题目列表(包括答案和解析)
10.(2009·浙江信息)实验室有如下器材:
电流表A1(满偏电流约500μA,有刻度无刻度值,内阻rg约500Ω);
电流表A2(量程0-300μA,内阻rA2=1000Ω);
电流表A3(量程0-1mA,内阻rA3=100Ω);
定值电阻R0(阻值1kΩ);
滑动变阻器R(0-5Ω,额定电流2A);
电池(电动势2V,内阻不计);
开关、导线若干.
要求较精确地测出A1表的内阻和满偏电流.
(1)在方框内画出测量电路;
(2)应读取的物理量是________;
(3)用这些量表示的A1表的满偏电流Ig=__________,A1表的内阻rg=________.
[答案] (1)电路如图所示
(2)A1表满偏时A2表的读数I2、A3表的读数I3
(3)I3-I2
[解析] (1)要测量A1表的内阻,需测出通过A1表的电流和它两端的电压U1.A1表没有刻度值,所以不能直接读出满偏电流,要通过A2、A3才能间接测得.U1m=Igrg≈(5×10-4×500)V=0.25V,因A2、A3表的内阻是确定值,故可以把它们当做电压表.A3表的电压量程U3=Ig3·rA3=0.1V<U1m,A2表的电压量程U2=Ig2·rA2=0.3V>U1m,所以应选择A2与A1并联,这样A2表两端的电压就是U1.若A3直接与A1、A2串联接在滑动变阻器的分压端,电压小于(U1m+U3)=0.35V,滑动变阻器调节不方便,所以可再串联一个定值电阻R0.
(2)见答案.
(3)当A1表满偏时,读出A2、A3表的读数I2、I3,有Ig=I3-I2.A1表的内阻rg==.
9.按右图所示的电路进行实验时,如果R调为9900Ω时,电表指在满刻度300μA处.当R′调为90Ω时电流表指在半偏,则:
(1)电流表的内阻Rg=________Ω.
(2)若将此电表改为3V的电压表,则应将电流表与电阻________联,电阻箱的取值应为________Ω.
(3)用此改装表去测电压时,如果指针在150μA的位置,则所测电压读数为________V.
[答案] (1)90 (2)串 9910 (3)1.5
[解析] (1)由半偏法测电阻原理可知Rg=R′=90Ω.
(2)由U满=Ig(Rg+R串)得
R串=-Rg=Ω-90Ω=9910Ω.
(3)∵U满?U=Ig?I,∴3?U=300?150
故U=1.5V
8.如图所示是测定电流表内阻的实验电路图,电流表的内阻约为100Ω,满偏电流为500μA,用电池作为电源.
(1)实验室配有的可变电阻为:
A.电阻箱,阻值范围为0-10Ω
B.电阻箱,阻值范围为0-9999Ω
C.滑动变阻器,阻值范围为0-200Ω
D.滑动变阻器,阻值范围为0-20kΩ
在上述配有的可变电阻中,电路中R应选用______,R1应选用________.(填字母代号)
(2)某学生进行的实验步骤如下:
①先将R的阻值调到最大,合上S1,调节R的阻值,使电流表的指针转到满偏刻度
②合上S2,调节R1和R的阻值,使电流表的指针指到满偏刻度的一半
③记下R1的阻值
指出上述实验步骤中的错误:________________________________________________.
[答案] (1)D B
(2)合上S2后,不应再调节R的阻值
[解析] (1)由实验原理可知电路中R应选用D,R1应选用B.
(2)如果闭合开关S2时再调节滑动变阻器,将会使电路中的总电流发生变化.
7.有一规格为1μA/格的电流表,共有N=100格,内阻rg=50Ω.若将其改为最大测量电压为U=1V的电压表,则应________联一个阻值为________的电阻,电压表每格对应________V.
