题目内容

完成下列实验

(1)用如图所示的器材,研究钨丝灯泡消耗的功率P与通过它的电流I之间的关系.已知灯泡的规格为“12 V 5 W”,电源的电动势为15 V,内阻忽略,滑动变阻器的规格为“20W  2 A”.功率的测量需要用到电流表、电压表.请将图中的器材连成实验电路.要求实验中灯泡两端的电压变化范围为0~12 V.

(2)用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时,示数如图所示.这时读出的数值是______,单位是_______

(3)用替代法测电流表内电阻的电路图,如图所示.

器材:待测电流表A量程0~10 mA,内阻RA约为30W (待测);电流表A′量程50 mA;电阻箱R1:0~999.9W ;滑动变阻器R2:0~500W ;电源:E=3 V,内阻约1W .

①滑动变阻器滑片P在实验开始前应放在______端.

将单刀双掷开关S先接“1”位置,调节滑动变阻器滑片P的位置,使待测表A至某位置(或满偏)记下电流表A′的位置I′,滑片P的位置不再移动.

②将开关S接“2”位置,调节电阻箱使______

③则待测安培表A的内电阻RA_______

写出测量原理________________________________

答案:
解析:

设计意图:本题考查了螺旋测微器的读数方法,滑动变阻器分压与限流的选择,电流表内接法与外接法的选择,替代法测电流表内阻,同时也考查了学生的实验能力.

解析:(1)灯泡灯丝正常发光时的电阻为RL=28.8W .该阻值大于滑动变阻器的全值电阻.故滑动变阻器采用分压式接法.

灯泡灯丝允许通过的最大电流I A,故电流表选择0.6 A的量程.

灯泡两端允许加的最大电压为U=12 V,故电压表量程选取15 V量程.

由于题中没有已知电流表与电压表的内阻,故电流表采用内接法和外接法均可.实验电路如下图所示.

(2)螺旋测微器的精确度为0.01 mm,固定刻度上的读数为8 mm,可动刻度的读数为0.01 mm×47.0=0.470 mm,则小球的直径为8.470mm.

(3)用替代法测电阻

①为了使得闭合电键时,电路中的电流最小,滑动变阻器的滑片应停留在阻值最大的地方,即b端.

②将开关S接“2”位置,调节电阻箱使电流表A′的示数仍为I′.

③则待测安培表A的内阻RA等于电阻箱的读数R1.测量原理是:当S接“1”时,根据闭合电路欧姆定律,有

I′=                                                                                          ①

当S接“2”时,有

I′=                                                                                           ②

由①②两式得:

RAR1

易错点:在第(1)问连接电路时,存在的问题主要有:量程的选择、正、负接线柱的连接、变阻器连接方法、连线出现交叉等.第(2)问的错误主要表现在有效数字上.

答案:(1)略

(2)8.470;mm (8.470~8.472 mm均得分)

(3)①b ②电流表示数仍为I′ ③电阻箱的读数R1I′=I′=,则RAR1


练习册系列答案
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完成下列实验题
(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,下列所给步骤的合理顺序为(开始两步已排好)
CFEBAD
CFEBAD

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,
多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S.
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C.用浅盘装入约2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撤在水面上.
D.用公式D=
V
S
求出薄膜厚度,即油酸分子的直径.
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打点均匀
部分进行测量;
(3)下面是本实验的数据记录表,请将第2次、第3次…实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置;
物理量
数据
次数
橡皮筋做的功 10个间隔的距离S(m) 10个间隔的时间T(s) 小车获得的速度vn(m/s) 小车速度的平方vn2(m/s)2
1 W 0.200 0.2
2 2W 0.280 0.2
3 3W 0.300 0.2
4 4W 0.400 0.2
5 5W 0.450 0.2
(4)你认为橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是
Wn正比于
v
2
n
Wn正比于
v
2
n

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