个,导线若干
(1)在以上提供的器材中,除A、E、F、G以外,还应选择________、____________(填字母代号);
(2)请画出符合要求的实验电路图______________;
35.有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流.
A.被测电流表A1:满偏电流约700~800,内阻约100 Ω,刻度均匀、总格数为N;
B.电流表A2:量程0.6 A,内阻0.1 Ω;
C.电压表V:量程3 V,内阻3 kΩ;
D.滑动变阻器R1:最大阻值200 Ω;
E.滑动变阻器R2:最大阻值1 kΩ;
F.电源E:电动势3 V、内阻1.5 Ω;
G.开关一个.
(1)选用的器材应为_____________.(填A→G字母代号)
(2)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号.
( )
(3)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格,可算出满偏电流Ig=________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是_____________.
36.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确,绘制曲线完整,可供该同学选用的器材除了开关、导线外,还有:
电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E=6 V,内阻不计)
(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________.
(2)该同学描绘出的I–U图象应是下图中的___________.
37.电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:
待测电压表(量程3V,内阻约为3 000欧),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干.
(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.
( )
(2)根据设计的电路写出步骤________________________________________________________________________,________________________________________________________________________,________________________________________________________________________.
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为与内阻的真实值先比______(添>=或<),主要理由是________________________________________________________________________.
38.在“测定金属丝的电阻率”实验中,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数为_______mm.
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.
实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
U/V 0 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的_________图(选填“甲”或“乙”).
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端.请根据图2所选的电路图,在图3中补充完成该组同学实验时实物间的连线,并使闭合开关时,电压表或电流表不至于被烧坏.
(4)该组同学在坐标纸上建立U—I坐标系,如图4所示,请在图4中标出测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=_________Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_______Ωm(填选项前的符号).
A.1×10-2 B.1×10-3 C.1×10-6 D.1×10-8
参考答案:
1.B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为,当合在点时,电压表示数为,电流表示数为,则电压表的读数变化率
电流表的读数变化率为
因此电流表的示数变化较大,说明电压表分流较多,要减小误差必须用电流表内接法,则电阻较准确的测量值
故选B。
2.B
【解析】
【详解】
为了保护电路和元件应先调节R1滑片到最左端,调节R2=0,闭合开关S,然后调节R1滑片位置,让电压表满偏;为了保证并联部分电压近似不变,保持R1滑片位置不变,调节R2大小,让电压表半偏;此时R2读数即为电压表内阻测量值.
故应选:B.
3.52.12
【解析】
【分析】
由题中“用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆筒的内径时”可知,本题考查游标卡尺的读数,根据游标卡尺的读数规律可解答本题.
【详解】
此游标卡尺精度为0.02mm,读数值为52.12mm(第6条线与主尺对齐).
4.2.793(2.791~2.795mm之间均可)
【解析】
【详解】
[1]测量值读数为
2.5mm+0.01mm×29.3=2.793mm
5. 1.844 4.240
【解析】
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的读数为
(1.842~1.846范围内的均给分);
[2]游标卡尺的读数为
;
(2)[3]圆柱体的横截面积为,由电阻定律和欧姆定律可知,
6.23.7
【解析】
【分析】
【详解】
[1]被测物体高度为
。
7.11.30
【解析】
【分析】
【详解】
[1]主尺上的读数,精度。游标尺上第6条刻线与主尺上的某一刻线对齐,故读数
8.
