22.(重庆卷)(2)在探究小灯泡的伏安特性实验中,所用器材有:灯泡1,量程恰当的电流表示 A和电压V,直流电源A,滑动变阻器R,电键S等,要求灯泡两端电压从OV开始变化,

①实验中滑动变阻器应采用____________接法(填“分压”或“限流”)

②某同学已连接如题22图2所示的电路,在连接最后一根导线的C端到直接电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改下

A.__________________________________________

B._______________________________________________

③电路连接正确后,分别测得两只灯泡的伏安特性曲线,如题22图3中Ⅰ和Ⅱ所示。然后将灯泡与电池组(电动势和内阻均恒定)连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过的电流平均值分别为0.30A和0.60A。

A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。

B.由该曲线可知电池组的电动势为_________V,内阻为_________。(取2位有效数字)

答案:⑵①分压    ②A.电键不应闭合,应处于断开状态   B.滑动变阻器的滑动触头P位置不当,应将其置于b端    ③ 4.6V  2.7Ω

解析:

⑵①探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压变化,所以滑动变阻器必须采用分压解法。

②在连接线路时必须将每个开关断开,而图中是闭合的这是第一个错误。连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大,将分压滑动变阻器调到输出为0端,在图中是b端,以保护电源和电表。

③描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流,本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值,然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压,用两个坐标点描绘图像。为描绘准确可以先进行理论计算,首先查出两坐标为(0.30A,3.8V)和(0.60A,3.0V),则内阻为Ω,电动势为 V,然后作出准确图像如图。

21.(北京卷)(18分)(1)甲同学要把一个量程为200的直流电流计G,改装成量度范围是0-4V的直流电压表。

①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg,其中电阻R0约为1。为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用______________,电阻器R1应选用______________,电阻器R2应选用______________(选填器材前的字母)

A.电源(电动势1.5V)     B.电源(电动势6V)

C.电阻箱(0-999.9)    D.滑动变阻器(0-500)

E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0-5.1)

F.电位器(0-51)

②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是______________,______________,______________,______________,最后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)

  A.闭合S1

B.闭合S2

C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半

E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半

F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

③如果所得的R1的阻值为300.0,则图1中被测电流计G的内阻r的测量值为______________,该测量值__________实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

④给电流计G__________联(选填“串”或“并”)一个阻值为__________的电阻,就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表。

(2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表,但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组E、一个滑动变阻器和几个待用的阻值准确的定值电阻。

①该同学从上述具体条件出发,先将带改装的表G直接与电压表校准。请你画完图2方框中的校准电路图。

②实验中,当定值电阻R选用17.0时,调整滑动变阻器的阻值,电压表的示数是4.0V时,表G的指针恰好指到满量程的五分之二;当R选用7.0时,调整的阻值,电压表的示数是2.0V时,表G的指针又指到满量程的五分之二。

由此可以判定,表G的内阻rg是_______,满偏电流是_______mA。若要将表G改装为量程是15V的电压表,应配备一个_______的电阻。

答案:(1)①B  C   F②B  C  A  E③300  略小于④串  19.7

(2)①如图所示;②3.0  0.50  27.0

[解析]⑴①半偏法测量表头内阻时,首先选择滑动变阻器(必须大于电路所需的最小电阻,根据电路的电压为电动势,电路的最大电流为表头的满偏电流,则最小电阻为KΩ或KΩ,考虑到保护R0=1 KΩ,则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 KΩ或6.5KΩ,电路图中R2是滑动变阻器,不能选择D和E只能选择F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大,实验的误差越小,所以电源选择电动势为6V的B,而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需。而R1是用来测量表头内阻的电阻箱只能选C。

②实验步骤为:第一步闭合S2((B),第二步调节R2的阻值,使电流计满偏(C),第三步闭合S1((A),第四步调节R1的阻值,使电流计半偏(E),第五步读出R1的示数为待测表头的内阻。

③R1的示数为待测表头的内阻是300.0KΩ。闭合S1后,电路的总电阻减小,当表头半偏时,赶路电流就大于表头的满偏电流,流过电阻箱的电流就大于流过表头的电流,所以电阻箱的阻值略小于表头内阻。

④给表头串联一个电阻可以改装成电压表,改装电压表的内阻为=20KΩ,则串联电阻大小为20KΩ-300Ω=19.7KΩ。

(2)本实验时对改装电压表进行校准的,将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从0到满偏变化,所以滑动变阻器采用分压接法。表头的刻度均匀。当表针恰好指到满量程的五分之二时,流过改装电压表的电流是0.4Ig,根据欧姆定律分别有

4=0.4 Ig(rg +17×103)和2=0.4 Ig(rg +7×103)

解得表头内阻为3.0 KΩ,满偏电流为:0.50mA

量程是15V的改装电压表的内阻为=30KΩ,所以改装时串联的定值电阻是30KΩ-3.0 KΩ=27.0 KΩ。

34.(广东卷)(2)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(=5)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图14(a).

①在图14(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接。

②请完成下列主要实验步骤;

A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图14(c)所示,读得电阻值是____________;

B.将开关闭合,开关断开,电压表的示数是1.49V;

C.将开关 _______,电压表的示数是1.16V;断开开关

③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是_______(计算结果保留二位有效数字)。

④由于所有电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。

答案:

(2)①略;②20Ω;闭合;③0.69Ω④小

解析:①略,②闭合后电阻箱才工作;

③S1闭合、S2断开时:RV很大,认为:  Ⅰ

S1、S2都闭合时:         Ⅱ

由Ⅰ、Ⅱ得

④误差分析解析一 ④忽略电压表电阻的影响,有   ⅰ

考虑电压表电阻的影响,设电压表的电阻为:RV则Ⅰ、Ⅱ两式变为:

两式相减并整理得:

                     ⅱ

ⅰ/ⅱ得:  (U1>U2)

      r<r真  测量值偏小

误差分析解析二 用大学学的等效电源定理(戴维南定理):把E、R0、电压表RV组成新的电源,电动势为、内阻为

因而测得电动势和内阻都偏小。

 0  137271  137279  137285  137289  137295  137297  137301  137307  137309  137315  137321  137325  137327  137331  137337  137339  137345  137349  137351  137355  137357  137361  137363  137365  137366  137367  137369  137370  137371  137373  137375  137379  137381  137385  137387  137391  137397  137399  137405  137409  137411  137415  137421  137427  137429  137435  137439  137441  137447  137451  137457  137465  447348 

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