题目内容

【题目】某同学设计了一个实验:将一个量程为0~3V的电压表改装成量程为0~9V的电压表,并测量电阻R0(阻值约为)的阻值。由此他设计出如图甲所示的电路进行改装和测量。可供选择的器材有:

A.电源(电动势约为10V,内阻为2Ω)

B.电压表(量程为0~3V,内阻约10kΩ)

C.电流表(量程为0~2A,内阻忽略不计)

D.电阻箱(阻值范围0~9999Ω,额定功率小于10W)

E.电阻箱(阻值范围0~99990Ω,额定功率小于10W)

F.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流为3A)

G.滑动变阻器(最大阻值为2kΩ,额定电流为0.2A)

H.定值电阻R0(阻值约为3Ω)

(1)该同学设计出如下步骤进行电表改装,并进行相关测量,以下是该实验的操作过程:

a.连接好电路并把滑动变阻器R1的滑片移至最右端,把电阻箱R2阻值调到零

b.闭合电键,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V

c.把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为____________V,然后不再改变电阻箱值,即得量程为9V的电压表。

d.改变滑动变阻器的阻值,记录多组电压表和电流表的示数UI。

(2)上述实验电阻箱应选__________(填所选器材前的字母),滑动变阻器应选_____________(填所选器材前的字母)。

(3)用步骤d中测得的多组数据作出U-I图像如图乙所示,由图像可知R0的阻值为______Ω(结果保留两位有效数字)

【答案】1.0 E F 2.8

【解析】

(1)d.因电压表的量程为3V,步骤b中电压表读数为3V,则当滑动变阻器的滑片位置不动,把电阻箱阻值调到适当值,则电阻箱和电压表两端电压之和为3V,为使电压表的量程改为9V,则当电阻箱和电压表两端电压之和为3V,电压表读数应该为1V。

(2)以上分析可知,电阻箱的阻值应该是电压表内阻的2倍,则应该选E;滑动变阻器应该选择阻值较小的,这样当调节电阻箱时可认为滑动变阻器两端的电压近似不变;

(3)图像中当电压表读数为2.9V时,相当于路端电压为2.9×3V,则根据图像可知

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