11.某同学设计了用如图甲所示电路测量量程为1V的电压表的内阻(在800-900Ω之间)。实验方法和步骤是:
①断开开关S,按图甲连接好电路;
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;
⑥调节电阻箱的阻值使电压表示数为0.5V,读出此时电阻箱的阻值,此值即为电压表的内电阻的测量值;
⑦最后断开开关S。
实验室可供选择的实验器材有:
A.待测电压表 B.滑动变阻器:最大阻值1000Ω
C.滑动变阻器:最大阻值10Ω D.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
E.电阻箱:最大阻值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
F.电池组:电动势约6V,内阻可忽略以及导线和开关等。
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
(1)要使用本方法测量得比较精确,而且使用仪器个数最少,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的B、C、D、E器材中选用___________(用器材前的序号字母表示)。
(2)对于用上述方法测出的电压表内阻的测量值和真实值及测量误差,下列说法中正确的是___。
A. B.
C.若越大,测量值相对于真实值的误差就越大
D.若越大,测量值相对于真实值的误差就越小
(3)图乙是本题提供选择的所有仪器实物,按你的选择连接成图甲所示的测量电路。
答案:(1)CD(全对3分) (2)AD(全对3分)
(3)如右图(2分,由于(1)问错而图错的0分)
10.从下列实验器材中选出适当的器材,设计测量电路来测量两个电流表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度.
(A)待测电流表A1,量程50 mA,内电阻约几十欧(B)待测电流表A2,量程30 mA,内电阻约几十欧
(C)电压表V,量程15 V,内阻rV=15 kΩ (D)电阻箱R1,阻值范围0~9999.9 Ω
(E)电阻箱R2,阻值范围0~99.9 Ω (F)滑动变阻器R3,阻值0~150 Ω,额定电流1.5 A
(G)滑动变阻器R4,阻值0~20 Ω,额定电流1.5 A
(H)电阻R0,阻值是40 Ω,功率是0.5 W作保护电阻用(I)电池组,电动势为12 V,内电阻约0.5 Ω
此外还有单刀开关若干和导线若干,供需要选用.
(1)请设计一个测量电路,画出电路图.
(2)选出必要的器材,用器材前的字母表示,有_______.
(3)说明实验需要测量的物理量,并列出计算两个电流表内电阻的计算式.
答案:电路图如图所示注:电路图基本正确但电路不规范,如缺开关、电阻箱符号错等要扣1分到2分.(2)ABEGHI注:缺AB可不扣分
(3)开关K2闭合时,测得电流表的示数I1和I2;断开开关K2,调整电阻箱的阻值R时,测得电流表的示数I1′和I2′
RA1= 注:用其他方法测量正确的同样给分.
9、2001年全国理综.实验室中现有器材如实物图1所示,有:电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表,量程10A,内阻约为0.2Ω;电流表,量程300mA,内阻约为5Ω;电流表,量程250mA,内阻约为5Ω;电阻箱,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑线变阻器,最大阻值100Ω;开关S,导线若干。要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。
(1)在所给的三个电流表中,那几个可用此电路精确测出其内阻?答: 。
(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象在实物图上连成测量电路。
(3)你要读出的物理量是 。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 。
8、西城区2004年4月抽测
电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。图22-2是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池E,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分),电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和。图22-3中给出了实验所用的器材,请按照图22-2的电路将仪器连接成实验电路。(电压表选3V量程,电流表选0.6A量程。)
某同学在实验时测出了9组电流、电压的值。根据U/I算出了相应的外电阻R0。根据UI算出了相应的输出功率P。在图22-4的直角坐标系中描出了相应的9个点。请你在图中画出P-R关系图线。根据图线可以得出电源输出功率的最大值Pm= ,对应的外电阻R= 。
答案:(1)1.556±0.002(5分) (2)实物连线 (5分) 描P-R关系图线(4分)得出Pm=(0.800±0.005)W,没有单位不给分。(2分)得出R=(5.0±0.4),没有单位不给分。(2分)
7、在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l。用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ= (用上述测量量的字母表示)。
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l= cm,金属丝直径的测量值为d= mm。
(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响。不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差。按如右上图所示的电路进行测量。可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:先将R2的滑动头调到最左商量,单刀双掷开关S2向上1闭合,闭合电键S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。
第二步:保持两滑动变阻器的滑动头位置不变,将单刀双掷开关S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx- 。
答案:(1)……4分 (2)36.48~36.52……4分 0.796-0.799(3)……5分
6]所得直线与纵轴交点的示数即为电动势E值,求出直线的斜率,斜率的绝对值为电源内阻r。
6、为了研究“3.8V,0.3A”小灯泡的电阻随电流变化的规律,某同学测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的关系。实验室可以提供的器材如下:
①直流电源E(电动势约4V,内阻可不计);
②电流表A(量程为0-0.6A,内阻约0.5Ω);
③电压表V(量程为0-5V,内阻约20kΩ);
④滑动变阻器R1(阻值0-10Ω,额定电流2A);
⑤滑动变阻器R2(阻值0-200Ω,额定电流1.5A);
⑥电键S及导线若干。
实验测得的数据记录在下表中:
U/V |
0 |
0.30 |
1.00 |
1.70 |
2.40 |
3.10 |
3.80 |
I/A |
0 |
0.074 |
0.164 |
0.210 |
0.250 |
0.284 |
0.300 |
(1)请在坐标纸上画出小灯泡的U-I图线。
(2)应选择的滑动变阻器为(填写仪器符号): 。
(3)根据以上条件在虚线框中画出符合要求的实验电路图,并在图中标出器材的符号。
(4)试求:电压为1.50V和2.80V时小灯泡的电阻值并说明它们大小不同的原因。(结果保留2位有效数字。)
答案:(1)如图a:(坐标选取合适;描点正确;将各点连成光滑曲线)(6分)
(2)R1(2分)(3)如图b:(分压电路;电流表外接)(6分)
(4)由图可知:V时,I1=0.200A; V时,I2=0.275A,
得(在7.0-8.0均给分。)
(在9.5-11均给分。)
由于小灯泡两端的电压升高时,灯丝的温度升高,导致灯丝电阻变大。所以有:
>。(4分)
5]在坐标纸上建立坐标,以横轴代表电流I(I1),纵轴代表路端电压U,将各组I1和U值描出测量数据点,作出U-I图线。
4]将电流表A2的示数I2×(2800+200)转化为相应的
路端电压U的值。
3]调节滑动变阻器R2的大小,由电流表A1、A2读出若
干组电路中的电流I1和I2。
2]调节电阻箱R3的阻值为2800(Ω)
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