练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差．某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G．
    （1）请你补充实验步骤：①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA
    等于
    等于
    φB（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1
    等于
    等于
    （选填“远大于”、“远小于”或“等于”）通过电源E的电流．②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得
    灵敏电流计示数为零
    灵敏电流计示数为零
    ，读出
    电流表和电压表的示数I2和U2
    电流表和电压表的示数I2和U2
    ．
    （2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为
    U1+
    I1(U2-U1)
    I1-I2
    U1+
    I1(U2-U1)
    I1-I2
    、内电阻r的表达式
    U2-U1
    I1-I2
    U2-U1
    I1-I2
    ．
    （3）该实验中E测
    等于
    等于
    E真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），r测
    等于
    等于
     r真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）．
    分析：本题是比较创新的实验，是属于研究性学习实验，是在常规实验基础上的改进，主要考查的是测量电源电动势和内阻、测金属电阻率的实验原理及误差的消除方法．本题都是两次测量，利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差，提高了实验的准确度，根据闭合回路欧姆定律列出等式求解．
    解答：解：（1）①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA 等于φB，读出电流表和电压表的示数I1和U1，电流表测量的是干路上的电流，其中I1 等于通过电源E的电流．
    ②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得灵敏电流计示数为零．读出 电流表和电压表的示数I2和U2．
    （2）根据闭合回路欧姆定律得
    E=I1r+U1   E=I2r+U2 
    解得：E=U1+
    I1(U2-U1)
    I1-I2
     
    r=
    U2-U1
    I1-I2
     
    （3）两次测量，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，使得AB之间的等效电阻为零，利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差，所以E测 等于E真，r测 等于 r真 ．
    故答案为：（1）等于，等于，灵敏电流计示数为零，电流表和电压表的示数I2和U2 
    （2）U1+
    I1(U2-U1)
    I1-I2
    ，
    U2-U1
    I1-I2
        
    （3）等于，等于
    点评：电学探究性实验有创新，要求考生对电学实验的基本知识很熟练而且能够灵活应用．是一道很好的题目，该题有一定难度．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）在“验证机械能守恒定律“的实验中，打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为lkg．图所示为一条理想的纸带，单位是cm，g取9.8m/s2，O、A之间有几个计数点没画出．
    ①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=
     
    ．
    ②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量
    △Ep=
     
    ，此过程中物体动能的增量△Ek=
     
    ．
    ③如果以v2/2为纵轴，以下降高度h为横轴，根据多组数据绘出v2/2-h的图象，这个图象应该是
     
    ．且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于
     
    ．
    （2）（8分）某同学想测量一段电阻丝的电阻率，其中使用了自己利用电流表改装的电压表．整个实验过程如下：
    A．测量电流表的内阻．按图1连接电路，将电位器R调到接入电路的阻值最大．闭合开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；然后保持R的阻值不变，合上开关S2，调整电阻箱R′的阻值，使电流表指针达到半偏，记下此时R′的阻值；
    B．计算出改装电压表应串联的电阻R0的值．将电阻R0与电流表串联，则R0与电流表共同构成一个新的电压表；
    C．将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路，对改装的电压表进行校准；
    D．利用校准后的电压表和另一块电流表，采用伏安法测量电阻丝的电阻；
    E．测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度；
    F．计算出电阻丝的电阻率．
    精英家教网
    根据上述实验过程完成下列问题：
    （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图3所示，图中读数为
     
    mm；
    （2）已知电流表的满偏电流为200?A，若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω．要求改装后的电压表的量程为2V，则必须给电流表串联一个阻值为R0=
     
    Ω的电阻；
    （3）在对改装后的电压表进行校准时，发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些，造成这个现象的原因是
     

    A．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏小
    B．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏小
    C．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏大
    D．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏大
    （4）在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时，由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度，因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a．测量电阻丝的电阻时，可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b．该同学根据这一系列a、b数据做出的a-b图线如图所示，根据图线可知电阻丝的电阻值为
     
    Ω．
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    (1)在“验证机械能守恒定律"的实验中，打点计时器接在电压为6 V、频率为5 0 Hz的交流  电源上，自由下落的重物质量为lkg。图所示为一条理想的纸带，单位是cm，g取9．8m／s2，O、A之间有几个计数点没画出。

