题目内容

【题目】图甲为小马同学测量一节干电池电动势和内电阻的电路图,其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路.

(1)器材:

①毫安表的内阻为150Ω,满偏电流为3mA;R1和R2为定值电阻,R1=850Ω.若使用a和b两个接线柱,电压表量程为15V,则定值电阻R2= Ω;

②电流表A(量程0.6A,内阻约0.2Ω);

③两个滑动变阻器,最大阻值分别为10Ω和800Ω,应选最大阻值为 Ω的滑动变阻器.

(2)实验步骤:

①按照原理图连接电路;

②开关S2拨向c,将滑动变阻器R的滑片移动到最左,闭合开关S1;

③多次调节滑动变阻器的滑片,记下相应的电流表的示数I1和毫安表的示数I2.

(3)数据处理:

①利用实验测得的数据画成了图乙所示的图象;

②由图象得电源的电动势E= V,内阻r= Ω.(计算结果均保留2位有效数字)

(4)小牛同学认为,可以在画图象的时候以I2为纵轴,为横轴,这样可以从理论上消除由于电压表分流带来的系统误差。请你从实际测量的角度评价一下这样做有无实际意义(已知电流表A的刻度盘上最小一格是0.02A);

【答案】(1) ①4000 ③10 (3)1.47 , 0.81(0.79~0.86) (4)由于安培表最小的一格是0.02A,所以在10mA数量级已经是估读了,1mA数量级对于安培表已经没有意义,而毫安表本身的读数在1mA左右,所以计算I2+I1没有必要,从有效数字的角度来讲也是没有意义的。

【解析】

试题分析:(1)①根据电压表的改装是利用串联分压的原理可得:,解得:R2=4000Ω.

③滑动变阻器是用来保护电流表,则电流最大为0.6A,电压为3V,故最小阻值为3/0.6=5Ω,则选择最大阻值为10Ω的滑动变阻器合适.

(3)毫安表改装后做电压表使用,由全电路的欧姆定律,可得,则纵截距,可得E=1.47V;斜率,可得r=0.81Ω(0.79Ω~0.86Ω).

(4)改装后的电压表内阻为1000Ω,流过电压表的电流I2<<I1,故考虑总电流时可忽略I2;且由于安培表最小的一格是0.02A,所以在10mA数量级已经是估读了,1mA数量级对于安培表已经没有意义,而毫安表本身的读数在1mA左右,所以计算I2+I1没有必要,从有效数字的角度来讲也是没有意义的。

练习册系列答案
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(2)如图是厂家提供的伏安特性曲线,该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行了测绘,以验证与厂家提供的数据是否吻合,可选用的器材有:

A.直流电源,电动势,内阻忽略不计;

B.的滑动变阻器一只;

C.量程、内阻约的电压表一只;

D.量程、内阻约的电压表一只;

E.量程、内阻约的电流表一只;

F.量程、内阻约的电流表一只;

G.待测二极管一只;

H.导线.电键等。

为了提高测量结果的准确度,电压表应选用 ,电流表应选用 (填序号字母)。

(3)为了达到测量目的,请在虚线框中画出正确的实验电路原理图。

(4)该小组通过实验采集数据后描绘出了该半导体元件的伏安特性曲线,通过对比,与厂家提供的曲线基本吻合,如果将该半导体元件与一阻值的电阻串联,再接至电动势、内阻不计的电源上,该半导体元件处于正向导通状态,则此时该半导体元件的电功率为 。

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