题目内容
【题目】实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电压表与较大的电阻的串联,测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3 V,内阻约1 kΩ待测)一只,
B.电流表(量程3mA,内阻约为10 Ω)一只,
C.电池组(电动势约为3 V,内阻不可忽略),
D.滑动变阻器(0→50Ω)
E.滑动变阻器(0→2000Ω.),
F.变阻箱(可以读出电阻值,0~9 999 Ω),
G.变阻箱(可以读出电阻值,0~99 Ω),
H.开关和导线若干.
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路.为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路.
(2)可变电阻应选用___________.(填写仪器前面的字母)
(3)用你选择的合理电路进行实验时,闭合开关S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和________(填上文字和符号).
(4)用合理电路进行实验过程中,选择下面哪个作为坐标轴,能作出相应的直线图线______________
A.U-I B.U- C.-R D.U-R
(5)设直线图象的斜率为k、截距为b,则该待测电压表的内阻RV=________.
【答案】甲 E 电流I A k
【解析】
由于电源内阻不可忽略,乙电路无法求出电压表内阻;由于电压表内阻较大,总阻值较小的滑动变阻器调节电压时,电压表电压无明显变化;根据欧姆定律确定需要测定的物理量和做出的直线图线;根据斜率的意义,求出电压表内阻的表达式。
(1)图甲所示电路滑动变阻器与电压表串联接入电路,电源电动势为3V,电压表内阻约为3KΩ,电路电流接近3mA,可以用电流表测量电流,因此甲电路合理;乙电路由于电源内阻不可忽略,无法求出电压表内阻;故选甲电路。
(2)由于电压表内阻约为1kΩ,滑动变阻器阻值太小,改变滑动变阻器阻值时,电压表电压无明显变化,无法起到调节电压的作用,故选用总电阻较大的E;
(3)选用图甲所示实验电路,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和电流表的示数I;
(4)根据欧姆定律,U=IRV,电压表内阻不变,电压和电流成正比,所以应选择电压和电流作为坐标轴,做出相应的直线图线U-I;
(5)U-I图线的斜率k=U/I,根据欧姆定律RV=U/I=k。
【题目】在“练习多用电表的使用”实验中:
(1)如图为一正在测量中的多用电表表盘.甲同学利用多用电表的直流 50mA 挡测量电流,则读数为__________mA;
(2)乙同学利用多用电表测量某一只电阻时,他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,操作顺序为__________(填写选项前的字母).
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将选择开关旋转到电阻挡“×10 ”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”
(3)丙同学想设计一个实验,测量多用电表“×1Ω” 挡的内部总电阻和内部电源的电动势.指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成。给定的器材有:待测多用电表,量程为 100 mA 的电流表,最大电阻为 20 Ω 的滑动变阻器,鳄鱼夹,开关,导线若干. 实验过程如下:
①实验前将多用电表调至“×1 Ω”挡,将红黑表笔短接,调节旋钮,使指针指电阻的零刻度.
②用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在图甲的两接线柱上,请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整_____.
③调节滑动变阻器,读出多用电表示数 R、毫安表示数 I,求出电流倒数,记录在下面的表格中,请根据表格数据在图乙的坐标系中描点作图________.
R/Ω | 4 | 7 | 10 | 14 | 18 | 20 |
I/10-3A | 8.0 | 67.0 | 60.0 | 52.0 | 45.0 | 43.0 |
12.8 | 14.9 | 16.7 | 19.2 | 22.2 | 23.2 |
④请通过图线求出多用电表内部电源的电动势为__________V,内部总电阻为__________Ω.(结果保留三位有效数字)
⑤电流表存在一定的内阻,这对实验结果__________(填“有影响”或“无影响”).