2020年河南省信阳高中物理电学实验综合训练
1.有一额定电压为2.8
V,额定功率0.56
W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:
A.电压表(量程0~3
V内阻约6
kΩ)
B.电压表(量程0~6
V,内阻约20
kΩ)
C.电流表(量程0~0.6
A,内阻约0.5
Ω)
D.电流表(量程0~200
mA,内阻约20
Ω)
E.滑动变阻器(最大电阻10
Ω,允许最大电流2
A)
F.滑动变阻器(最大电阻200
Ω,允许最大电流150
mA)
G.三节干电池(电动势约为4.5
V)
H.电键、导线若干
(1)为提高实验的精确程度,电压表应选用____;电流表应选用___;滑动变阻器应选用____;(以上均填器材前的序号)
(2)请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图____;
(3)通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示,某同学将一电源(电动势E=2
V,内阻r=5
Ω)与此小灯泡直接连接时,小灯泡的实际功率是____W(保留两位有效数字)。
2.温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后,利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值。可供选择的实验器材如下:
A.直流电源,电动势E=6V,内阻不计;
B.毫安表A1,量程为600mA,内阻约为0.5;
C.毫安表A2,量程为10mA,内阻RA=100;
D.定值电阻R0=400;
E.滑动变阻器R=5;
F.被测热敏电阻Rt,开关、导线若干。
(1)实验要求能够在0~5V范围内,比较准确地对热敏电阻的阻值Rt进行测量,请在图甲的方框中设计实验电路______。
(2)某次测量中,闭合开关S,记下毫安表A1的示数I1和毫安表A2的示数I2,则计算热敏电阻阻值的表达式为Rt=______(用题给的物理量符号表示)。
(3)该小组的同学利用图甲电路,按照正确的实验操作步骤,作出的I2-I1图象如图乙所示,由图可知,该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大而____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)该小组的同学通过查阅资料得知该热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丙所示。将该热敏电阻接入如图丁所示电路,电路中电源电压恒为9V,内阻不计,理想电流表示数为0.7A,定值电阻R1=30,则由以上信息可求出定值电阻R2的阻值为______,此时该金属热敏电阻的温度为______℃。
3.某物理兴趣小组的同学要测定电源(由两节新干电池组成)的电动势和内阻,该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图,其中定值电阻R0=1.8Ω。还有一毫安表,量程为40mA、内阻为rA=4Ω。
(1)因为所给毫安表的量程较小,需利用定值电阻R1将毫安表改装成量程为200mA的电流表,图甲的虚线框内为改装后的电流表,其中R1=_____________Ω。
(2)某次实验中电压表的示数如图丙所示,则此次实验中电压表的读数为_________V。
(3)现将实验中所测得的实验数据(的示数用U表示,mA的示数用I表示)描绘在如图乙所示的坐标纸上,并画出了U-I图像,根据图乙可知电源的电动势为2.98V,则可求得内阻为r=_________Ω(结果保留两位小数)。
(4)当电压表读数为2.30V时,由图乙可知I=30mA,此时电源的输出功率为_________W(结果保留两位小数)。
4.有一满偏电流为的电流表,内阻在100~300Ω之间。现要测量其内阻,除待测电流表G外,供选用的器材还有:
电阻箱(阻值范围)
电阻箱(阻值范围)
滑动变阻器(阻值范围)
电源(电动势,内阻)
电源(电动势,内阻)
(1)某小组采用的测量电路原理图如图甲所示,实验步骤如下:
①按电路原理图甲连接线路;
②将的阻值调到最大,断开开关,闭合开关,调节的阻值,使电流表G的指针偏转到满刻度;
③闭合开关,保持不变,调节的阻值,使电流表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置;
④记下的阻值。
现读得的阻值为,则电流表G的内阻测量值________(小数点后保留1位),与电流表的内阻真实值相比,________(填“>”“=”或“<”)。
为完成实验并尽量减小实验误差,电源应选用________(填所选用器材的字母代号)。
本实验不能用滑动变阻器代替电阻箱,原因_______________。
(2)另一小组又找来一个相同的电流表,采用如图乙所示的测量电路原理图,实验步骤如下:
①按电路原理图乙连接线路;
②将的阻值调到最大,断开开关,闭合开关,调节的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度,并记下此时电流表的示数;
③闭合开关,调节和的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的二分之一的位置,且电流表的示数仍为;
④记下的阻值,则电流表的内阻测量值。
请从理论上分析,电流表的内阻测量值与真实值相比,________(填“>”“=”或“<”)。
5.小明同学设计了如图1所示的
电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1?,?待测电阻R2?,?电流表A(量程为0.6A,内阻较小),电阻箱R(0﹣99.99Ω),单刀单掷开关S1?,
单刀双掷开关S2?,
导线若干.