【解析】
【分析】
【详解】
[1]读数固定刻度示数可动刻度示数,计算得。
9. 0.900 5.270
【解析】
【详解】
螺旋测微器的读数为;20分度的游标卡尺的读数为。
10. 10.050 0.401
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图示游标卡尺可知,其示数
。
[2]由图示螺旋测微器可知,其示数
。
11. 0.397(间均可) A C E 见解析 5.2 CD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度读数为,所以。
(2)[2][3][4]电源电动势为,故电压表应选择A;根据电源电动势和金属丝电阻可估计电流最大值约为,电流表应选择C;金属丝电阻约,故滑动变阻器应选择E。
(3)[5]根据坐标点描绘出图线如图所示
[6]由图可知,图像的斜率即金属丝电阻为
。
[7]根据
得金属丝电阻率
。
(4)[8]A.用螺旋测微器测量金属丝的直径时,由于人为因素引起的误差属于偶然误差,故A错误;
B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,故B错误;
C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故C正确;
D.用图像处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差,不能消除系统误差,故D正确;
故选CD。
12. 甲 0.28 见解析 5.0
【解析】
【详解】
(1)[1]由于待测电阻的阻值大约是,电压表内阻大约,电流表内阻大约,电压表内阻远大于待测电阻,故采用甲图电路。
(2)[2][3]根据安全性原则和准确性原则,电压表选用量程;回路中最大电流
为了保证安全,滑动变阻器开始接入电路的电阻应调到最大,这样电流表就可以选的量程。
(3)[4]电流表读数为,所以表中空缺的数据为028。
(4)[5]根据表格中的数据,作出对应的图线如图所示。
(5)[6]作出的图线为线性关系,图线的斜率表示待测电阻的大小,则待测电阻
。
13. 0.400(0.397、0.398、0.399、0.401、0.402也可) 1.3×10﹣6 电流表的内阻
【解析】
【详解】
(1)由图乙所示螺旋测微器可知示数为0mm+40.0×0.01mm=0.400mm.
(2)由电阻定律可得,R=,由欧姆定律可得:R=,则,由可得:.
(3)由电阻定律可得,R=,﹣x图象斜率为:k==,由图丙图象可知:k==,即k==10,电阻率为:ρ≈1.3×10﹣6Ω m;根据电路图连接可知,当x=0时,表示电流表的内阻.
14. B C 5.20 B C
【解析】
【详解】
(1)[2]由于电源电动势为4V,所以电压表应选C(因为若选择电压表D时,电动势3V还不到电压表量程的);
[1]根据欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为
所以电流表应选B。
(2)[3]实物连线图如图所示
(3)[4]由图可知,电流表的读数为I=0.50A,电压表的读数为U=2.60V,所以待测电阻为
(4)[5]根据欧姆定律和串并联规律可知,采用甲电路时由于电压表的分流作用,导致电流表的测量值大于流经Rx的电流,所以产生误差的主要原因是B。
故选B。
(5)[6]由于电流流过电阻丝发热,所以在实验时流过电阻丝的电流不能过大,并且时间不要太长,故选C。
15. R2 a 2.30V(2.29、2.31均正确) 94(93、95均正确)
【解析】
【详解】
(1)根据限流解法的要求,滑动变阻器的阻值大于被测电阻,需要选择R2,闭合开关前使滑动变阻器阻值最大,即滑片在a端.
(2)根据电路图连接实物图,应先串后并,先连控制电路后连测量电路,如图所示:
(3)电压表量程3 V,最小分度为0.1 V,估读一位,读数为2.30 V.
(4)根据欧姆定律得,R0+Rx==4.6 Ω,根据电阻定律得,Rx=ρ,联立解得,L=94 m.
【点睛】
应明确:①电流表的读数不能小于量程的;②应根据电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值的大小;③若电表每小格读数中出现数字“1”则应进行估读,出现“2”则应进行“估读”,出现“5”应进行“估读”.
16. 2.526 1.6
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的固定尺刻度为,游标尺刻度为,所以螺旋测微器的读数为。
(2)[2]根据电流表外接法,连线图如图所示
(3)[3]描点画图如图所示
[4]根据表中数据,在坐标纸中描点连线,如图所示;根据欧姆定律可知,图像的斜率应等于铅笔的电阻
。
17. 100.2 0.900
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
【详解】
游标卡尺的主尺读数为100mm,游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为2×0.1mm=0.2mm,所以最终读数为:100mm+0.2mm=100.2mm.螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为40.0×0.01mm=0.400mm,所以最终读数为0.5mm+0.400mm=0.900mm.
18. 60.10cm; 4.20mm; 5.620mm
【解析】
【详解】
刻度尺在读数的时候要估读一位,所以金属杆的长度为60.10;
游标卡尺的主尺读数为:4mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为10×0.02mm=0.20mm,所以最终读数为:4mm+0.20mm=4.20mm=0.420cm=4.20mm.
螺旋测微器的读数为:d=5.5+12.0×0.01mm=5.620mm.
