题目列表(包括答案和解析)
15.(6分)某同学在做多用电表测电阻的实验中:
(1)测量某电阻时,用“×10W”档时发现指针偏转角度过大,他应该换用_____档(填“×1W”或“×100W”),换档后,在测量前先要______________。
(2)如图所示,A、B、C是多用表在进行不同测量时,转换开关分别指示的位置,D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。
若是用A档测量,指针偏转如D,则读数为________;
若是用B档测量,指针偏转如D,则读数为_______;
若是用C档测量,指针偏转如D,则读数为_______。
5、比较法
某些问题中,因实验器材不具备(缺电流表或电压表),或因实验条件限制,或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理,用“伏安法”的替代形式--“比较法”来设计实验方案。
例7.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
器材代号 |
规格 |
电流表(A1) |
量程100mA,内阻r1待测(约40Ω) |
电流表(A2) |
量程500uA,内阻r2=750Ω |
电压表(V) |
量程10V,内阻r3=10kΩ |
电阻(R1) |
阻值约100Ω,作保护电阻用 |
滑动变阻器(R2) |
总阻值约50Ω |
电池(E) |
电动势1.5V,内阻很小 |
开关(K) |
|
导线若干 |
|
(1)画出电路图,标明利用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式r1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。
解析:分析题意知道需测量电流表A1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但经分析即使该电流表满偏时两端电压仅为0.4V,远小于10V量程。这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”
根据所列仪器的特点,电流表A2内阻已知,由此可采用两电流表并联,因为两电流表两端电压相等即可省去电压的测量,从而减小实验误差,由I2r2=I1r1得r1=
此题也可理解为“将已知内阻的电流表A2当成电压表使用”。这实际也是伏安法的一种推广形式。
*测量电表内阻Rg的方法:
①替代法(电阻箱)
左图开关先接1,再接2;右图开关先接a,再接b。
③半偏法
I.恒流半偏法测电流表内阻
如图1中E为电源,其电动势为,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用此电路,经以下步骤可近似测得A的内阻RA:①闭合K1,断开K2,调节R1,使电流表读数等于量程I0;(要注意不要使通过电流表的电流超过它的满偏电流值,以免把电表烧坏)②保持R1不变,闭合K2,调节R2,使电流表读数等于(半偏),然后读出R2的值,当R1比R2大很多时接入R2后,干路中电流变化不大,因此可以取RAR2。(偏小)
(适合测量电流表小电阻,要求R1>>RA)
改进方法:干路串联一个电流表控制Ig不变。
II.恒压半偏法测电压表内阻
某同学设计了用如图2所示的电路测量量程为1V的电压表的内阻RV(RV在800到900Ω之间),实验方法和步骤是:
①断开开关S,按图连好电路
②把滑动变阻器的触头P滑到b端
③将电阻箱的阻值调到零
④闭合开关S
⑤调节滑动变阻器R的阻值,使电压表的示数为1V(满偏)
⑥调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为0.5V,(半偏)读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表的内电阻RV的测量值;
⑦最后断开开关S。
(适合测量电压表大电阻,要求RV>> R)
改进方法:Pb间并联一个电压表控制Ug不变。
当RV远大于 R时,能保正Pb两端的电压恒定为电压表的量程1V,调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为0.5V,(半偏)即与之串联的电阻箱两端的电压也是0.5V,串联分压,电压与阻值成正比,读出此时电阻箱R0的阻值,即有RV= R0。(偏大)
2. 无电压表。根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可,比如:
(1)已知电阻与理想电流表串联替代电压表(如图9所示);
(2)无电压表时的等效替代法(如图10所示);
(3)无电压表时的半偏法(测表头内阻)(如图11所示)。
3. 把实验题当作计算题处理。
(1)根据闭合电路欧姆定律列方程求解待测量;
(2)根据欧姆定律的变式求解电阻。在利用伏安法测电源的电动势和内阻的实验中,只要测出外电路的电压变化量和电流的变化量(外电压的变化量始终等于内电压的变化量),就可以求出电源的内阻。
纵向:伏安法及变式