      ①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=              。

    ②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量

    ΔEp=      ，此过程中物体动能的增量ΔEk=         。

    ③如果以v2／2为纵轴，以下降高度h为横轴，根据多组数据绘出v2／2-h的图象，这个图象应该是            。且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于           。

    （2）（8分）某同学想测量一段电阻丝的电阻率，其中使用了自己利用电流表改装的电压表。整个实验过程如下：

    A．测量电流表的内阻。按图1连接电路，将电位器R调到接入电路的阻值最大。闭合开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；然后保持R的阻值不变，合上开关S2，调整电阻箱R′的阻值，使电流表指针达到半偏，记下此时R′ 的阻值；

    B．计算出改装电压表应串联的电阻R0的值。将电阻R0与电流表串联，则R0与电流表共同构成一个新的电压表；

    C．将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路，对改装的电压表进行校准；

    D．利用校准后的电压表和另一块电流表，采用伏安法测量电阻丝的电阻；

    E．测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度；

    F．计算出电阻丝的电阻率。

    根据上述实验过程完成下列问题：

    （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图3所示，图中读数为 　　　     mm；

    （2） 已知电流表的满偏电流为200µA，若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω。要求改装后的电压表的量程为2V，则必须给电流表串联一个阻值为R0 =         Ω的电阻；

    （3）在对改装后的电压表进行校准时，发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些，造成这个现象的原因是（　　　　）

    A．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏小

    B．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏小

    C．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏大

    D．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏大

    （4）在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时，由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度，因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a。测量电阻丝的电阻时，可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b。该同学根据这一系列a、b数据做出的a－b图线如图5所示，根据图线可知电阻丝的电阻值为          Ω。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2010-2011学年四川省成都市高三第二次诊断性考试模拟试卷（理综）物理部分 题型：实验题

    (1)在“验证机械能守恒定律"的实验中，打点计时器接在电压为6 V、频率为5 0 Hz的交流  电源上，自由下落的重物质量为lkg。图所示为一条理想的纸带，单位是cm，g取9．8m／s2，O、A之间有几个计数点没画出。

      ①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=               。

    ②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量

    ΔEp=      ，此过程中物体动能的增量ΔEk=          。

    ③如果以v2／2为纵轴，以下降高度h为横轴，根据多组数据绘出v2／2-h的图象，这个图象应该是            。且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于           。

    （2）（8分）某同学想测量一段电阻丝的电阻率，其中使用了自己利用电流表改装的电压表。整个实验过程如下：

    A．测量电流表的内阻。按图1连接电路，将电位器R调到接入电路的阻值最大。闭合开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；然后保持R的阻值不变，合上开关S2，调整电阻箱R′的阻值，使电流表指针达到半偏，记下此时R′ 的阻值；

    B．计算出改装电压表应串联的电阻R0的值。将电阻R0与电流表串联，则R0与电流表共同构成一个新的电压表；

    C．将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路，对改装的电压表进行校准；

    D．利用校准后的电压表和另一块电流表，采用伏安法测量电阻丝的电阻；

    E．测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度；

    F．计算出电阻丝的电阻率。

    根据上述实验过程完成下列问题：

    （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图3所示，图中读数为 　　　     mm；

    （2） 已知电流表的满偏电流为200µA，若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω。要求改装后的电压表的量程为2V，则必须给电流表串联一个阻值为R0 =          Ω的电阻；

    （3）在对改装后的电压表进行校准时，发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些，造成这个现象的原因是（　　　　）

    A．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏小

    B．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏小

    C．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R0的阻值偏大

    D．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R0的阻值偏大

    （4）在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时，由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度，因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a。测量电阻丝的电阻时，可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b。该同学根据这一系列a、b数据做出的a－b图线如图5所示，根据图线可知电阻丝的电阻值为          Ω。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011年江西省宜春市高安二中高考物理四模试卷（解析版） 题型：解答题

    采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差．某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G．
    （1）请你补充实验步骤：①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA______φB（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1______（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）通过电源E的电流．②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得______，读出______．
    （2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为______、内电阻r的表达式______．
    （3）该实验中E测______E真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），r测______ r真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案