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(9分)某同学为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)如下图所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U
现有下列器材:力电转换器,质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上). 设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且可使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路.
一位同学根据题意设计的电路图如下图所示.他的设计能否满足要求?为什么?
不能

试题分析:不能.因为在输入端采用滑动变阻器的限流接法,使得电力转换器在空载时的输出电压不可能为零,并且在测量中,其输入的电压的调节范围非常有限.设滑动变阻器的电阻范围为0~R,电力转换的等效电阻为R0,电源的电动势为E,内阻不计,则根据欧姆定律可以求得电力转换器输入电压的调节范围时ER0/(R+R0)~E.该电路应该采用滑动变阻器的分压接法,如下图所示,这样在空载时,就可以通过调节使电力转换器的输出电压为零,并且电力转换器输入的调节范围是0~E,可以完全满足题目的要求.

点评:要求学生能根据连线判断出滑动变阻器的作用,同时理解两种接法的不同之处及各自的优点.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆做成“水果电池”。 同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V。可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多。

(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是:         (不要求写分析、推导过程)。
(2)为了能尽可能准确测定“水果电池”的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻为1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知)
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)  
F.变阻箱(0~9999Ω)
①实验中应选择的器材是________    (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学想测绘额定电压为2.5v小灯泡的I-U图线,图为小灯泡的I-U图线

(1)将右图中的实物连接成完整的实验电路;(请到答题纸上连接)
(2)连接完毕,实验前滑动触头应处在滑动变阻器的         端(填“左端”或“右端”)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(=5)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a),主要实验步骤如下:


①按电路图正确连接电路。
②检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(b)所示,读得电阻值是____________;
③ 将开关闭合,开关断开,电压表的示数是1.49V;将开关 _______,电压表的示数是1.16V;断开开关
④使用测得的数据,计算出干电池的内阻是_______(计算结果保留二位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

有一内阻未知(约25kΩ ~ 35kΩ)、量程未知(约25V ~ 35V),共有30个均匀小格的直流电压表 V.某同学在研究性学习过程中想通过一个多用表对电压表进行精确测量,他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30.
A.请你将他们的实验电路连接起来.他们在实验过程中,欧姆档的选择开关拨至倍率“×_______” ;欧姆表内阻 _______. .
 
B.在实验中,欧姆表指针所指的刻度为n,该电压表内阻_______.
C.若多用表中欧姆档的内部电源的电动势为E,且电压表此时偏转格数为N,则电压表的量程可表示为_______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器。


(1).如图甲是一个多用电表的内部电路图,在进行电阻测量时,应将S拨到   (填两个数字)两个位置,在进行电压测量时,应将S拨到    (填两个数字)两个位置。
(2).使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图乙所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是_____Ω。
(3).一个多用电表内的电池已使用很久了,但是转动调零旋钮时,仍可使表针调至欧姆零刻度处.用这只多用表测出的电阻值与被测电阻的真实值R相比 ________(填变大,变小或不变)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某学习小组想利用以下器材测定自来水的电阻率:
器材(代号)
规格
电流表A1
电流表A2
电压表V1
电压表V2
滑动变阻器R
直流电源E
开关S、导线若干、毫米刻度尺、游标卡尺、多用电表、
一节两端可封住的绝缘PVC水管
量程1mA,内阻约为50Ω
量程0.6A,内阻约为0.1Ω
量程3V,内阻约为10KΩ
量程15V,内阻约为50KΩ
最大阻值50Ω,允许最大电流0.5A
输出电压15V,内阻不计
 
用毫米刻度尺量一段自来水管上的两接线柱间距离为L;
用游标卡尺测量水管内径,如图所示的示数为     mm

用多用电表测量两接线柱间装满水时的电阻约为20KΩ
为提高实验结果的准确程度,电流表应选       ,电压表应选       。(以上均填器材代号)
设计电路图
若实验中电流表的示数为I,电压表的示数U,可求得自来水的电阻率为ρ=        。(用以上测得的物理量的符号表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)某同学利用如图所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.
(1)所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系上画出UI图象.
U/V
1.96
1.86
1.80
1.73
1.64
1.56
I/A
0.05
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55


(2)根据所画UI图象,可求得电流I=0.20 A时电源的输出功率为_____W(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

右图是某同学连接的实验实物图,合上开关S后,发现AB灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:

(1)用多用电表的直流电压挡进行检查:
①在测试ab间直流电压时,红表笔应接触   (填“a”或“b”)
②该同学测试结果如右上表所示,根据测试结果,可以判定故障是(假设只有下列中的某一项有故障)      

A.灯A断路    B.灯B短路  
C.cd段断路    D.de段断路
(2)用多用电表的欧姆挡检查:
①测试前,应将开关S____(填“断开“或“闭合”)
②测试结果如右下表所示,由此可以断定故障是____

A.灯A断路   
B.灯B断路
C.灯AB都断路
D.de段导线断路

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