[答案] 串 9950Ω 0.01
[解析] Ig=100×1μA=100μA=1×10-4A,rg=50Ω
设需串联电阻为R0,则Ig(R0+rg)=1V
∴R0=-rg=104Ω-50Ω=9950Ω
每一格对应电压为V=0.01V.
6.一个量程为0-100μA的电流表,内阻为100Ω,再给它串联一个9900Ω的电阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为________V,用它来测量一段电路两端的电压时,表盘指针如右图所示,这段电路两端的电压是________.
[答案] 0-1 0.83
[解析] (1)电流表的量程Ig=100μA,内阻Rg=100Ω,改装时串联的分压电阻R=9900Ω,由串联电路的分压原理可得:==Ig,
所以改装后电压表的两端能承受的最大电压为:
U=Ig(Rg+R)=100×10-6×(100+9900)V=1.00V,
也即改装后电压表的量程是0-1V.
(2)改装后电压表的量程是0-1V,原电流表的表盘上的100μA刻线应改为1V,50μA的刻度线应改为0.5V,表盘上每个分度表示0.1V,所以用它测电压时,表针指示的电压是0.83V.
5.如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大,如表头G的Ig是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的 ( )
A.Rg的测量值比真实值偏大
B.Rg的测量值比真实值偏小
C.所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′偏小
D.所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′偏大
[答案] AD
[解析] 待测表的读数偏大,表明通过待测表G的电流比标准表A的电流大,使G的指针偏转较大,反映了R并支路分去的电流太小,即R并太大.由并联电路Ug=U并,有IgRg=(I-Ig)·R并,所以R并=,在Ig与I准确时,R并的阻值偏大,直接反映了Rg的测量值比真实值偏大,所以选项A、D正确,B、C错误.
4.如右图所示电路,用伏安法测量电阻的大小.电阻R=320Ω时,电流表的示数是15mA,电压表的示数是4.5V.如果用这个电路测量未知电阻R′,电流表的示数是13mA,电压表的示数是5.2V,则电阻R′的大小是 ( )
A.R>420Ω B.400Ω<R′<420Ω
C.R′=420Ω D.无法确定
[答案] A
[解析] R=320Ω时,两端电压U=4.5V,则通过R的电流IR==A=0.014A=14mA
通过电压表的电流IV=I-IR=(15-14)mA=1mA
电压表内阻RV==Ω=4500Ω
当电阻为R′时,电压U′=5.2V
通过电压表的电流IV′==A=1.15mA
通过R′的电流IR′=I′-IV′=(13-1.15)mA=11.85mA
电阻R′==Ω=439Ω.
3.分别用图(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值.图(a)中两表的示数分别为3V、4mA,图(b)中两表的示数分别为4V、3.9mA,则待测电阻Rx的真实值为 ( )
A.略小于1kΩ B.略小于750Ω
C.略大于1kΩ D.略大于750Ω
[答案] D
[解析] 先判断采用的测量方法,由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大,说明测量的是小电阻,这样电流表分压较大,应该采用(a)图进行测量比较准确.(a)图中测量值较真实值偏小.
2.如下图所示,用伏安法测电阻,若电流表内阻1Ω,电压表内阻5000Ω,Rx约为10Ω,则下图中哪个测量结果较为准确?测量值比真实值偏大还是偏小 ( )
A.甲电路,偏大 B.甲电路,偏小
C.乙电路,偏大 D.乙电路,偏小
[答案] B
[解析] =500,=10,∴>,应采用电流表外接法,由于电压表分流,使IA>Ix,Rx的测量值比真实值偏小.
1.以下说法中,正确的是 ( )
A.采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差
B.用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差
C.用欧姆表测电阻,既准确又方便
D.伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压
[答案] B
[解析] 对A、B选项,伏安法测电阻不可能没有系统误差,只能减小,故B选项正确,A选项错误.对C选项,欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大,电池用久了误差更大.因而C选项错误.对D选项,不同的测量电路引起误差的原因不同,故D选项错误.
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