题目内容

一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=1mA，表头电阻Rg=50Ω，若改装成量程为Um=3V的电压表，应再___联一个阻值为    Ω的电阻。
串联；2950Ω；

试题分析: 若改装成电压表，则达最大量程时，串联电阻两端的电压U=Um-Ug=3V-0.05V=2.95V
则应串联的电阻R==2950Ω
练习册系列答案
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霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
I（×10-3A）
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
UH（×10-3V）
1.1
1.9
3.4
4.5
6.2
6.8
① 若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与_________（填“M”或“N”）端通过导线相连。
② 已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为____________×10-3 V（保留2位有效数字）。   
③ 该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向_______（填“a”或“b”）, S2掷向_______（填“c”或“d”）。为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________（填器件代号）之间。
（9分）采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差。某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G。

（1）请你补充实验步骤：
①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA    φB（选填“＞”、“＜”或“﹦”），读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1___（选填“＞”、“＜”或“﹦”）通过电源E的电流。
②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得          ，读出          。
（2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为_____、内电阻r的表达式          。
（3）该实验中E测____E真（选填“＞”、“＜”或“﹦”），r测___ r真（选填“＞”、“＜”或“﹦”）。
（10分）利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：
电池组E（电动势为3.0 V，内阻约1 Ω）；
电流表A1（量程0～100 mA，内阻约5 Ω）；
电流表A2（量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω）；
电阻箱R（0～999.9 Ω）；
开关、导线若干。

实验操作步骤如下：
A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
F．断开开关，整理好器材。
①某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝________mm；
           
②实验中电流表应选择______（填“A1”或“A2”）；
③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R–L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
④本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响（填“有”或“无”）。
现在要测量一段电阻丝的电阻率r，其阻值Rx≈0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A。提供如下器材供你选择：
电流表A1（量程0.6 A，内阻约0.6 Ω）
电压表V2（量程3 V，内阻约3 kΩ）
待测的电阻丝Rx（阻值约为0.5Ω）
标准电阻R0 （阻值5Ω）
滑动变阻器R1（5 Ω，2A）
滑动变阻器R2（200Ω，1.5A）
直流电源E（E=6V，内阻不计）
电键S、导线若干
① 图（甲）四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是（             ）；

② 实验中滑动变阻器应该选择        （选择“R1”或“R2”），并采用                接法；
③ 根据你在①、②中的选择，在图（乙）上完成实验电路的连接：

④ 实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率r的计算式为：r =                   ；
⑤ 用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图（丙）所示，则该电阻丝的直径D=          。
某同学为描绘某元件的伏安特性曲线，在实验室中做了以下实验：
①用多用电表欧姆档粗略测量该元件的电阻，选用×10档，测量结果如图所示，则测得的电阻为     Ω；

②实验室中有如下器材：
A．电流表A1（量程0.6 A，内阻约0.6Ω）
B．电流表A2（量程30mA，内阻约2Ω）
C．电压表V （量程3 V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器R1 （10Ω，0.3A）
E．滑动变阻器R2 （1000Ω，0.1A）
F．电源E （电动势3V，内阻约0.1Ω）
G．开关S及导线若干
请同学们选择合适的仪器，在虚线框内画出实验电路图，要求闭合开关前滑动变阻器放置在合适位置；

③如图中Ⅰ、Ⅱ图线，一条为元件真实的U—I图线，另一条是本次实验中测得的U—I图线，其中    是本次实验中测得的图线．
为描绘“2．5V，0．3A”小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供有：电源（电动势6．0V，内阻不计）；滑动变阻器（总电阻20）；电压表（有3V、15V两个量程）；电流表（有0．6A、3A两个量程）；电键一个、导线若干．

（1）为较准确地测量数据描绘出图线，请你帮该同学选择仪表的适当量程完成实验．电压表应选择的量程是          V,电流表应选择的量程是          A。在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用         （选填“内接”或“外接”）法。滑动变阻器的连接方式应采用         （选填“分压式”或“限流式”）
（2）用笔画线当导线，将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）。开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最          端（选填“左”或“右”）。
（3）若该小灯泡正常发光时的电阻为R1,小灯泡发光很暗时的电阻为R2，则R1与R2的大小关系为：R1        R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（9分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V  1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3V（内阻可不计）       B．直流电流表0～600mA（内阻约0.5Ω）                       C．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）     D．滑动变阻器（10Ω，1A）
E．滑动变阻器（1kΩ，300mA）          F 开关、导线若干
（1）本实验中滑动变阻器选用                 （填 “D” 或 “E ” ）
（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可确定断路的导线是    ；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是       ；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是     。
（3）下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。

（4）如图所示，将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为4V的电路上，每个灯泡的实际功率为           w（结果保留两位有效数字）。
某同学在“测定金属的电阻率”的实验中：
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝的直径为        mm。
②先用多用电表粗测其电阻Rx。将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段金属丝的电阻为        。

③现要进一步精确测量Rx的阻值，实验室提供了以下器材：
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
电流表A1（量程30mA，内阻约为1）
电流表A2（量程500A，内阻为100）
滑动变阻器R1（最大阻值为10）
电阻箱R2（最大阻值9999.9）
电阻箱R3（最大阻值999.9）
电键S及导线若干。
为了测定金属丝上的电压，可以将电流表       （选填“A1”或“A2”）串联电阻箱       （选填“R2"或“R3”），将其改装成一个量程为3．0V的电压表。如图丙所示，该同学设计了测量电阻Rx的a、b两种方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则要精确测量应选方案       （选填“a”或“b”）。

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