题目内容

某同学要测量A、B两只不同电压表的内阻rA 和rB，他先将两表串联后接在一内阻不计的电源上，A、B两表读数分别为5V和10V．现还有一只电阻箱（其最大阻值大于两电压表内阻）、一只电键，请你帮这位同学完成此实验．画出设计的实验电路图，写出必要的操作步骤，并根据实验数据写出两只电压表内阻的表达式．
（1）电路图
（2）实验步骤：
（3）rA=
 
； rB=
 
．
分析：该题属于设计型的实验，首先我们要根据实验的目的和给定的实验器材，设计出实验的原理，再根据实验的原理画出电路图，最后按照实验的要求完成实验，测量出相应的数据，并根据实验的原理计算出结果．
解答：解：
（1）电路图如右图精英家教网
（2）连接如图电路，调节变阻箱阻值，使两表读数相等，读出电阻箱阻值R．
（3）将两表串联后接在电源上，流过两个电流表的电流是相等的，A、B两表读数分别为5V和10V，所以两个表的内阻：rB=2rA；
如以上电路中，使两表读数相等时，rA=R并，所以电阻箱阻值R=rB，此时，rA=
R
2
．
故答案为：
R
2
；R
点评：对于设计类型的实验，根据实验的目的和给定的实验器材，设计出实验的原理是解决问题的关键．该类题目要求的能量较高，常常会成为实验的难点．
练习册系列答案
相关题目
（1）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：
AE
AE
．
A、在“验证机械能守恒定律”的实验中，计算重力势能的减少，一定要用当地的重力加速度．
B、在“研究平抛物体的运动”的实验中，必须要用秒表测出平抛物体的运动时间
C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，弹簧必须水平使用，以克服弹簧所受重力对实验的影响
D、在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中，需要用天平测油滴的质量
E、在“用单摆测定重力加速度”实验中，如果摆长测量无误．测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数N误计为N-1
F、在“用电流场模拟静电场描绘电场等势线”的实验中，要在塑料板上自上而下依次铺放白纸、复写纸、导电纸
（2）在“验证动量守恒定律”的实验中，请回答下列问题：

①实验记录如图甲所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的
OP
OP
，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的
ON
ON
．（两空均选填“OM”、“OP”或“ON”）
②小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果
不会
不会
产生误差（选填“会”或“不会”）．
③实验装置如图甲所示，A球为入射小球，B球为被碰小球，以下所列举的在实验过程中必须满足的条件．正确的是
D
D
．
A．入射小球的质量ma，可以小于被碰小球的质量mb
B．实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度
C．入射小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放
D．斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处，应能静止
④在“验证动量守恒定律”的实验中．某同学用如图乙所示的装置进行了如下的操作：
Ⅰ．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该术板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
Ⅱ．将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹上B；
Ⅲ．把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
Ⅳ．用天平测量a、b两小球的质量分别为ma、mb，用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3．
用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为
ma
y2
=
ma
y3
+
mb
y1
ma
y2
=
ma
y3
+
mb
y1
．
（2011?广东三模）（一）
（1）下列有关高中物理实验的说法中不正确的是
D
D

A．“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B． 电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电
C． 在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度
D． 在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量
（2）在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图1装置：
①若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则
C
C

A．m1＞m2  r1＞r2         B．m1＞m2 r1＜r2
C．m1＞m2  r1=r2         D．m1＜m2  r1=r2
②设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在实验时，所得动量守恒定律的验证表达式为（用装置图甲中的字母表示）
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
；
（二）
①某同学要测量一长为L的电阻丝的阻值，他先使用多用电表×1挡测量，多用电表的指针如图2所示，则此时从多用电表上读得R=
6
6
Ω．用螺旋测微器测量该电阻丝直径时，测量结果如图3所示，则该导线的直径d=
0.903（0.902-0.906）
0.903（0.902-0.906）
mm．

②为了使电阻丝的阻值测量更为精确，该同学在实验室中找到了以下电路元件：
A．电压表V（量程3V、内阻约为几千欧）   B．电流表A（量程0.6A、内阻约等于1Ω）
C．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）      D．电源E（电动势3V，内阻不计）
E．电键和导线
请你根据所给各电路元件设计适合的电路图．
③若某次测量时电压表的指针如图4所示，则此时电压表的读数U=
2.20
2.20
V
根据以上实验电路测得的电流和电压值分别为I、U，则可以得到该电阻丝的电阻率的表达式ρ=
Ud2π
4IL
Ud2π
4IL
（结果用U、I、d、L等数据表示）
（2011?海淀区一模）（1）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法正确的是
AC
AC

    A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
    B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处
    C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
    D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度．
（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做？
（3）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为
50.15
50.15
mm；
②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为
4.700
4.700
mm；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为
220
220
Ω．
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效数字）
（2013?广州三模）（1）某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了如图甲所示的一套装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙．当连上纸带，释放沙桶时，滑块处于静止．要完成该实验，你认为：
①还需要的实验器材有
天平、刻度尺
天平、刻度尺
．
②实验时首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
．
③在上述的基础上，某同学测得滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，测得此时沙和沙桶的总质量m．接通电源，释放沙桶，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则对滑块，本实验最终要验证数学表达式为
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
（用题中的字母表示）．
（2）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．直流电表0～3A（内阻0.1Ω）
C．直流电表0～600mA（内阻约0.5Ω）
D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）
E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ）
F．滑线变阻器（10Ω，1A）
G．滑线变阻器（1kΩ，300mA）
①除开关、导线外，为完成实验，需要从上述器材中选用
ACDF
ACDF
（用字母代号）
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图乙所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表的电流表已调零．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，则可判断断路的电线是
d
d
；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
h
h
；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
g
g
．
③下表中的各组数据该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在图丙所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线．
④若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在题中电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为
1.8W
1.8W
（结果保留两位有效数字）

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