(1)先测电阻R1的阻值.闭合S1?,
将S2切换到a,调节电阻箱R,读出其示数r1和对应的
电流表示数I,将S2切换到b,调节电阻箱R,使电流表示数仍为I,读出此时电阻箱的示数r2,则电阻R1的表达式为R1=??_______.
(2)小明同学已经测得电阻R1=2.0Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.他的做法是:闭合S1?,
将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图2所示的1/I﹣R图线,则电源电动势E=?______V,电阻R2=?_______Ω.(保留两位有效数字)
(3)用此方法测得的电动势的测量值__________?真实值;R2的测量值?_________真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)
6.在练习使用多用电表时,某同学将选择开关拨至欧姆“”挡,欧姆表的内部结构可简化成图甲中虚线框内的电路,其中定值电阻与电流表的内之比,电流表的量程已知,故能正确读出流过电流表的电流值,欧姆表已经进行了必要的调零。该同学想用一个电阻箱较精确地测出该倍率下电路中电源的电动势和欧姆表的总内阻,他的操作步骤是:
.将欧姆表与电阻箱连成图甲所示的闭合回路;
.改变电阻箱阻值,记下电阻箱示数和与之对应的电流表的示数;
.将记录的各组、的数据描点在图乙中,得到图线,如图乙所示;
.根据图乙作得的图线,求出电源的电动势和欧姆表的总内阻。
(1)图甲中,表笔的颜色是___________,电源的电动势为________(一位有效数字),欧姆表总内阻为_________(三位有效数字)。电流表的量程是________(一位有效数字)。
(2)若该同学将图乙中电流表并联一个定值电阻,组成一个新的欧姆表,这个新欧姆表的倍率较之改装前欧姆表的倍率________(填“变大”、或者“变小”、或者“相同”)
7.某同学有个超霸(GP)9V电池如图甲所示,他欲测量该电池的电动势和内阻(内阻约为25Ω)。提供的器材如下:电流表A(量程为200μA,内阻为500Ω),开关S,电阻箱R1(最大阻值为9999.9Ω),电阻箱R2(最大阻值为99999.9Ω)和若干导线。
(1)由于电流表A的量程太小,需将电流表A改装成量程为9V的电压表V,则电流表A应与电阻箱______(选填“R1并联”“R1串联”“R2并联”或“R2串联”),并将该电阻箱的阻值调为________Ω。
(2)设计的测量电路如图乙所示,调节电阻箱R的阻值读出相应的电压表示数U,获得多组数据,画出是图线如图丙所示。若不考虑电表对电路的影响,则根据图线可得该电池的电动势E=______V、内阻r=______Ω。(结果均保留三位有效数字)
(3)若考虑电表对电路的影响,则该电池的电动势测量值_______真实值,内阻的测量值______真实值。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
8.传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用。如图甲是一个压力传感器设计电路,要求从表盘上直接读出压力大小。其中R1是保护电阻,R2是调零电阻(总电阻100Ω),理想电流表量程为10mA,电源电动势E=3V(内阻不计),压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。
(1)有三个规格的保护电阻,R1应选哪一个(______);
A.25Ω
B.250Ω
C.2500Ω
(2)选取、安装保护电阻后,要对压力传感器进行调零。调零电阻R2应调为____Ω;
(3)现对表盘进行重新赋值。原3mA刻度线应标注____N;
(4)由于电池老化,电动势降为2.8V,传感器压力读数会出现偏差。如果某次使用时,先调零、后测量,读出压力为1200N,此时电流大小为____mA,实际压力大小为____N。
9.某实验小组自制欧姆表来测量一个电阻的阻值,可供选择的器材如下:
A.待测电阻Rx(约为200Ω);
B.电源(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω);
C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻Rg=200Ω);
D.定值电阻a(阻值Ra=50Ω);
E.定值电阻b(阻值Rb=72Ω);
F.滑动变阻器R1(阻值范围为0~50Ω);
G.滑动变阻器R2(阻值范围为0~500Ω);
H.开关,导线若干。
(1)小组同学首先设计了如图(a)所示的电路,来测量电源的电动势。实验部分步骤如下:先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计指针满偏;保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关S2,读出灵敏电流计的示数。
①灵敏电流计满偏时流过电源的电流为______mA,实验时滑动变阻器R应选_____(填“R1”或“R2”)。
②若实验中断开开关S2时,灵敏电流计的示数为0.80mA,则电源电动势为______
