题目内容
17.一只量程为1V,内阻Rv约900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的,现要测量它的内阻,并对它进行校对.实验室提供了以下可供选择的器材:A.待测电压表
B.标准电压表(量程1V)
C.滑动变阻器:最大阻值1000Ω,额定电流0.1A
D.滑动变阻器:最大阻值10Ω,额定电流1A
E.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量0.1Ω
F.电阻箱:最大阻值99.9Ω,阻值最小改变量0.1Ω
G.电池组:电动势为3V,内阻约1Ω
另外还有导线、开关若干.
(1)为了用半偏法测量该电压表的内阻,某同学设计了两种电路,如图甲、乙所示.要使测量较精确,应选择乙电路.在仪器的选择上,除了电池组、导线、开关和待测电压表之外,还应从提供的器材中选择DE(用器材前的序号字母表示).用上述方法测出电压表内阻的测量值RV大于(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻真实值.
(2)在对该电压表进行校对时,这位同学已经选好了实验器材,如图丁所示.若要求对电压表的每一个刻度都要进行校对,请你画出该实验的原理电路图,并将这些器材连接成测量电路,最后在滑动变阻器上方标出所选器材的序号字母.
分析 (1)用半偏法测电阻时,先使电阻箱阻值为零,调节滑动变阻器滑片使电压表满偏,后保持滑片位置不变,调整电阻箱的阻值使电压表半偏,则电阻箱阻值等于电压表内阻; 由于外电路电阻增加,导致干路电流减小,故内电压减小,路端电压升高,进而推知电压表和电阻箱的总电压会增加,而电压表的电压为原来电压的一半,则电阻箱的电压大于电压表的半偏数值,由串联分压与电阻的关系得,测量值偏大
(2)要求对电压表的每一根刻度线都进行校正,滑动变阻器采用分压接法,两电压表并联.
解答 解:(1)用半偏法测电阻时,先使电阻箱阻值为零,调节滑动变阻器滑片使电压表满偏,后保持滑片位置不变,调整电阻箱的阻值使电压表半偏,则电阻箱阻值等于电压表内阻,故采用乙图,采用分压接法,故应使用D进行分压,电压表内阻约为900Ω,故应选用电阻箱E;
由于外电路电阻增加,导致干路电流减小,故内电压减小,路端电压升高,进而推知电压表和电阻箱的总电压会增加,而电压表的电压为原来电压的一半,则电阻箱的电压大于电压表的半偏数值,由串联分压与电阻的关系得,测量值偏大
(2)校对电压表时,电压应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,标准电压表与改装后的电压表应并联,电路图如图所示,根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
:
故答案为:(1)乙,DE,大于; (2)如图所示
点评 半偏法是测电表内阻的常用方法,此时电表看成能显示电流或电压的定值电阻,不可当成理想电表,不过要注意分析误差来源;要注意滑动变阻器的两种接法及各个接法的使用条件.
练习册系列答案
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8.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示.已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m0=7.8g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答以下问题:
①按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?否(填“是”或“否”)).
②实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a=0.88m/s2.
③某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
他根据表中的数据画出a-F图象(如图3).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是未计入砝码盘的重力,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小,其大小是0.08N.
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答以下问题:
①按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?否(填“是”或“否”)).
②实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a=0.88m/s2.
③某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,
| 次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝 码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
| 小车的加速度a/m•s-2 | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
12.
如图所示,在光滑、绝缘的水平桌面上固定放置一光滑、绝缘的挡板ABCD,AB段为直线挡板,BCD段是半径为R的圆弧挡板,挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行.现有一带电量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放,并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出,则( )
| A. | 小球运动到N点时,挡板对小球的弹力一定为零 | |
| B. | 小球运动到N点时,挡板对小球的弹力一定大于Eq | |
| C. | 小球运动到M点时,挡板对小球的弹力一定为零 | |
| D. | 小球运动到C点时,挡板对小球的弹力一定大于mg |