1°电流表、电压表各一只,可以测量它们的内阻
2°两只同种电表,若知道一只的内阻,就可以测另一只的内阻
3°两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻
1. 无电流表。根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电流表时只要找到能够等效替代电流表的其他器材即可,比如:
(1)已知电阻与理想电表并联替代电流表(如图5所示);
(2)用已知内阻的电压表替代电流表(如图6所示);
(3)无电流表时的半偏法(测量电压表内阻)(如图8所示)。
(1)电流表外接法
电压表示数:UV= UR 电流表示数:IA=IR+IV
,测量值偏小,适于测量小阻值电阻。
(2)电流表内接法
电压表示数:UV= UR+UA 电流表示数:IA=IR
,测量值偏大,适于测量大阻值电阻。
选择电流表接法的判断原则:
①当时,选用电流表内接法。②当时,选用电流表外接法。
③当时,选用电流表内接法和外接法都可以。
(3)在RX大小未知的情况下,可以用试触法判断
如果电压表示数变化很大,那么电流表外接(b点)
如果电流表示数变化很大,那么电流表内接(a点)
19.模块3-5试题
⑴ 以下是有关近代物理内容的若干叙述:其中正确的有______________。
A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
C.核子结合成原子核一定有质量亏损,释放出能量
D.太阳内部发生的核反应是热核反应
E.有10个放射性元素的原子核,当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
F.用粒子轰击铍核(),可以得到碳核()和中子
⑵ 如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为的相同小球、、,现让球以的速度向着球运动,、两球碰撞后黏合在一起,两球继续向右运动并跟球碰撞,碰后球的速度.
①、两球跟球相碰前的共同速度多大?
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能?
海南省国兴中学 海师附中 嘉积中学 三亚一中
18.模块3-4试题
⑴ 如图所示,MN是暗室墙上的一把直尺,一束宽度为a的平行白光垂直射向MN,现将一横截面积是直角三角形的玻璃三棱镜放在图中虚线所示位置,截面直角边AB与MN平行,顶角A为30º,则放上三棱镜后,射到直尺上的光将_________
A.光在玻璃三棱锥中的传播速度比在空气中的速度小
B.照亮的部分下移
C.照亮的宽度不变
D.上边缘为紫色,下边缘为红色
E.上边缘为红色,下边缘为紫色
⑵ 一列简谐横波沿直线传播,先后通过该直线上的a、b两点,两点距离L=4.42 m(λ<L<2λ)。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。求:
①此列波的频率;
②此列波的传播速度大小。
17.模块3-3试题
⑴ 下列说法正确的是______________
A.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,温度越高、微粒越大,运动越显著;
B.任何物体的内能都不能为零;
C.分子间距离<时,分子间表现为斥力,随着的减小,分子势能增大;
D.一定质量的气体,保持压强不变,可以同时升高温度和减小体积;
E.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性;
F.液体饱和汽的压强称为饱和汽压,大小随温度和体积的变化而变化。
⑵ 如图所示,A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm(标准大气压)、温度均为27oC的空气,中间用细管连接,细管容积不计,管中有一绝热活塞,现将B气缸中的气体升温到127oC,若要使细管中的活塞仍停在原位置,则A中左边活塞应向右推多少距离?(不计摩擦,A气缸中的气体温度保持不变,A气缸截面积为50cm2)
16.均匀导线制成的圆形闭合线圈abcd,直径为D,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线圈平面保持在竖直平面内,且直径bd始终与水平的磁场边界平行。当直径bd恰好与磁场边界重合时,线圈加速度为零,求
⑴当直径bd恰好与磁场边界重合时,bd两点间的电势差大小;
⑵线圈开始进入磁场到直径bd恰好与磁场边界重合的过程中线圈中产生的热量;
⑶在进入磁场的整个过程中通过线圈横截面的电荷量。
15.小球以某一初速度在水平面上从A点运动到B点,然后小球冲上竖直平面内半径R=0.9m的光滑半圆轨道,恰能维持在圆轨道上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,求
⑴小球通过B点时的速度;
⑵水平面上AB段的距离。(g取10m/s2)
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