V。
(2)该小组同学测出电动势后,在图(a)的基础上制作欧姆表。他们去掉两开关,增加两支表笔M、N,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b)所示。紧接着他们用改装后的欧姆表去测量待测电阻Rx的阻值,正确操作后,灵敏电流计读数如图(c)所示,则待测电阻Rx的阻值为__________Ω。
10.如图所示,已知表头G满偏电流为100
?A,表头上标记的内阻值为900Ω。R1、R2和R3是定值电阻,其中R1=100Ω,某同学将其改装为两个量程的电压表。图中虚线框内是电压表的改装电路。若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1
V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3
V。
(1)则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R2=______Ω,R3=_______Ω。
(2)用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表对改装表3V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5kΩ。为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。
(3)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值_________(填“大于”或“小于”)900Ω。若每次校验时标准电压表读数均为改装后电压表读数的k倍,则为达到预期目的,需适当调整R2、R3的阻值外,还应将R1更换为原来的_______倍。
11.某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率(圆柱体的电阻约为6Ω):
(1)如图甲先用螺旋测微器测其直径为______mm,如图乙再用游标卡尺测其长度为_______cm;
(2)为精确测量其电阻,需测出多组实验数据,并避免测量时电表指针偏转角度过小,需进一步测其电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下,为了测多组实验数据,则电压表应选___________;电流表应选___________;滑动变阻器应选___________。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约为0.2Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω,0.6A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.1.5V的干电池两节,内阻不计
H.开关S,导线若干
(3)请设计合理的实验电路,将电路图完整地画在图虚线框中;
(_____)
(4)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ρ=___________。
12.为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,提供以下实验器材:
小灯泡L(额定电压3.8
V,额定电流0.32
A)
电压表V(量程3
V,内阻3
kΩ)
电流表A(量程0.5
A,内阻约0.5
Ω)
电阻箱R0(0~9999.9
Ω)
滑动变阻器R1(阻值0~5Ω,2A)
滑动变阻器R2(阻值0~200Ω,1A)
学生电源E(电动势4
V,内阻不计)
开关S及导线若干.
(1)关于控制电路中滑动变阻器的连接方法,应选择_______
A.
分压式连接
B.限流式连接
(2)为了减小系统误差,关于测量电路中电压表和电流表的连接方式,应选择________
A.
安培表内接法
B.安培表外接法
(3)实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压,需要把电压表的量程扩大到4伏,改装电压表时,应将电阻箱阻值调至_________Ω,并与题中所给电压表___________.(选填“串联”或“并联”)
(4)请在方框中画出该实验的电路图______.
(5)为操作方便,实验中滑动变阻器应选择_______(选填R1或R2).你的选择理由是___________.
(6)实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如下图(a)所示,由实验曲线可知,随着电压的增加小灯泡的电阻______
(填“增大”“不变”或“减小”)
(7)现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源E0(电动势4
V,内阻1.0Ω)和一阻值为9Ω的定值电阻连接成如图(b)所示电路.此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为_________V(结果保留两位有效数字).
