题目内容

如图所示为进行闭合电路欧姆定律实验所需器材的实物图,为研究电源内、外电压之间关系,电压表甲用于测量蓄电池路端电压,电压表乙用于测量蓄电池内电压,请在实物图上连线。

练习册系列答案
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在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,下面是两个实例:

Ⅰ.某组设计了如图所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R、R′.使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点的电势UA、UB的关系是:UA
=
=
UB,读出电流表和电压表的示数I1和U1,此时流过电源E的电流的精确值是
I1
I1
,电源E的路端电压的精确值是
U1
U1

(2)改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得
灵敏电流计的示数为零
灵敏电流计的示数为零
,读出
电流表和电压表的示数为I2,U2
电流表和电压表的示数为I2,U2

(3)写出电源E的电动势和电阻的表达式:E=
I1U2+I2U1
I1-I2
I1U2+I2U1
I1-I2
,r=
r=
U2-U1
I1-I2
r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某组利用如图所示的电路测定电阻RX的值,其主要操作过程是:
(1)闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1
(2)请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2

由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2
(1)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中,某同学利用如图所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,滑块置于长木板上,并用细绳跨过定滑轮与托盘相连,滑块右端连一条纸带,通过打点计时器记录其运动情况.开始时,托盘中放少许砝码,释放滑块,通过纸带记录的数据,得到图线 a.然后在托盘上添加一个质量为 m=0.05kg 的砝码,再进行实验,得到图线 b.已知滑块与长木板间存在摩擦,滑块在运动过程中,绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和,g取10m/s2,则
①通过图象可以得出,先后两次运动的加速度之比为
 

②根据图象,可计算滑块的质量为
 
kg.
(2)某同学用如图所示的实物电路,描绘额定电压为4.0V的小灯泡的伏安特性曲线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题.
①根据实物图,在答题纸上的虚线框内画出电路图.
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片 p 向 b 端移动,发现“电流表的示数几乎为零,电压表的示数逐渐增大”,则分析电路的可能故障为
 

A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.电流表断路
D.滑动变阻器断路
③根据 I-U 图线,可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为
 
W.
④已知小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω,并且小灯泡灯丝电阻值 R 与灯丝温度 t 的关系为 R=k ( 273+t ),k 为比例常数.根据 I-U 图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为
 
℃.
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精英家教网(1)在“验证机械能守恒定律“的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为lkg.图所示为一条理想的纸带,单位是cm,g取9.8m/s2,O、A之间有几个计数点没画出.
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
 

②从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量
△Ep=
 
,此过程中物体动能的增量△Ek=
 

③如果以v2/2为纵轴,以下降高度h为横轴,根据多组数据绘出v2/2-h的图象,这个图象应该是
 
.且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于
 

(2)(8分)某同学想测量一段电阻丝的电阻率,其中使用了自己利用电流表改装的电压表.整个实验过程如下:
A.测量电流表的内阻.按图1连接电路,将电位器R调到接入电路的阻值最大.闭合开关S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;然后保持R的阻值不变,合上开关S2,调整电阻箱R′的阻值,使电流表指针达到半偏,记下此时R′的阻值;
B.计算出改装电压表应串联的电阻R0的值.将电阻R0与电流表串联,则R0与电流表共同构成一个新的电压表;
C.将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路,对改装的电压表进行校准;
D.利用校准后的电压表和另一块电流表,采用伏安法测量电阻丝的电阻;
E.测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度;
F.计算出电阻丝的电阻率.
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根据上述实验过程完成下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图3所示,图中读数为
 
mm;
(2)已知电流表的满偏电流为200?A,若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω.要求改装后的电压表的量程为2V,则必须给电流表串联一个阻值为R0=
 
Ω的电阻;
(3)在对改装后的电压表进行校准时,发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些,造成这个现象的原因是
 

A.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏小
B.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏小
C.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏大
D.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏大
(4)在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时,由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度,因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a.测量电阻丝的电阻时,可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b.该同学根据这一系列a、b数据做出的a-b图线如图所示,根据图线可知电阻丝的电阻值为
 
Ω.
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