题目内容
有一块电流表G,表盘上标度为“0~300”,没有注明单位,内阻约500Ω.实验小组想将该电流表改装成电压表,另从实验室找到下列可用器材:△
A.电压表V(量程0~30mV,内阻约1 kΩ);
B.电阻箱Ra(0~99999.9Ω);
C.电阻箱Rb两只(0~999.9Ω);
D.电源E(电动势为1.5V,内阻未知);
E.开关S两只,导线若干.
①实验小组想在测定电流表内阻rg的同时,能根据实验数据分析确定电流表的标度单位,于是设计了如图所示甲、乙两种实验电路,经小组试验,两种电路都能正常进行实验测量.为了尽量减小实验误差,你认为应该选择电路 进行实验;
②根据你选择的电路,应该由 与 来分析确定电流表的标度单位,估算表达式为 ;

③根据你选择的电路,分析产生实验误差的主要原因是
A.电源的内阻
B.电源的电动势的大小
C.电压表内阻
D.电阻箱R1阻值的大小
E.电阻箱R2阻值的精确度.
A.电压表V(量程0~30mV,内阻约1 kΩ);
B.电阻箱Ra(0~99999.9Ω);
C.电阻箱Rb两只(0~999.9Ω);
D.电源E(电动势为1.5V,内阻未知);
E.开关S两只,导线若干.
①实验小组想在测定电流表内阻rg的同时,能根据实验数据分析确定电流表的标度单位,于是设计了如图所示甲、乙两种实验电路,经小组试验,两种电路都能正常进行实验测量.为了尽量减小实验误差,你认为应该选择电路
②根据你选择的电路,应该由
③根据你选择的电路,分析产生实验误差的主要原因是
A.电源的内阻
B.电源的电动势的大小
C.电压表内阻
D.电阻箱R1阻值的大小
E.电阻箱R2阻值的精确度.
分析:①分析实验中给出的仪器的性质,结合两电路的特点进行选择合适的电路;
②本实验选用甲电路则需要测量电压及电阻箱的示数,则由电路串并联电路的规律可以求得电流内阻;
③分析甲、乙两电路,根据两电路中电表内阻的影响,从而实验中误差来源.
②本实验选用甲电路则需要测量电压及电阻箱的示数,则由电路串并联电路的规律可以求得电流内阻;
③分析甲、乙两电路,根据两电路中电表内阻的影响,从而实验中误差来源.
解答:解:①由于电源电动势E=1.5V较小,R1+rg=
=0.005,电流表的标度单位只能是mA或μA,
因此R1+rg约5Ω或5000Ω,5Ω不合题意,5000Ω比电流表内阻并不满足R1?rg,电压表内阻又未知,
因此选择图乙,
闭合开关S2时,保持R2不变,反复调节R1与R3,使电流表指针半偏且电压表示数不变,则电路总电流不变,使电压表同时监测电路电流,减小实验误差,
故选择图乙;
②若选择图甲,需要测量电压表示数及电阻箱阻值;则Ig=
,Ug=
,则Ig=
;
选择图乙时,开关S2闭合前,通过电阻R2的电流就是通过电流表的电流;
③此实验电源内阻对实验没有影响,故A错误;
两种电路都有电压表作监测电表,因此因此电源电动势大小及电阻箱R1阻值的大小均对实验没有影响,BD错;
若选择图甲,则电压表内阻对电流表两端电压Ug的计算有较大影响,
而对图乙,电压表只起监测作用,因此选图甲时应该选择C项;
电阻箱R2阻值的精确度对实验直接造成影响,两种选择均要选E项.
故答案为:①乙;
②电压表的示数U,电阻箱R2的阻值;若选择图甲,Ig=
;若选择图乙,则Ig=
;
③若选择图甲,则为CE;选择图乙,则为E.
| E |
| Ig |
因此R1+rg约5Ω或5000Ω,5Ω不合题意,5000Ω比电流表内阻并不满足R1?rg,电压表内阻又未知,
因此选择图乙,
闭合开关S2时,保持R2不变,反复调节R1与R3,使电流表指针半偏且电压表示数不变,则电路总电流不变,使电压表同时监测电路电流,减小实验误差,
故选择图乙;
②若选择图甲,需要测量电压表示数及电阻箱阻值;则Ig=
| Ug |
| rg |
| R2+R3 |
| R2 |
| (R2+R3)U |
| rgR2 |
选择图乙时,开关S2闭合前,通过电阻R2的电流就是通过电流表的电流;
③此实验电源内阻对实验没有影响,故A错误;
两种电路都有电压表作监测电表,因此因此电源电动势大小及电阻箱R1阻值的大小均对实验没有影响,BD错;
若选择图甲,则电压表内阻对电流表两端电压Ug的计算有较大影响,
而对图乙,电压表只起监测作用,因此选图甲时应该选择C项;
电阻箱R2阻值的精确度对实验直接造成影响,两种选择均要选E项.
故答案为:①乙;
②电压表的示数U,电阻箱R2的阻值;若选择图甲,Ig=
| (R2+R3)U |
| rgR2 |
| U |
| R2 |
③若选择图甲,则为CE;选择图乙,则为E.
点评:本题为开放式答题,结果并不维一,电路图选择甲、乙均可以实现实验要求,关键是后续解答要正确对应.
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