题目内容

【题目】(1)某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值,他们先用多用电表进行粗测,测量出Rx的阻值约为18Ω左右。为了进一步精确测量该电阻,实验台上有以下器材:

A.电流表(量程15mA,内阻未知)

B.电流表(量程0.6A,内阻未知)

C.电阻箱(0~99.99Ω)

D.电阻箱(0~999.9Ω)

E.电源(电动势约3V,内阻约1Ω)

F.单刀单掷开关2

G.导线若干

甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材,按照如下步骤完成实验:

a.先将电阻箱阻值调到最大,闭合S1,断开S2,调节电阻箱阻值,使电阻箱有合适的阻值R1,此时电流表指针有较大的偏转且示数为I

b.保持开关S1闭合,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表的示数仍为I

①根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择_______,电阻箱应选择_________(选填器材前的字母)

②根据实验步骤可知,待测电阻Rx=________________(用步骤中所测得的物理量表示)。

(2)同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻。若已知所选电流表的内阻RA=2.0Ω,闭合开关S2,调节电阻箱R,读出多组电阻值R和电流I的数据;由实验数据绘出的图象如图乙所示,由此可求得电源电动势E=_________V,内阻r=______Ω。(计算结果保留两位有效数字)

【答案】A; D; 3.2; 2.0;

【解析】

(1)根据闭合电路欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程,然后再通过求出电路中需要的最大电阻来选择电阻箱;列出开关S2断开和闭合时对应的闭合电路欧姆定律表达式,然后求解即可。
(2)根据实验电路应用欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图示图象求出电源电动势与内阻。

(1)①根据闭合电路欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为:≈0.167=167mA,如果电流表选B,则读数误差太大,故电流表应选A;
电源电动势为3V,电流表量程为15mA=0.015A,由欧姆定律:I=可知,电路中的最小电阻应为:Rmax==200Ω,所以电阻箱应选D;
②根据闭合电路欧姆定律得:
S2断开时有:E=I(Rx+R1+RA+r),
S2闭合时有:E=I(R2+RA+r),
解得:Rx=R2-R1
(2)闭合开关S2,由闭合电路欧姆定律得:E=I(R+RA+r),

整理得:
由图示:-R图象可知:0.2×103=×636+
0.1×103=×316+,已知:RA=2.0Ω,
解得:E=3.2V,r=2.0Ω;

练习册系列答案
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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系

(1)完成下列实验步骤中的填空:

平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤

在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2。求出与不同m相对应的加速度a。

以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填线性非线性)。

(2)完成下列填空:

)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2

)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

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