19. 1. 358 C F
【解析】
【详解】
(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为1mm,可动刻度示数为35.8×0.01mm=0.358mm,螺旋测微器示数为1mm+0.358mm=1.358mm.
(2)电路中可能出现的最大电流为:,则电流表选C;
为方便实验操作,滑动变阻器应选F,0~15Ω,最大电流1A.
(3)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻器可以采用分压接法,
因为,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.
20. 2.150 见解析 为电流表示数,为电流表示数,为电流表内阻
【解析】
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为,可动刻度为,故金属丝直径为。
(2)[2]实验中只是要求多测几组数据,故滑动变阻器可以用分压接法,也可以用限流接法,实验电路图如图;
[3]根据欧姆定律,有
。
[4]为电流表示数,为电流表示数,为电流表内阻。
21.见解析
【解析】
【详解】
如图所示解析:若采用限流式接法,滑动变阻器接入最大阻值时
超过了电流表的量程,不可取,所以采用分压式接法。实物连线如图所示。
22. (1)外接 分压式 (2)如图;
(3)如图;
左 (4)大于.
【解析】
【分析】
(1)根据灯泡电阻与电流表、电压表内阻比较,确定其是大电阻还是小电阻,从而判断出是内接法还是外接法.通过电路的安全性确定滑动变阻器的分压还是限流接法.
(2、3)画出电路图,根据电路图连接实物图.
(4)灯泡正常发光时电流大,电阻率大,电阻大.
【详解】
(1)灯泡的内阻RL=U2/P=15Ω,远小于电压表内阻,属于小电阻,则电流表采用外接法.因为滑动变阻器的最大阻值为10Ω,若滑动变阻器采用限流式接法,灯泡的电压会超出额定电压,不安全,所以滑动变阻器采用分压式接法.
(2)电路图如图所示.
(3)实物连线图如图所示.开始时,滑动变阻器的滑动触头应该移到最左端,使得测量电路处于短路状态,保护测量电路部分.
(4)正常发光时电流比灯泡暗时电流大,则电阻率大,所以正常发光时的电阻大,R1大于R2.
23. 10.8 A
【解析】
【详解】
(1)[1]实验中电压和电流需从0开始测起,所以滑动变阻器需采用分压式接法。灯泡内阻较小,电流表采取外接法误差较小。电路图如图
(2)[2]由电路图连接实物图如图
(3)[3]当电压为2.8V时,由图像读出电流为0.26A,则
(4)[4]该实验主要系统误差(电流表外接法)来源于电压表的分流作用,导致电流表测量的电流偏大,测得的电阻偏小,电压表示数越大,电压表分担的电流越大,则测量的误差越大,故A正确。
故选A。
24. 见解析 A 变大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电压要从0开始调节,滑动变阻器采用分压接法,由于元件的电阻远大于电流表的内阻,所以电流表采用内接法,按此要求连接电路如图所示
(2)[2]选用B电流大于额定电流,不符合,故选滑动变阻器。
(3)[3]从给出的图像,结合电阻的计算式
可以看出,以上时电阻比以下时大,所以元件的电阻值变大。
25. B C 甲 5.2
【解析】
【分析】
(1)合理选择实验器材,先选必要器材,再根据要求满足安全性,准确性,方便操作的原则选择待选器材.电流表的接法要求大电阻内接法,小电阻外接法.滑动变阻器是小电阻控制大电阻,用分压式接法.
(2)根据电路图来连接实物图,注意电表的正负极,并分几个回路来连接;
(3)由电压表与电流表读数,依据R=U/I,即可求解.
【详解】
(1)因电源的电压为4V,因此电压表选择3V量程,故选C;由于电阻Rx的阻值约为5Ω的,根据欧姆定律可知,电流的最大值为0.8A,从精确角度来说,电流表应选择0.6A的量程,故选B;根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值可知,待测电阻的阻值偏小,因此选择电流表外接法,故选择甲图.
(2)根据电路图甲进行实物连接,如图所示:
(3)根据图示可读,电表读数I=0.50 A,U=2.60 V,则被测电阻为=5.2 Ω.
26. 甲; ; ; 电压表的分流; 偏小; 乙;
【解析】
【分析】
两个电路图的区别是一个是电流表的外接,另一个是电流表内接,本题中被测电阻的阻值40~50Ω,属于小电阻,根据待测电阻与电压表和电流表内阻的比较,选择采用内接法还是外接法;本着读数精确性的原则,电流表选用A2,本着安全性和便于操作的原则,滑动变阻器选用R1.
