题目内容

6．为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有：
电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω；
变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω；
变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω；
滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A；
电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；
单刀单掷开关K，导线若干．
（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确．
（2）写出计算电压表V的内阻RV的计算公式为RV=$\frac{U}{{U}_{2}-U}R$1．

分析 若采用伏安法测电阻，器材中所给电流表的量程太大，可以用内阻已知的电压表代替电流表；根据滑动变阻器的阻值与是待测电压表的阻值大小确定滑动变阻器是采用分压式接法还是限流式接法．

解答 解：（1）3V的电压表V的满偏电流：Ig=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{2000}$=1.5×10-3A，电流表的量程是0.6A，二者相差太大，所以不能使用电流表测量，要使用内阻已知的电压表V2，根据串联电阻的分压原理来测量；
滑动变阻器的最大电阻是100Ω，在电路中不能分担太大的电压，所以滑动变阻器要采用分压式接法．
所以选择的器材有电压表V2、电阻箱R1，电路原理图如图：

（2）电压表V与电阻箱R1上电压的和等于电压表V2的电压U2，根据串联电阻的分压关系得：
$\frac{{U}_{2}-U}{{R}_{1}}$=$\frac{U}{R}$
R=$\frac{U}{{U}_{2}-U}R$1
故答案为：如图；$\frac{U}{{U}_{2}-U}R$1．

点评 解决本题的关键知道通过估算测量值以选取合适的量程；若小电阻控制大电阻要用分压式接法．

练习册系列答案
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1．一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中的物体，如图所示，P端拴在汽车的挂钩上，汽车在A点时，绳竖直．设绳不可伸长，滑轮大小、摩擦均不计．车从A点以速度v匀速向左运动，到B点时绳与竖直方向的夹角为30°，则（　　）
A．车经过B点时，物体Q的速度大小为$\frac{1}{2}$v
B．车经过B点时，物体Q的速度大小为$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$v
C．物体Q向上作匀加速直线运动
D．绳子对Q的拉力大于Q的重力
17．如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则（　　）
A．a、b两点线速度相同
B．a、b两点角速度相同
C．若θ=30°，则a、b两点的速度之比为va：vb=$\sqrt{3}$：2
D．若θ=30°，则a、b两点的向心加速度之比aa：ab=2：$\sqrt{3}$
14．构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例，将电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（　　）
A．200JB．250JC．300JD．400J
1．在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：
A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”
B．电流表（量程3A，内阻约为1Ω）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω）    
D．电压表（量程3.0V，内阻约为10kΩ）
E．电压表（量程15.0V，内阻约为50kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值为100Ω，额定电流50mA）
G．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1.0A）
H．电源（电动势为4.0V，内阻不计）       
I．电键及导线等

（1）为了使实验完成的更好，电流表应选用C；电压表应选用D；滑动变阻器应选用G．（只需填器材前面的字母即可）
（2）请在图1虚线框内画出实验电路图．
（3）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示．则电压值为1.80V，电流值为0.33A，小灯泡的实际功率为0.59 W．
11．在电阻测量实验中由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差．某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究，下面是某组利用如图所示的电路测定电阻RX的值，其主要操作过程是：
（1）闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1；
（2）请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：将电键S1接1，（只能调节滑动变阻器r，不能改变Rp ），读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2，由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．
18．如图（a），面积S=0.2m2的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0Ω，线圈处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t按图（b）所示规律变化，方向垂直线圈平面．图（a）中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V、0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”，试回答下列问题：

（1）设磁场垂直纸面向外为正方向，试判断通过理想电流表的电流方向．
（2）为了保证电路的安全，求电路中允许通过的最大电流．
（3）若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的安全，图（b）中的t0最小值是多少？
15．利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象，某同学在一次实验中得到的运动小车的v-t图象如图所示，由此可以知道（　　）
A．小车做曲线运动B．小车先做加速运动，后做减速运动
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16．带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场（如图），电场强度E=2×104V/m，方向向下．电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm．（　　）
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