题目内容

实验室中现有器材:电池E,电动势约10V,内阻r约1Ω;标准电流表A1,量程300mA,内阻r1约为5Ω;电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑动变阻器R2,最大阻值10Ω;开关S;导线若干.要求设计一个测定电流表A2(量程250mA,内阻r2约为5Ω)内阻的实验方案.
(1)在答卷相应的方框中画出测量电路,并在每个仪器旁标上英文代号.
(2)要直接测出的物理量是
A1、A2两电流表的读数I1、I2和电阻箱R1的阻值R1
A1、A2两电流表的读数I1、I2和电阻箱R1的阻值R1
.用这些物理量表示待测电流表A2内阻的计算公式是
r2=
I1-I2
I2
R1
r2=
I1-I2
I2
R1
.
分析:(1)若滑动变阻器采用限流式接法,则电路中的电流会超过电流表的量程,烧坏电表,从安全的角度考虑,滑动变阻器采用分压式接法.待测电流表的电流可以从自身示数测出,通过电阻箱与其并联,测出电阻箱的电压,即可得出待测电流表两端的电压,根据欧姆定律测出电流表的内阻.
(2)测出电阻箱和待测电流表并联的总电流,从而得出通过电阻箱的电流,测出电阻箱的电阻,从而得知电阻箱的电压,即为待测电流表的电压,根据欧姆定律求出待测电流表的内阻.
解答:解:(1)若滑动变阻器采用限流式接法,即变阻器串联在电路中,电路最小电流约为 Imin=
E
R+RA+r
=
10
10+5+1
A=625mA,超过电流表的量程250mA,会烧坏电表,从安全的角度考虑,滑动变阻器采用分压式接法.待测电流表和电阻箱并联,通过测量电阻箱的电流和电阻得出电压,从而求出待测电流表的内阻.如图.
(2)需要测量A1和A2两电流表的读数I1和I2,以及电阻箱的阻值R1.
根据欧姆定律得,r2=
I1-I2
I2
R1

答:
(1)画出测量电路如图所示.
(2)A1、A2两电流表的读数I1、I2和电阻箱R1的阻值R1,r2=
I1-I2
I2
R1
.
点评:解决本题的关键掌握本实验测量电流表内阻的原理,还要知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别.
练习册系列答案
相关题目
(1)(6分)某实验小组的同学准备在学校实验室测本地重力加速度,同时验证单摆的周期与摆球的质量无关.实验室器材有:铁架台、长约1m的细线、刻度尺、天平、砝码盒里质量不等的砝码多个(每个不同质量砝码的重心位置不同)、秒表.实验小组的同学用砝码代替单摆的摆球.
实验步骤是:
A.选一个砝码,记录该砝码的质量m,用细线系好砝码,结点为P,细线的上端固定于铁架台铁夹上的O点;
B. 用刻度尺测O、P之间细线的长度l,测出P点到砝码几何中心的距离d,设L=l+d;
C.将砝码拉开一个大约30°的角度,然后由静止释放;
D.用秒表测出50次全振动的时间t,由T=
t
50
得到周期T;
E.改变O、P之间的细线的长度,再测一次,记下相应的L和T;
F.求出两次测得的L和T的平均值,作为代入公式g=(
2π
T
)2L计算使用的数据,求得本地重力加速度g;
G.选用不同的砝码,记录不同砝码的质量m,测出使用不同砝码时的周期T;看周期T是否由于m不同而不同.
你认为以上哪些步骤有错,分别写出步骤前的字母序号并加以改正?
C有错,错在拉开的角度太大,拉开的角度应该不大于5°;
F有错,错在不应该求L和T的平均值,应该分别将L和T代入公式g=(
2π
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G有错,错在没有保证在相同条件下,应该保持L相同,测出使用不同砝码时的周期T.
C有错,错在拉开的角度太大,拉开的角度应该不大于5°;
F有错,错在不应该求L和T的平均值,应该分别将L和T代入公式g=(
2π
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G有错,错在没有保证在相同条件下,应该保持L相同,测出使用不同砝码时的周期T.
.
(2)某同学为了描绘一个“6V,9W”的小灯泡的伏安特性曲线,并测出该小灯泡在额定电压下的准确电阻值,到实验室寻找到了一些仪器,规格及数量如下:
A.电流表一只(0~3A,内阻约为0.5Ω)
B.电压表一只(0~3V,内阻RV=3kΩ)
C.定值电阻R0=4kΩ
D.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为0.6A)
E.滑动变阻器R2(0~10Ω,额定电流为3A)
F.9V直流电源一个
G.开关、导线若干,待测灯泡一个
这位同学利用现有器材,结合所学知识,顺利完成了实验.
①该同学在实验中滑动变阻器应选用是
E
E
(填器材序号字母);
②请在虚线框中画出实验电路图.
③按照电路设计,测量小灯泡在额定电压下的准确电阻值时,电压表的示数为U,电流表的示数为I.小灯泡在额定电压下的准确电阻值的表达式是
U(RV+R0)
IRV-U
U(RV+R0)
IRV-U
(物理量均用所给字母表示)
I.某实验小组利用如图1所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,用游标卡尺测得遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t.
(1)在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、
 