【详解】
(1)被测电阻的阻值40 50Ω,属于小电阻,电流表内阻4Ω和20Ω,伏特表V的内阻约20kΩ,则有:.故应采用外接法,即图甲;电路中电流最大值不超过为9/40A=0.23A=230mA,本着精确性的原则,电流表选择A2;滑动变阻器为限流接法,两个滑动变阻器均能满足限流要求,本着便于操作的原则,选用R1;
该实验的系统误差主要是由电压表的分流引起,电流表测出的电流大于通过RX的实际电流,而电压没有系统误差,根据实验原理R=U/I可知,实验测量的是电压表与Rx并联的阻值,故实验的测量值比真实值偏小;
(2)如果知道电流表的内阻,则可以采用电流表内接法;由欧姆定律求出电阻后减去电流表的阻值即为测量值;
故答案为(1)甲;A2;R1;偏小;(2)乙.
27.
【解析】
【详解】
[1]由题意可知,电源电压为,故电压表应选择量程为的。
[2]电阻阻值约为200Ω,故电路中电流最大为
所以电流表应选(量程,内阻约为1Ω)。
[3]待测电阻阻值约为200Ω,电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为1Ω,相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,滑动变阻器最大阻值为20Ω,滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示
28. A C
【解析】
【详解】
(1)[1]电源电压,则电压表选择,即A。
[2]电路中可能出现的最大电流为
则电流表选择,即C。
(2)[3]因待测电阻阻值,则采用电流表内接电路;滑动变阻器电阻比待测电阻小太多,限流式接法基本不起作用,所以只能用分压电路,电路图如图所示
(3)[4]因本实验采用电流表内接法,由于电流表的分压影响,电压表测量值将大于真实值,由欧姆定律可知,电阻测量值将大于真实值。
29. ABDFGH 内
【解析】
【详解】
(1)选择的唯一电源(F)的电动势为6V,故电压表应选择3V (D)较合适,选择15V读数误差太大且偏角太小;通过待测电阻的最大电流为,所以电流表应选择50mA(B),而选择3A量程太大,精确度不够;完整的器材代号为:ABDFGH.
(2)由于待测电阻满足,即;所以电流表应用内接法.
(3)由于变阻器的全电阻远小于待测电阻,所以变阻器应采用分压式接法,即电路应是分压内接电路,如图所示:
;
连线图如图所示:
【点睛】
伏安法需要掌握的要点:①根据电源电动势大小来选择电压表量程,根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程;②当变阻器的全电阻远小于待测电阻时,变阻器应采用分压式接法;③当待测电阻满足时,电流表应用外接法,满足时,电流表应用内接法.
30. ABDFI
【解析】
【详解】
(1)“6V,1.5W”的小灯泡,电源选用直流电压为9V的A电源,当然还需要一些导线和开关B,电压表选用量程为6V的D即可,灯泡正常发光的电流
电流表选用量程为0.3A的F,由于测的是小灯泡的I-U图线,要求电压的调节范围较大,故采用分压式连接,滑动变阻器选用阻值较小的I。
(2)灯泡正常发光的电阻
阻值较小,为了减小误差,电流表宜采用外接法接入,故电路图如图
(3)据电路图连接实物如图
31. E; 500; 等于;
【解析】
【详解】
①[1]根据串联分压可得
解得R的阻值,所以电位器应该选择E;
②[2]根据题意可得闭合开关K,调节电位器R,让微安表达到某一合适刻度,此时电压表示数为1.80V 时则有,闭合开关K1,调节电位器R和电阻箱R1,让微安表达到步骤2中刻度的一半,此时则有
联立解得
代入得;
③[3]由于分压电阻的误差,使得示数比真实值偏大,但等比例变化并不改变两次测量电压表示数的比值,因此不影响测量结果,微安表内阻的测量值等于真实值。
32. 增大 0
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]本实验采取电桥法测电阻,所以当电流由流向,说明点电势高,所以应该增大电阻箱的阻值使回路电阻增大,电流减小,点电势降低,直到、两点电势相同,电流计中电流为零
[2] 本实验采取电桥法测电阻,所以当电流由流向,说明点电势高,所以应该增大电阻箱的阻值使回路电阻增大,电流减小,点电势降低,直到、两点电势相同,电流计中电流为零
(2)[3]根据、两点电势相同,可得
联立解得
33. V1 A2 R1
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]由于电源电压为4V,显然电压表选15V时不满足读数不得小于其量程的的要求,因此只能选V1,而V1量程又太小,而题目中给了一个定值电阻R0,将定值电阻R0与电压表串联,装成一个新的电压表,量程为2V,基本满足要求,这样由于回路总电阻值约22,因此回路电流最大约100mA左右,因此电流表选,为了测量精确,滑动变阻器采分压式接法,为了便于调节,滑动变阻器选用阻值较小的R1,电流表A2内阻约为10,采用外接法对测量结果的误差较小.