13.市场上销售的铜质电线电缆产品中,部分存在导体电阻不合格问题,质检部门检验发现不合格的原因有两个,一个是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜;再一个就是铜材质量可能合格,但导体横截面积较小。某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员查阅资料得知,纯铜的电阻率为1.7×10-8
Ω·m。现取横截面积约为1mm
2、长度为100
m(真实长度)的铜电线,进行实验测量其电阻率,实验室现有的器材如下:
A.电源(电动势约为5V,内阻不计)
B.待测长度为100m的铜电线,横截面积约为1mm2
C.电压表V1(量程为0~3V,内阻约为0.5kΩ)
D.电压表V2(量程为0~5V,内阻约为3kΩ)
E.电阻箱R(阻值范围为0~999.9Ω)
F.定值电阻R0=1Ω
G.开关、导线若干
(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d,如图甲所示,则d
=________mm。
(2)小组设计的测量电路如图乙所示,则P是________,N是________(填器材代号),通过实验作出的图像如图丙所示。
(3)图乙电路测得的铜电线的电阻测量值比真实值_____(选填“偏大”“不变”或“偏小”),原因是________________。
(4)这捆铜电线的电阻为_____(保留三位有效数字)。
14.如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图,请完成下列问题。
(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当选择开关S旋到位置5、6时,电表用来测量_________;当S旋到位置________时,电表可测量直流电流,且量程较大。
(2)某同学用此多用表测量某电学元件的电阻,选用“×10”倍率的欧姆挡测量,发现多用表指针偏转很小,因此需选择_________(填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡。若该多用表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能欧姆调零,用正确使用方法再测量同一个电阻,则测得的电阻值将_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理,组装如图乙所示的简易欧姆表。
实验器材如下:
A.干电池(电动势E为3.0V,内阻r不计);
B.电流计G(量程300
μA,内阻99Ω);
C.可变电阻器R;
D.定值电阻R0=1Ω;
E.导线若干,红黑表笔各一只。
①在乙图,表盘上100
μA刻度线对应的电阻刻度值是___________Ω;
②如果将R0与电流计并联,如图丙所示,这相当于欧姆表换挡,则换挡前、后倍率之比为___________。
15.某校实验兴趣小组在实验室测量电压表的内阻。
(1)该小组先用欧姆表的“”挡粗测电压表内阻,示数如图甲所示,则该电压表的内阻约为______,测量时欧姆表的黑表笔要与待测电压表的______(选填“”或“”)接线柱相连。
(2)为了更准确测量该电压表的内阻,实验室提供了下面实验器材:
A.待测电压表(量程)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为)
D.定值电阻(阻值为)
E.
电源(电动势为,内阻约为)
F.
开关一个、导线若干
①根据提供的实验器材,在方框内画出实验电路图______;
②将实物连接补画完整______;
③实验中将电压表和电压表的读数分别记为和,改变滑片位置,记录多组和的值,并作出关系图像如图丙所示,图线为倾斜直线,其斜率,则电压表内阻的测量值为______。
16.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻,表头电流表G的量程为0~1mA,内阻,B为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,分别为直流电压3V挡和15V挡,直流电流5mA挡和1A挡,欧姆“”挡。
(1)图甲中A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接
(2)根据题给条件可得。______Ω,_______Ω,_______Ω。
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示,若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_______;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________。
17.实验室中有一只内阻未知,量程为2mA的电流计,现要把它改装为一只电压表。在改装前首先设计了如图所示的电路测量该电流计的内阻,已知电源为内阻可忽略不计的学生电源,R1的实际阻值很大。
(1)某同学在测量电流计的内阻时,进行了如下的操作:将可调电阻R1、R2的阻值调至最大,仅闭合电键S1,调节电阻箱R1,同时观察电流计直到读数为2mA为止,然后________;
A.保持电键S1闭合,闭合电键S2,同时调节电阻箱R1、R2,直到电流计读数为1mA为止,记下电阻箱R2的阻值
B.保持电键S1闭合,闭合电键S2,仅调节电阻箱R2,直到电流计读数为1mA为止,记下电阻箱R2的阻值
