题目内容

(10分)某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径,如图所示,则其长度L=   mm,直径d=        mm。

(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中,将选择开关置于“×l”挡位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度较小,如图甲所示。试问:

①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“    ”挡位置。
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“”处,如图乙所示,那么他该调节     直至指针指在“”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。
③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.灵敏电流计G(量程200A,内阻300
B.电流表A(量程3A,内阻约0.3
C.电压表V1(量程3V,内阻约3k
D.电压表V2量程l5V,内阻约5k
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10
F.最大阻值为99.99的电阻箱R2
以及电源E(电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有      。请在下面的方框中画出你设计的电路图。
(1)70.15     4.600    (2)① ②欧姆调零  ③ACEF

试题分析:(1)游标卡尺读数注意游标尺零刻度线左侧读出主尺上面毫米的整数部分即70mm,再看游标尺上与主尺对齐的刻度线即,游标尺20分度,精确度为0.05mm,所以最终结果为。螺旋测微器读数先读出固定刻度上面半毫米的整数倍即4.5mm,再从可动刻度上找到与固定刻度对齐的刻度,注意估读一位即10.0,螺旋测微器精确度为0.01mm,最终读数为
(2)①欧姆档选择时指针偏转角度小,说明读数很大,所以要换用大倍率即。②换倍率后重新欧姆调零,红黑表笔短接后指针不指零,选择欧姆调零旋钮把指针调到0.③电源电动势4v所以电压表D量程过大,读数不准,选择C。根据图丙可知待测电阻在150左右,所以电流,电流表选择A量程太小,B的量程过大,所以我们选择把A与定值电阻并联扩大量程。为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,要接入滑动变阻器并且选择分压式,根据待测电路,所以电流表选择内接法,电路图见答案。
练习册系列答案
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(7分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验室备有下列器材选用:
A.干电池(电动势E约1.5V,内电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω,10A)
E.定值电阻R0(阻值990Ω)
F.开关和导线若干
两组同学分别采用了不同实验方案进行实验:
(1)一组同学设计的实验电路如图所示,并利用以上器材正确连接好电路,进行了实验测量。根据他们的实验设计,完成下列问题:闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2。多次改变滑动端P的位置,得到多组数据。在图所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系,并已标出了与测量数据对应的5个坐标点。还有一组数据如图的电表所示,请依据所标各点标在图中描绘I1-I2图线。

利用所画图线求得电源的电动势E=     V,电源的内电阻r =     Ω。(结果要求保留两位小数)
(2)另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻。实验原理如图所示。当变阻器为某一阻值时,用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U,再卸去变阻器一个接线柱的导线,把多用电表串联在电路中,用直流电流挡测出通过变阻器的电流I。随后改变变阻器的电阻,重复上述操作,获得多组U、I数据,并计算得出实验结果。这个实验方案在测量原理上的主要缺点是                     
(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )
电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)
电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).
电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)
电阻箱R0 (0~99. 9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干

为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。
①图甲中电流表应选   ,电压表应选    。滑动变阻器应选     虚线框中的元件是       。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为      Ω。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:                   

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