题目内容
8.某同学要把一个量程为100μA的直流电流计他按图1中所示电路,用半偏法测定电流计
(1)为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用B,电阻器R1应选用C,电阻器R2应选用F,(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(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~500Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)
F.电位器(0~71kΩ)
(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A,C,B,E,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,使电流计指偏转到满刻度的一半
E.调节R1的阻值,使电流计指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200.0Ω,则图1中被测电流计的内阻rg的测量值为200.0Ω,该测量值略小于(选填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值.
(4)给电流计
(5)用改装后的电压表,按图2所示的电路测量未知电阻Rx时,改装后的电压表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图3所示,那么Rx两端电压的测量值为1.8V,测量值与Rx两端的真实值相比偏小(填“偏大”或“偏小”).
分析 (1)对于仪器的选择,要根据实验原理,结合题目中数据并根据实验原理通过计算来确定.
(2)该题考查半偏法测电阻的实验步骤.需牢记.也可依据实验原理推出实验步骤.
(3)由半偏法测电阻实验原理知,当调节电阻箱,使电流表半偏时,由于干路电流几乎未变,电阻箱与电流计中的电流相等,电阻必然相等.故半偏时R1的阻值等于rg.
实际上电阻箱R1并入后,电路的总电阻减小了,干路电流增大了,电流计半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻.所以,该测量值“略小于”表头内阻实际值.
(4)把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值.
(5)根据图示表盘确定电压表分度值,然后读出其示数,根据电压表内阻分析测量误差.
解答 解:(1)由于要求改装后的电压表量程为0~3V,故选:B;
由实验原理知R1应能读出具体数值,故选:C;
闭合S2,电路中电流I不能大于100μA,由I=$\frac{E}{{R}_{2}+{R}_{0}}$知R2=$\frac{E}{I}$-R0,代入数据得:R2≈60KΩ,故选:F;
(2)半偏法测电阻实验步骤:第一步,按原理图连好电路;第二步,闭合电键S1,调节滑动变阻器R2,使表头指针满偏;第三步,闭合电键S2,改变电阻箱R1的阻值,当表头指针半偏时记下电阻箱读数,此时电阻箱的阻值等于表头内阻rg.故实验步骤是:A、C、B、E;
(3)当调节电阻箱,使电流表半偏时,由于干路电流几乎未变,电阻箱与电流计中的电流相等,电阻必然相等.如果所得的R1的阻值为200.0Ω,则图中被测电流计G的内阻rg的测量值为200.0Ω.
实际上电阻箱并入后的,电路的总电阻减小了,干路电流增大了,电流计半偏时,流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻.所以,该测量值“略小于”实际值.
(4)将电流计改装成电压表,应串连接入一分压电阻R,串联电阻阻值:R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-Rg=$\frac{3}{100×1{0}^{-6}}$-200.0=29800Ω=29.8kΩ.
(5)电压表量程为3V,由图3所示可知,其分度值为0.3V,电压表示数为1.8V;由于电流表内阻测量值偏小,改装后电压表内阻偏小,则电压表测量值偏小.
故答案为:(1)B;C;F;(2)A;C;B;E;(3)200.0;略小于;(4)串;29.8;(5)1.8;偏小.
点评 本题考查电压表的改装及半偏法测电阻的实验;该题难度较大,需掌握半偏法测电阻的方法,电表改装原理及误差分析等内容才能解答此题.
| A. | 逐渐增大 | B. | 逐渐减少 | C. | 保持不变 | D. | 先减小后增大 |
| A. | 线圈消耗的电功率为8W | |
| B. | 线圈中感应电流的有效值为$\sqrt{2}$A | |
| C. | 任意时刻线圈中的感应电动势为e=2cos$\frac{2π}{T}$(v) | |
| D. | 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=$\frac{2T}{π}$sin$\frac{2π}{T}$t(wb) |
| A. | 电流一定时,电阻越大,其热功率也越大 | |
| B. | 电压一定时,电阻越大,其热功率也越大 | |
| C. | 热功率一定时,则相同时间电流大的产生的热量多 | |
| D. | 热功率一定时,则相同时间电阻大的产生的热量多 |
| A. | 地球表面重力加速度会更大 | |
| B. | 近地卫星的速度会更大 | |
| C. | 同步卫星离地面高度会减小 | |
| D. | 赤道上物体随地球自转的向心加速度会更小 |
| A. | 磁体对小铁块的吸引力 | B. | 月球对登月舱的吸引力 | ||
| C. | 带电体对轻小物体的吸引力 | D. | 钢绳吊起重物,重物对钢绳的拉力 |
| A. | W=6×10-6J | B. | W=4×10-6J | C. | E>4V/m | D. | E≤4V/m |