题目内容

18．实验室中有一量程较小的电流表G，其内阻约为100Ω，满偏电流为10mA，将它改装成量程为0.1A、1A的双量程电流表．现有器材如下：
A．滑动变阻器R1，最大阻值50Ω
B．滑动变阻器R2，最大阻值2kΩ
C．电阻箱R'
D．电池E1，电动势1.5V
E．电池E2，电动势15V；（所有电池内阻均不计）
F．单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，及导线若干．
（1）采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻，步骤如下：
a．先将R调到最左端，闭合S1，断开S2，调节R使电流表G满偏
b．使R不变，闭合S2，调节电阻箱R′，使电流表G半偏
c．此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻RG．
为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为B、电池为E2（填器材前的序号）；
（2）采用此种方法电流表G内阻测量值＜真实值（填“＞”、“=”或“＜”）；
（3）如果在步骤（1）中测得电流表G的内阻为90Ω，将电流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R1=1Ω，R2=9Ω．

分析 （1）半偏法测电阻：用“半偏电流法”测定电流表G的内电阻Rg的实验中，先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，调节电阻箱R′使电流表指针指在刻度盘的中央；本实验在R＞＞R′的条件下，近似有Rg=R′
（2）由欧姆定律求得电阻值．

解答 解：（1）“半偏电流法”测定电流表G的内电阻R g，本实验在要求R＞＞R′的条件下，使得电流表两端的电压很小，则要用大的滑动变阻器故选B；本实验要求滑动变阻器的分压尽量大于电流计的电压，则要选电动势大一点的电源，故选：E2；当S2接通时，R′有电流流过，R′和Rg并联，并联后的电阻减小，总电流增加，当电流表示数从满偏电流I1调到半偏电流$\frac{{I}_{1}}{2}$时，R′中电流稍大于$\frac{{I}_{1}}{2}$，则R′＜Rg，则测量值小于真实值．
（2）0.1A档时：IgRg=（I1-Ig）（R1+R2）…①
1A档时：Ig（Rg+R2）=（I2-Ig）R1…②
联立①②代入数据，得：R1=1Ω，R2=9Ω
故答案为：（1）B，E2，（2）＜；（3）1，9

点评 掌握半偏法测电阻的原理是解本题的关键，一定明确本实验在R＞＞R′的条件下进行的．明确电表的改装原理

练习册系列答案
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5．一辆小车在光滑的水平上匀速行驶，在下列各种情况中，小车速度仍保持不变的是（　　）
A．从车的上空竖直掉落车内一个小钢球
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C．从车上同时向前和向后以相同的对地速率扔出质量相等的两物体
D．从车上同时向前和向后以相同的对车速率扔出质量相等的两物体
9．如图所示，质量为m的工件，从高h的光滑曲面上由静止下滑，水平向右进入传送带，传送带以v0=$\sqrt{2gh}$速度匀速向左运动，传送带长L，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=$\frac{d}{2L}$．求：
（1）物体离开传送带时的速度．物体是从传送带的左边还是右边离开传送带？
（2）物体在传送带上运动过程产生的热能．
6．MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L．在导轨的下部有垂直于导轨向里的匀强磁场，磁感应强度为B．金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计．在以下讨论中，假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并良好接触，导线和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g．
（1）如图甲所示，当在导轨的MM′端通过导线将阻值为R的定值电阻连接，在t=0时无初速度地释放金属棒ef，求金属棒所能达到的最大速度vm的大小．
（2）如图乙所示，当在导轨的MM′端通过导线将电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器连接，在t=0时无初速度地释放金属棒ef．
①求电容器达到击穿电压所用的时间；
②金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应的电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加．单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度．已知平行板电容器的电容的大小可表示为C=$\frac{{?}_{0}S}{d}$，?0为真空中的介电常数．证明：平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数．结果用?0和一些数字的组合表示．
13．如图所示，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置的轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态．现让让圆环从图示位置（距地面高度为h）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B时速度恰好为零．则在圆环下滑至底端的过程中（　　）
A．圆环所受合力做功为零
B．弹簧恢复原长时，圆环的速度最大
C．弹簧的弹性势能和圆环的动能之和一直增大
D．弹簧的弹性势能和圆环的动能之和先减小后增大
3．三根相同的圆柱形木料按如图所示的方法放置于水平地面上，每根木料的重量均为G，对它们的受力情况分析，以下说法错误的是（　　）
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C．地面对b有向右的摩擦力D．b对a的支持力大小等于G
10．汽车在刹车过程中，下列说法正确的是（　　）
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8．下列说法中正确的是（　　）
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