题目内容
19.现有一块直流电流计G,满偏电流为200μA,内阻约为2Ω,某同学想把它改装成量程为400Ω 的电压表,他首先根据图示电路,用半偏法测定电流计R的内阻.(1)为提高测量准确度,在以下器材中,电阻器 应选用F;电池应选用B(选填器材前的字母).
A.电池(电动势1.5V,内阻不计)
B.电池(电动势4.5V,内阻不计)
C.电阻箱(0-999.9Ω)
D.滑动变阻器(0-500Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0-5.1KΩ)
F.电位器(0-51KΩ)
(2)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将R的阻值调至最大.后续的实验操作步骤依次是ACBE,最后记录R′的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.S1闭合
B.S2闭合
C.调节R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
D.调节R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节R′的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R′的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
(3)如果测得R′的阻值为400.0Ω,即为电流计G内阻的测量值.则给电流计G串联(选填“串“或”并“)一个阻值为9.6KΩ的电阻,就可以将该电流计G改装成量程为2V的电压表.
(4)请你推断在本实验中电流计G内阻的测量值R′比其内阻的实际值Rg是偏大还是偏小偏小.
分析 (1)对于仪器的选择,要根据实验原理,结合题目中数据并根据实验原理通过计算来确定.
(2)由半偏法测电阻实验原理知,当调节电阻箱,使电流表半偏时,由于干路电流几乎未变,电阻箱与电流计中的电流相等,电阻必然相等.故半偏时R1的阻值等于rg.
(3)改装为电压表需串联一个电阻,结合欧姆定律和串并联电路的特点求出电阻的大小.
(4)实际上电阻箱R1并入后,电路的总电阻减小了,干路电流增大了,电流计半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻.所以,该测量值“略小于”表头内阻实际值.
解答 解:(1)该实验采用半偏法测量,测量电路要让电流计达到满偏,电源电压至少大于2V,故选电源B,
故选:B;
闭合S2,电路中电流I不能大于200μA,由I=$\frac{E}{R+{R}_{g}}$知,${R}_{2}=\frac{E}{I}-{R}_{g}-{R}_{0}$,代入数据得:R2≈30KΩ,
故选:F;
(2)半偏法测电阻实验步骤:第一步,按原理图连好电路;第二步,闭合电键S1,调节滑动变阻器R,使表头指针满偏;第三步,闭合电键S2,改变电阻箱R1的阻值,当表头指针半偏时记下电阻箱读数,此时电阻箱的阻值等于表头内阻rg.
故应选ACBE
(3)将电流计改装成电压表,应串连接入一分压电阻R,由欧姆定律及串联电路分压规律有:U=IgRg+IgR(其中U为改装后电压表的满偏电压)
则R=$\frac{U}{{I}_{g}}-{R}_{g}=\frac{2}{0.0002}-400Ω=9.6kΩ$.
(4)实际上电阻箱并入后的,电路的总电阻减小了,干路电流增大了,电流计半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻.所以,该测量值“略小于”实际值.
故答案为:(1)F、B,(2)ACBE,(3)串、9.6,(4)偏小.
点评 本题考查电压表的改装及半偏法测电阻的实验;该题难度较大,需掌握半偏法测电阻的方法,电表改装原理及误差分析等内容才能解答次题.
A. | 小滑块不能到达物体甲的B端 | |
B. | 小滑块乙相对甲,滑到C处时的速度为$\sqrt{2gR}$ | |
C. | 甲物体与滑块乙系统动量守恒,机械能守恒 | |
D. | 滑块乙相对甲运动到C处时,甲物体向左移动的位移为s甲=$\frac{1}{2}$R |
A. | λ1<λ3 | B. | λ3<λ2 | C. | $\frac{1}{{λ}_{3}}$<$\frac{1}{{λ}_{1}}$-$\frac{1}{{λ}_{2}}$ | D. | $\frac{1}{{λ}_{3}}$=$\frac{1}{{λ}_{1}}$+$\frac{1}{{λ}_{2}}$ |
A. | 一定是 P 先抛出的,并且 v1=v2 | B. | 一定是 P 先抛出的,并且 v1<v2 | ||
C. | 一定是 Q 先抛出的,并且 v1=v2 | D. | 一定是 Q 先抛出的,并且 v1>v2 |
A. | 当把小球1向左拉起一定高度,然后由静止释放,可观察到小钢球5向右摆起,且达到的最大高度与小钢球1的释放高度相同 | |
B. | 如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度,同时由静止释放,经碰撞后,小钢球4、5一起向右摆起,且上升最大高度高于小钢球1、2、3的释放高度 | |
C. | 如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度,同时由静止释放,经碰撞后,小钢球3、4、5一起向右摆起,且上升最大高度等于小钢球1、2、3的释放高度 | |
D. | 上述整个实验过程中,5个小钢球组成的系统机械能守恒,动量守恒 |