题目内容

(1)一阻值约为30kΩ的电阻R,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有:
A、电源(E=16V,r=2Ω)     B、电源(E=3V,r=0.5Ω)
C、电压表(量程0~15V,内阻50kΩ)    D、电压表(量程0~3V,内阻10kΩ)
E、电流表(量程0~500μA,内阻500Ω)  F、电流表(量程0~1mA,内阻250Ω)
G、滑动变阻器(阻值0~200Ω) H、开关一只,导线若干
(a)从上面器材中选出合适的   
(b)在下面方框内画出实验电路图
(2)如图1,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造成的   
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比公式R’=IgRg/(I-Ig)偏小
D、所并联的R比公式R’=IgRg/(I-Ig)偏大
(3)如图2,螺旋测微器的读数为   
【答案】分析:(1)待测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值,采用分压式接法;根据欧姆定律估算电压和电流的可能大小后选择器材;
(2)示数变大,说明分流电阻分流小,改装时所并联的阻值太大引起的,据此进行判断;
(3)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
解答:解:(1)(a)待测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值,采用分压式接法;
当电流取1mA时,电压为U=IR=30V;当电流取0.5mA时,电压U=IR=15V;
为减小读数的相对误差,电压表与电流表读数要尽可能大,故电源选16V,电压表量程15V,电流表量程500μA;故选择ACEGH;
(b)电路图如图所示:
(2)A、Rg测量值大会引起并联值的偏大,分流的偏小.则电流表的示数偏大.故A正确.
B、Rg测量值小会引起并联值的偏小,分流的偏大.则电流表的示数偏小.故B错误.
C、所并联的电阻偏小,则分流大,示数偏小.故C错误.
D、所并联的电阻偏大,则分流小,示数偏大.故D正确.
故选AD.
(3)螺旋测微器的固定刻度为2.5mm,可动刻度为0.01×22.9mm=0.229mm,所以最终读数为2.729 mm.
故答案为:(1)(a):ACEGH;(b)如图所示;(2)AD;(3)2.729mm.
点评:本题考查了螺旋测微器的读数、伏安法测量电阻时的误差分析、电表改装中电表的校准问题,关键根据串并联电路的知识从减小误差的角度进行分析,较难.
练习册系列答案
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(1)现要测定一个额定电压6V、额定功率3W的小灯泡的伏安特性曲线.要求所测电压范围为0V~5.5V.
现有器材:
直流电源E(电动势6V,内阻不计);
电压表精英家教网(量程6V,内阻约为4×104Ω);
电流表精英家教网(量程300mA,内阻约为2Ω);
电流表精英家教网(量程600mA,内阻约为1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω);
电子键S,导线若干.
①如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是
 

②如图1已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.
(2)某同学用如图2所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是
 
,操作不当的步骤是
 

②他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析.如图3所示.其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点.根据以上数据,当打点到B点时重锤的速度
 
m/s,计算出该对应的
1
2
v2
=
 
 m2/s2,gh=
 
 m2/s2,可认为在误差范围内存在关系式
 
,即可验证机械能守恒定律.(g=9.8m/s2
③他继续根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以
v2
2
为纵轴、以h为横轴画出的图象,应是图4中的
 

④他进一步分析,发现本实验存在较大误差.为此设计出用如图5示的实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出AB之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束.小铁球通过光电门时的瞬时速度v=
 
.如果d、t、h、g存在关系式
 
,也可验证机械能守恒定律.
⑤比较两个方案,改进后的方案相比原方案的最主要的优点是:
 

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