题目内容
14.实际电流表有内阻,测量电流表G1的内阻r1采用如图甲所示的电路.可供选择的器材如下:①待测电流表G1:量程为0~5mA,内阻约为300Ω
②电流表G2:量程为0~10mA,内阻约为40Ω
③定值电阻R1:阻值为10Ω
④定值电阻R2:阻值为200Ω
⑤滑动变阻器R3:阻值范围为0~1000Ω
⑥滑动变阻器R4:阻值范围为0~20Ω
⑦干电池E:电动势约为1.5V,内阻很小
⑧电键S及导线若干
(1)定值电阻R0应选④,滑动变阻器R应选⑥.(在空格内填写序号)
(2)用笔画线代替导线,按图甲要求,在图乙中连接实物图.
(3)实验步骤如下:
①按电路图连接电路(为电路安全,先将滑动变阻器滑片P调到左端)
②闭合电键S,移动滑片P至某一位置,记录G1和G2的读数,分别记为I1和I2;
③多次移动滑动触头,记录各次G1和G2的读数I1和I2;
④以I1为纵坐标,I2为横坐标,作出相应图线,如图丙所示.
⑤根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻R0,得到待测电流表G1的内阻表达式为r1=($\frac{1}{k}$-1)R0.(用k、R0表示)
(4)若测定G1表的内阻r1为290Ω,用它改装成如图丁的一个多量程多用电表,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的档位.1、2两个档位为电流表档位,其中的大量程是小量程的10倍.
①关于此多用表,下列说法正确的是:ABD
A.当转换开关S旋到位置4时,是电阻档
B.当转换开关S旋到位置6时,是电压档
C.转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大
D.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔
②图中的电源 E′的电动势为9.0V,当把转换开关S旋到位置4,在AB之间接900Ω电阻时,表头G1刚好半偏.已知之前的操作顺序和步骤都正确无误.则R5=29Ω,R6=261Ω.
分析 (1)由于电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍,定值电阻要和待测电流表内阻接近;滑动变阻器采用的分压式接法,其电阻不要太大.
(2)根据实验的目的与实验的要求,依次连接各元件组成实验电路;
(3)根据实验原理和串并联特点,分析电流表内阻的表达式.
(4)①要熟悉多用表的原理和结构,根据电表的结构选出欧姆表、电压表和电流表;
②“该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误”,说明已经进行过欧姆调零,即让表头满偏.在AB之间接3500Ω电阻时,表头G刚好半偏,说明:当表头半偏时,改装后的电流表的总内阻R内=3500Ω,根据开关接在1、2两个位置,读出电流表的量程,根据并联电路电流的分配规律求解R1和R2.
解答 解:(1)器材选择:定值电阻要和待测电流表内阻接近,因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍;滑动变阻器的电阻不要太大.故定值电阻选④,滑动变阻器选⑥.
(2)按图甲要求,在图乙中连接实物图如图所示.
(3)根据并联分流公式:I2=I1+IR0,
所以:I1r1=(I2-I1)R0,又$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}=k$,
解得r1=($\frac{1}{k}$-1)R0
(4)①A、当转换开关S旋到位置4时,表头与电表中的电源相连接,是电阻档.故A正确.
B、当转换开关S旋到位置6时,表头与电阻串联,电阻起分压作用,是电压档.故B正确.
C、当转换开关S旋到5串联的电阻小于旋转到6串联的电阻,可知旋转到6,串联的电阻大,分压作用大,电压表量程大.故C错误.
D、根据电流“红进黑出”可知,B表笔为黑表笔,A表笔为红表笔.故D正确.
故选:ABD.
②:“测量过程操作的顺序和步骤都正确无误”,意味着之前已经将A、B短接调零了(即让表头满偏),在AB之间接900Ω电阻时,表头G刚好半偏,说明:当表头半偏时,改装后的欧姆表“4”的总内阻:R内=900Ω,则转换开关S在“2”时(如图a),电流表的量程为${I}_{2g}=\frac{E}{{R}_{内}}=\frac{9.0}{900}A=0.01$A=10mA![]()
依题意,转换开关S在1(如图b)时,电流表的量程为I1g=100mA
由表头G的满偏电流为5mA、内阻为290Ω和并联电路电流分配规律
可解得:R1=29Ω
R2=261Ω
故答案为:(1)④;⑥(2)如图
(3)($\frac{1}{k}$-1)R0 (4)ABD(5)29;261
点评 本题考查测量实际电流表G1内阻r1的实验器材选择,实物电路连接及实验原理(并联分流)等.对于变阻器分压式接法,操作时要注意:开关闭合前,变阻器输出电压要最小.该题对学生要求较高,应熟练掌握其测量原理,及电表的改装办法.
| A. | 加速度大,速度变化的一定大 | B. | 加速度大,速度变化的一定快 | ||
| C. | 加速度大,速度的变化率一定大 | D. | 加速度方向一定与合外力方向相同 |
| A. | 物体的高度 | B. | 物体的高度和初速度 | ||
| C. | 物体所受的重力和初速度 | D. | 物体所受的重力、高度和初速度 |
| A. | 将M板向下平移 | B. | 将M板向上平移 | ||
| C. | 将M板沿水平向左方向远离N板 | D. | 在M、N之间插入云母板(介电常数ε>1) |
| A. | $\frac{mv}{qRcot\frac{θ}{2}}$ | B. | $\frac{mv}{qRtan\frac{θ}{2}}$ | C. | $\frac{mv}{qRsin\frac{θ}{2}}$ | D. | $\frac{mv}{qRcos\frac{θ}{2}}$ |