(2)[4]电路图如下图:
34. C D
【解析】
【详解】
(1)[1][2]要想测得电流表的内阻需要知道电流(待测电流表可以自己指示出流过它的电流)和电压(电压表量程过大,所以不能选择,可以用已知内阻的电流表替代),因为要求无论怎样调节变阻器,电流表都不会超量程,所以电路中需要有保护电阻,则应该选择的器材还有C和D;
(2)[3]因为要求有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据,所以滑动变阻器应该选用分压式则符合要求的实验电路图,如图所示
35. ACDFG U为电压表读数,RV为电压表内阻
【解析】
【详解】
(1)[1].其中AFG为必选器材,为了滑动方便,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,以及电压表V,题目中的电流表量程0.6安,指针偏角过小误差较大,舍去;故选择的器材有:ACDFG;
(2)[2].电压表量程3V,内阻3kΩ,满偏电流为,与待测电流表类似,可以当作电流表使用;与待测电流表串联即可;因为要求精确,故采用滑动变阻器分压式接法,电压可以连续调节,电路图如图所示:
(3)[3][4].待测电流表总格数为N,电流等于电压表电流,为:
;
电流表与电压表串联,电流相等,故:
n:N=I:Ig
故
其中U为电压表读数,RV为电压表内阻;
36. B
【解析】
【详解】
①用电压表V1和R5串联,可改装成量程为的电压表;用电流表A1与R4并联可改装为量程为的电流表;待测小灯泡的阻值较小,故采用电流表外接法;为使曲线完整,滑动变阻器应采用分压接法,故选择总阻值小的R1,电路如图:
②小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大,故该同学描绘出的I–U图线应该是B.
【点睛】
此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验;此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合,所以不管是电流表还是电压表都需要改装,所以要知道电表的改装方法;改装成电压表要串联分压电阻;改装成电流表要并联分流电阻;其他部分基本和课本实验一样.
37. 移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小; 闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表指针满偏; 保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏; 读取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻. >
【解析】
【详解】
(1)实验电路如图所示
(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表指针满偏;保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻.
(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路的总电阻增大,分得的电压也增大,此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故.
【点睛】
本题主要是理解半偏法测电表内阻,主要还是电路分析
38. (1) 0.398 (0.397-0.399) ; (2)甲; (3)如图
(4) 4.4(4.3 - 4.7) ; (5) C
【解析】
【分析】
本题(1)的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读,注意半毫米刻度线是否露出;题(2)的关键是根据数据表可以看出电表的示数变化范围较大,说明变阻器采用的是分压式接法;根据电阻定律和欧姆定律写出电阻率的表达式,然后解出电阻率的值即可;
【详解】
(1)螺旋测微器的读数为:d=0+39.8×0.01mm=0.398mm;
(2)从给出的数据表可知,电流表和电压表的读数变化范围较大,所以变阻器采用的应是分压式接法,即测量采用的是甲图;
(3)连线如图所示:
(4)由图线得到金属丝的阻值为:.
(5)根据得:,代入数据得:ρ=1×10-6Ω m,故选C.
【点睛】
该题是综合性较强的题,解答时注意一下几方面:对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法,读数时是固定刻度的值与可动刻度的值得和.会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系,确定电流表是内接还是外接.了解实验误差产生的原因,并会在试验中做到尽可能的减小误差.
答案第1页,共2页
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