题目内容

(10分)测量某电流表内阻的电路如图所示. 供选择的仪器如下:

①待测电流表G1(0~10 mA,内阻约为),②标准电流表G2(0~5 mA,内阻为),③定值电阻R1(),④定值电阻R2(),⑤滑动变阻器R3(0~),⑥滑动变阻器R4(0~),⑦干电池(1.5 V),⑧开关S及导线若干.

(1)为使G1,G2的读数均能达到满偏电流的一半以上,定值电阻应选________,滑动变阻器应选_________(填写序号).

(2)补全实验步骤:

①按电路图连接电路,将滑动触头移至最________(填“左”或“右”)端;

②闭合开关S,移动滑动触头至某一位置,记录G1,G2的读数I1,I2

③操作中,多次改变_________,记录相应的G1,G2读数I1,I2

④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示.

(3)若I2-I1图线的斜率为0.48,则待测电流表内阻为________

 

 

【答案】

(1)③(2分),⑥(2分)(2)左(2分)   滑动触头的位置(2分)(3)94(2分)

【解析】

试题分析:(1)如题图所示,当G1,G2均达到半偏时,代入数据得,解得,故定值电阻应选择③;

(2)实验前为保证电表的安全,滑动变阻器滑动触头移至最左端使得两表被短路;为描绘两表示数的图象,需要得到多组数据,故操作中要多次改变滑动触头的位置;

(3)电流表G1与定值电阻R串联后与G2并联,由I2RG2=I1(RG1+R1),整理可得,结合数学知识,斜率,代入数据可解得

考点:伏安法测电阻、电表改装、闭合电路欧姆定律和图像的处理。

 

练习册系列答案
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小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω.他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干.
小明的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关.

①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=
0.731
0.731
mm;
②实验中电流表应选择
A1
A1
(选填“A1”或“A2”);
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=
πd2R0
4L0
πd2R0
4L0
(用给定的物理量符号和已知常数表示);
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小.(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)
答:
不产生影响
不产生影响
在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,下面是两个实例:

Ⅰ.某组设计了如图所示的电路,该电路能够测量电源E的电动势和内电阻,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R、R′.使得灵敏电流计的示数为零,这时,A、B两点的电势UA、UB的关系是:UA
=
=
UB,读出电流表和电压表的示数I1和U1,此时流过电源E的电流的精确值是
I1
I1
,电源E的路端电压的精确值是
U1
U1

(2)改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得
灵敏电流计的示数为零
灵敏电流计的示数为零
,读出
电流表和电压表的示数为I2,U2
电流表和电压表的示数为I2,U2

(3)写出电源E的电动势和电阻的表达式:E=
I1U2+I2U1
I1-I2
I1U2+I2U1
I1-I2
,r=
r=
U2-U1
I1-I2
r=
U2-U1
I1-I2

Ⅱ.某组利用如图所示的电路测定电阻RX的值,其主要操作过程是:
(1)闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1
(2)请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2
将电键S1接1,(只能调节滑动变阻器r,不能改变RP),读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2

由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2
(1)用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验.实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度.
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①实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是
 

②图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=
 
m/s2.(结果保留两位有效数字)
③实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a-F关系图线,如图丙所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是
 
.(选填下列选项的序号)
A.小车与平面轨道之间存在摩擦      B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大            D.所用小车的质量过大
(2)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω.他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);开关、导线若干.
小明的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图丁所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
F.断开开关.
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图戊所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=
 
 mm;
②实验中电流表应选择
 
(选填“A1”或“A2”);
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图己所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=
 
(用给定的物理量符号和已知常数表示).
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小.(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)答:
 
(2011?自贡模拟)(1)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图(1)甲所示,a、b分别是光电门的光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过肘,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图(1)乙所示装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤.让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图(1)丙所示.
①读出滑块的宽度d=
5.015
5.015
cm
②滑块通过光电门1的速度V1=
1.0
1.0
m/s,滑块通过光电门2的速度V2=
2.5
2.5
m/s(结果保留两位有效数字).
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成实验,除了测出V1V2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
P点到桌面高度h,重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a,斜面的长度s
P点到桌面高度h,重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a,斜面的长度s
写明代表物理量的字母)
④动摩擦因数的表达式u=
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga
h
a
-
(v2-v12)s
2Lga

(2)某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻.实验室中有如下器材:
A、待测干电池
B、电流表G((0-3mA,内电阻r1=20Ω)
C、电流表A(0-0.6A,内电阻r2=0.2Ω)     
D、滑动变阻器甲(最大阻值10Ω)
E、滑动变阻器乙(最大阻值100Ω)       
F、定值电阻值=100Ω
G、定值电組R2=5OOΩ                       
H、定值电阻R3=1.5kΩ
以及导线和开关.
由于没有电压表,为此他设计了图2

所示的电路完成了实验要求的测量.
①为了方便并能较准裤地测暈,滑动变阻器应选
D
D
定值电阻应选
G
G
.(填写各器材前的序号)
②若某次测量中电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2改变滑动变阻器滑片的位置后,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2.则可知此电源的内阻r=
(I1-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2
(I1-I1)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2
,电动势E=
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2
(I1′I2-I1I2′)(R2+r1)
I1+I2-I1-I2

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