从下列表中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电压表V1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测量多组数据。
| 器材(代号) | 规格 |
| 电压表(V1) | 量程3V,内阻r1,待测(约4KΩ) |
| 电压表(V2) | 量程15V,内阻r2=20KΩ |
| 电流表(A) | 量程3A,内阻r3=0.01Ω |
| 滑动变阻器(R) | 总电阻约为1KΩ |
| 稳压电源(E) | 电动势为20V,内阻很小 |
| 开关(S) | |
| 导线若干 |
(1)(4分)在下面的虚线方框中画出该实验的电路图,标明所用器材的代号。
(2)(4分)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1= ▲ ,式中各符号的意义是 ▲
如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端.
⑴为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:
①用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻;
②用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压;
③用多用电表的电流档测量a、b间的输出电流.
你认为以上测量中不妥的有: ▲ (填序号).
⑵含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示.请你完成U-I图线,并由图线求出等效电源的电动势E = V,内阻r = Ω.
⑶由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比 ,测得的内阻与实际值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相同”).
图甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中s为开关,R 为滑动变阻器,固定电阻R
和A1内阻之和为10000
(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),A2为理想电流表.
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(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线.
(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片c移动至___▲___(填“a端”“中央”或“b端”).
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I
和I
.多次改变滑
片C的位置,得到的数据如表:
| I | 0.120 | 0.125 | 0.130 | 0.135 | 0.140 | 0.145 |
| I | 480 | 400 | 320 | 232 | 140 | 68 |
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在坐标纸上以I
为纵坐标、I
为横坐标画出所对应的I
— I
曲线.
(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=__▲__V,内阻r=__▲___
(保留两位小数).
(5)该电路中电源输出的短路电流I
=___▲____A(保留一位小数).
图1是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和电流表A1内阻之和为10000
.
|
(2)在闭合开关S前应将滑动变阻器的滑动端P移动
至 (填“a端”、“中央”或“b端”).
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一
位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次
改变滑动端P的位置,得到的数据如下表所示.
请在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横
坐标画出所对应的I1-I2图线.
(4)由(3)中所得图线可求出电池的电动势E= V,内阻r=
.
| I1/mA | 0.120 | 0.125 | 0.130 | 0.135 | 0.140 | 0.145 |
| I2/mA | 480 | 400 | 320 | 232 | 140 | 68 |
某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.
(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 ▲ (填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。
(3)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 ▲ W。(电压表和电流表均视为理想电表)
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为 mm;
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(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值0~15Ω,最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,最大电流0.5A)
开关S;导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
。(保留2位有效数字)