(2)通过(1)操作,若R2=100Ω,则测得电流计的内阻为________Ω;
(3)根据以上测量的数据,如果将该电流计改装成量程为3V的电压表,则应将该电流计_______(选填“串”或“并”)联一定值电阻,该定值电阻的阻值为______。
(4)该同学将改装后的电压表用于测量某电阻两端的电压,其测量值与真实值相比______(选填“相等”、
“偏大”或“偏小”)。
18.有一量程为3V的电压表V,现要测量其内阻RV。可选用的器材有:
滑动变阻器甲,最大阻值10Ω;
滑动变阻器乙,最大阻值10kΩ;
电阻箱R2,最大阻值9999Ω;
电源E,电动势约为4V,内阻不计;
电压表V0,量程6V;
开关两个,导线若干。
(1)某小组采用的测量电路如图甲所示,在实物图中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接________。
(2)连接好实验电路后,进行实验操作,请你将下面操作步骤补充完整:
①断开开关S2和S1,将R1的滑片移到最左端的位置;
②闭合开关S2和S1,调节R1的滑片位置,使电压表V满偏;
③断开开关S2,保持____________不变,调节R2,使电压表V示数为1.00V,读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。为使得测量结果尽量准确,滑动变阻器R1应选择_________(填“甲”或“乙”),测出的电压表内阻R测=___________,它与电压表内阻的真实值RV相比,R测________RV(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)另一小组采用了如图乙所示的测量电路图,实验步骤如下:
①断开开关S2和S1,将R1的滑片移到最左端的位置;
②闭合开关S2和S1,调节R1,使电压表V满偏,记下此时电压表V0的示数;
③断开开关S2,调节R1和R2,使电压表V示数达到半偏,且电压表V0的示数不变;
读取并记录此时电阻箱的阻值为R'测,理论上分析,该小组测出的电压表V内阻的测量值与真实值相比,RV________R'测(选填“>”“=”或“<”)。
19.某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图11–1图所示,继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15
mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20
Ω,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
(1)提供的实验器材有:电源E1(3
V,内阻不计)、电源E2(6
V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200
Ω)、滑动变阻器R2(0~500
Ω)、热敏电阻Rt,继电器、电阻箱(0~999.9
Ω)、开关S、导线若干.
为使该装置实现对30~80
℃之间任一温度的控制,电源E应选用______(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用______(选填“R1”或“R2”).
(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______(选填“A”、“B”、“C”或“D”).
(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在题11–1图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针______(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针______(选填“偏转”或“不偏转”).
(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50
℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是_____.(填写各步骤前的序号)
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1
Ω
20.利用图甲的电路来测量某电池的电动势和内阻。实验器材还有:标准电池(电动势为
E0
=9.0V,内阻不计),电阻箱
R1和
R2,标准电阻R0
=1.0
Ω,灵敏电流计G,待测电池(电动势
Ex
小于E0
,内阻
r
x
),开关
3
个。
主要实验步骤如下:
a.将电阻箱
R2
调至某一阻值,闭合开关
S1、S2
、S3
,再调电阻箱
R1
使电流计G
示数为零,记录
R1
、R2
的值;
b.改变电阻箱
R2
的阻值,重复步骤a,记录下多组
R1
及对应的
R2
值。
回答以下问题:
(1)步骤
a
中,调电阻箱
R1
使
G
的示数为零,此时电阻箱
R1
两端的电压为_______(用
R0
、R1
、E0
表示);
(2)
当
G
表示数为零时,R1
、R2两端电压分别为
U1、U2,则
U1___U2
(填“>”、“=”、“<”);
(3)利用记录的多组
R1
及对应的
R2
值,作出图象(见图乙),已知该直线斜率
k=1.5,结合图象可得待测电池的电动势
Ex
=___
V,内阻
rx
=
____Ω。(保留两位有效数字)
21.某小组同学改装电压表时,在实验室找到如下实验器材:
A.电压表V1:量程为2.5V,内阻几千欧;
B.电流表A1:量程为5mA,内阻约为10Ω;