和
 
(用文字说明并用相应的字母表示).
(2)本实验通过比较
 
和
 
在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.
II.某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小)、电压表、特测元件、保温容器、温度计、开关和导线等.
(1)若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性,请你在答题纸对应图2中用笔连线画出实物连接图.
(2)实验的主要步骤:
a正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;
b在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,记录
 
和
 
,断开开关;
c重复第b步操作若干次,测得多组数据.
(3)实验小组测得该元件在不同温度下的阻值.并据此绘得上图3的R-t关系图线,请根据图线写出该元件的R-t关系式:R=
 
.
(4)由以上方法测得的电阻值比它的真实值偏
 
.
(5)如果实验室提供的恒定电流源的输出电流为65mA,但没有合适的电压表,应选用如下哪组器材测量热敏元件上的电压?
 
.(填序号)
A.电压表V1:量程3V、内阻3kΩ,定值电阻R1=6kΩ
B.电压表V2:量程5V、内阻5kΩ,定值电阻R2=10kΩ
C.电压表V3:量程10V、内阻10kΩ,定值电阻R3=1kΩ精英家教网
I.用油膜法估测分子的大小.
实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为lcm).则
(1)下面给出的实验步骤中,正确排序应为
BCA
BCA
(填序号)为估算油酸分子的直径,请补填最后一项实验步骤D
A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴人量筒中,记下滴入lml油酸酒精溶液的滴数N
C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴
D.
将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体
积和面积计算出油酸分子直径的大小.
将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体
积和面积计算出油酸分子直径的大小.

(2)利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径的表达式为
0.05%
NS
cm
0.05%
NS
cm

II.现有一块灵敏电流表A1,量程为200 μA,内阻R1约l000Ω,吴丽同学要精确测定其内阻,实验室提供的器材有:
电流表A2量程lmA,内阻R2=50Ω电压表V    量程3V,内阻RV约3kΩ滑动变阻器R    阻值范围0-20Ω定值电阻R0阻值为100Ω
电源E    电动势约4.5V,内阻很小单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)吴丽同学使用上述全部器材,设计便于多次测量的实验电路,并保证各电表示数均超过其量程的
1
3
但又不超量程,请将设计的电路图画在方框中.
(2)任选一组测量数据,用符号表示A1的内阻R1=
I2(R0+R2)
I1
I2(R0+R2)
I1
,并说明各符号的物理意义
I2为A2示数;I1为A1示数;R2为A2内阻;R0为定值电阻
I2为A2示数;I1为A1示数;R2为A2内阻;R0为定值电阻
.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网