题目内容
9.实验室备有以下器材:A.待测电阻RX:阻值约为200Ω
B.电源E:电动势约为3.0V,内阻可忽略不计
C.电流表A1:量程为0~10mA,内阻r1=20Ω
D.电流表A2:量程为0~20mA,内阻r2≈8Ω
E.定植电阻R0阻值R0=80Ω
F.滑动变阻器R:最大阻值为10Ω
G.单刀单掷开关S,导线若干.
要求较精确地测量出电阻RX的阻值,
①请你在虚线框内画出为完成上述实验而设计的电路图(需在图中标注所选器材的符号)
②写出测量电阻RX的表达式RX=$\frac{{I}_{1}({R}_{0}+r)}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.(用测量的物理量表示,其他已知量用器材中的物理量符号表示)
分析 由题意可知,没有电压表,可考虑将内阻为定值的电流表与定值电阻串联而改装为电压表;然后将改装后的电压表与待测电阻并联再与另一电流表串联,但需要通过估算是否可行;再根据电流要求从零调,可知变阻器应采用分压式接法,即可求解.
解答 解:①由题意可知,A1 内阻为确定值,可考虑将A1 与定值电阻R0 串联改装为电压表,
可得总电压为U=IA1(r+R0)=10×10-3×(20+200)V=2.2V,略大于电源电动势2.0V,
然后判断能否将改装后的电压表与待测电阻并联然后再与A2串联:
由于此时可求出它们的总电流为I总=IA1+$\frac{U}{{R}_{X}}$=10mA+$\frac{2.2}{200}$×1000mA=21mA,
与电流表A2 的量程接近,所以方案可行;又要求电流从零开始,所以变阻器应用分压式接法,电路图如图所示:
②根据欧姆定律可得I2=I1+I1(r+R0)×$\frac{1}{{R}_{X}}$,解得:Rx=$\frac{{I}_{1}({R}_{0}+r)}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.
故答案为:①电路图如图所示;②$\frac{{I}_{1}({R}_{0}+r)}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.
点评 遇到电学实验设计题目,当只给出两个电流表时,应考虑能否将其中一个电流表改装为电压表,改装时,应改装内阻为定值的电流表,画出电路图,然后经过计算检验方案是否可行.
练习册系列答案
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②如果用欧姆表测电阻时,因表内电他用久,使其电动势变小,内阻变大,但我们仍可转动“调整旋钮”使表针调到零欧姆刻度,调零后测电阻时,欧姆表的总内阻将变小,测出的电阻值将变大(填变大、变小或不变).
黑笔触点 | 1 | 1 | 2 |
红笔触点 | 2 | 3 | 1 |
表头读数 | 0 | 0.5kΩ | 2kΩ |
②如果用欧姆表测电阻时,因表内电他用久,使其电动势变小,内阻变大,但我们仍可转动“调整旋钮”使表针调到零欧姆刻度,调零后测电阻时,欧姆表的总内阻将变小,测出的电阻值将变大(填变大、变小或不变).
14.如图甲所示,圆形线圈与两平行金属板相连接(板间距足够大),线圈中存在垂直于纸面的匀强磁场,其磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,规定磁场方向向里为正方向,在平行金属板之间固定一带正电的粒子,则( )
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B. | 在t=$\frac{3T}{8}$时刻,粒子受到向下的电场力 | |
C. | 在t=$\frac{T}{2}$时刻,粒子不受电场力 | |
D. | 粒子在t=$\frac{3T}{8}$和t=$\frac{5T}{8}$时刻,受到的电场力方向相反 |
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18.如图,实线表示某电场的电场线,一带负电的粒子沿虚线所示的路径从a点运动到b点,则( )
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