题目内容
【题目】某实验探究小组为了测量电流表G1的内阻r1,设计电路进行实验。实验中供选择的仪器如下:
A.待测电流表G1(量程为0~5mA,内阻约400Ω)
B.电流表G2(量程0~10mA,内阻约200Ω)
C.电压表V(量程15V,内阻约为3kΩ)
D.定值电阻R1(10Ω)
E.定值电阻R2(400Ω)
F.滑动变阻器R3(0~50Ω,额定电流为0.1A)
G.滑动变阻器R4(0~1000Ω,额定电流为0.01A)
H.开关S及导线若干
I.电源E(电动势2V,内阻较小)
实验要求待测电流表G1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能地减小误差。
(1)以上给定的器材中,定值电阻应选______,滑动变阻器应选______。(填写仪器符号)
(2)在方框中画出实验原理图______
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(3)主要的实验步骤如下:
A.按设计电路图连接电路,将滑动变阻器的触头移至接入阻值为零处;
B.闭合开关S,移到滑动触头至某一位置,记录G1和G2的读数I1和I2;
C.重复步骒B,多次移动滑动触头,测量多组数据;
D.本实验用图象法处理数据,作图时以I1为横坐标,以I2为纵坐标,作出I2-I1图线,则表达式为______。(用物理量的符号来表示)。
(4)根据图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式r1=______。(用k和定值电阻的符号来表示)。
【答案】R2 R3
I2=(1+
)I1 (k-1)R2
【解析】
(1)由于定值电阻R2的电阻与待测电流表G1内阻接近相等,可将二者并联,再与电流表G2串联;
由于变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选阻值小的R3;
(2)实验要求待测电流表G1的示数从零开始变化,滑动变阻器采用分压接法,定值电阻R2的电阻与待测电流表G1并联,电路图如图所示:
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(3)由电路图根据串并联规律应有:,
解得:;
(4)根据函数斜率的概念应有:
解得: ![]()
【题目】某同学描绘小灯泡的伏安特。所使用的器材有:
小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.50A)
电流表A(量程0.6A,内阻约0.5Ω);
灵敏电流计G(量程1mA,内阻为500Ω);
电阻箱Ro(阻值范围0~9999.9Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω);
电源E(电动势4.5V,内阻约2Ω);
开关S及导线若干;
(1)为了能够实现在0-3.8V内对小灯泡的电压进行测量,需将灵敏电流计G改装成量程为4V的电压表,则_______(填“串”或“并”)联的电阻箱R0的阻值应调整为_________Ω
(2)请在图(b)的方框中画全运用上述器材描绘小灯泡伏安特性的实验电路原理图,并标注对应的器材符号____________。
(3)实验中得到电流表A读数I和灵敏电流计G读数Ig如下表所示
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
I/(A) | 0.13 | 0.24 | 0.32 | 0.38 | 0.43 | 0.46 | 0.48 | 0.49 |
Ig/(mA) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 | 0.90 |
请你根据表中数据,在图(c)的坐标系中补齐数据点,做出I-Ig曲线____________。
(4)由I-Ig曲线可知,小灯泡的电阻随电流的增大而___________(填“变大”“变小”或者“不变”)
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(5)如图(d)所示,将该小灯泡和定值电阻R与一电动势E=3.0V,内阻r=5.0Ω的电源串联时,电源的输出功率最大,可知此时小灯泡的实际功率约为______W定值电阻的阻值R=___________Ω(结果均保留两位有效数字)
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