C.电流表A2:量程为1A,内阻0.5Ω左右;
D.电阻箱R1:阻值范围0~999.9Ω;
E.滑动变阻器R2:阻值范围0~10Ω;
F.滑动变阻器R3:阻值范图0~5000Ω;
G.电源:电动势E=5V,内阻r=0.5Ω;
H.开关、导线若干。
由于没有合适的电压表,计划用电流表A1改装。
(1)先用半偏法测电流表A1的内阻,电路如图甲所示。操作过程如下:将R3调至阻值最大,断开S2、闭合S1,调节R3使电流表A1的示数为4.00mA;保持R3的阻值不变,闭合S2,调节R1使电流表A1的示数为2.00mA,此时R1的阻值为10.5Ω。则电流表A1的内阻为________Ω;
(2)将电流表A1改装成量程为5V的电压表。把电阻箱的阻值调至________Ω,与电流表A1串联后即为量程为5V的电压表;
(3)对改装后的电压表校对,该小组同学从别的地方找到一标准电压表V,将改装好的电压表(如图乙中虚线框所示)与标准电压表V并联,接入如图乙所示的电路中,调节R2,使电流表A1的示数如图丙所示,则电流表的示数为________
mA;若改装后的电压表非常准确,则此时电压表的示数为________
V(结果保留两位有效数字)。
22.某实验小组制作了一个简易“吊秤”,如图(a)所示。在电路M、N两接线柱之间接有一根拉力敏感电阻丝,电阻丝上套有一轻质绝缘滑环。通过绝缘滑环可将重物吊起(不考虑敏感电阻丝的重力和滑环上的摩擦),M、N两接线柱等高且固定。
(1)不挂重物时,小组成员将电路中开关S断开,用一个多用电表拨至欧姆档的“”档位,红黑表笔短接进行欧姆调零,然后测量连接在M、N两接线柱之间的拉力敏感电阻丝的阻值,表盘上指针如图(b)所示,则该电阻丝的阻值为________Ω。
(2)查阅该电阻丝相关资料,发现在拉力作用下电阻丝发生微小形变时(宏观可忽略),阻值R随拉力F变化如图(c)所示。已知电路中电源电动势E=3V,内阻r=2Ω;灵敏电流计量程为10mA,内阻Rg=50Ω,可变电阻Rp。具体操作步骤如下:
步骤一:滑环下不吊重物时,闭合开关,调节可变电阻Rp,使灵敏电流计指针满偏;
步骤二:滑环下吊已知重力的重物G,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
步骤三:保持可变电阻Rp接入电路电阻不变,读出此时灵敏电流计示数I;
步骤四:换用不同已知重力的重物,挂在滑环上,记录每一个重力值对应的电流值;
步骤五:将灵敏电流计刻度盘改装为重力刻度盘。
①若测得θ=60°,灵敏电流计指针半偏,根据题中信息,则待测重物重力G=_____________N;
②改装后的重力刻度盘,其零刻度线在灵敏电流计________(选填“零刻度”或“满刻度”)处;
③测量过程中电源电动势变小,内阻变大,其他条件不变,用这台“吊秤”称重前,进行了“步骤一”操作,则测量结果__________________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
23.某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值,再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示,实验室提供的器材有:
电源E(电动势约4.5V,内阻为r)
电流表A1(量程0~15mA,内阻为r1=10Ω)
电流表A2(量程0~100mA,内阻为r2=1.5Ω)
定值电阻R1(阻值R1=90Ω)
定值电阻R2(阻值R2=190Ω)
滑动变阻器R3(阻值范围0~30Ω)
电阻箱R4(阻值范围0~99.99Ω)
待测电阻Rx(电阻约55Ω)
开关S,导线若干
(1)图甲中电阻A应选____,电阻B应选___(填符号);
(2)实验小组通过处理实验数据,作出了两电流表示数之间的关系,如图乙所示,则待测电阻电阻Rx的阻值为____;
(3)测电源电动势和内阻时,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系,如图丙所示,则待测电源的电动势为____,内阻为____(结果保留两位有效数字)。
参考答案:
1.A
D
E
0.18(0.16~0.20范围内均给对)
2.
增大
17.5
55
3.1
2.60
2.66
0.39
4.180.0
<
供选用的滑动变阻器最大阻值太小会使电流超过而烧坏电流表
=
5.r1-
r2,
1.5,
1.0,
等于,
大于
6.黑
变小
7.R2串联
44500
8.62(8.55~8.70均可给分)
19.1(18.6~19.3均可给分)
小于
小于
8.B
20
2800
5
1120
9.5
R2
1.44
192
10.910
2
000
50
大于
11.1.844(1.842~1.847均可)
4.240
A
C
E
12.(1)A
(2)
B
(3)1000.0
串联
(4)
(5)R1
选择R1时,移动滑片,小灯泡两端的电压示数变化比较均匀(线性关系较好)
(6)增大;
(7)1.1V
13.1.625(1.624~1.627)
V2
V1
不变
采用图像法处理数据,消除了电压表的分流作用(说法合理即可)
2.60
14.直流电压
1
×100
偏大
2×104
100:1
15.5800(5700或5900也得分)
6000
16.黑
50
2800
12000
0.52A
1400Ω
17.B
100
串
1400
偏大
18.
R1的滑片位置
甲
>
=
19.E2
R2
C
不偏转
偏转
⑤④②③①
20.
=
6.0
1.0
21.10.5
989.5
2.60
2.6
22.100
150
满刻度
偏大
23.
50
4.2
0.50