
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文檔簡介
1、恒定電流實驗復(fù)習題(44道電學實驗題)3、用以下器材測量待測電阻Rx的阻值待測電阻Rx,阻值約為100電源E(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計)電流表A1(量程0-50mA,內(nèi)阻r1=20)電流表A2(量程0-300mA,內(nèi)阻r2約為4)定值電阻R0(20)滑動變阻器R(總阻值10)單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干(1)測量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的的1/3,請畫出實驗電路圖,(2)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2。則由已知量和測得的量計算Rx表達式為Rx= ?!敬鸢浮浚?)如圖所示,R作限流電阻亦可;(2)“伏安”法“伏伏”法是利用兩塊電壓表測電阻的一種方法,這一方法的
2、創(chuàng)新思維是運用電壓表測電流(或算電流),此方法適用于電流表不能用或沒有電流表等情形。設(shè)計電路時不僅要考慮電壓表的量程,還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連接方式。1.1利用“伏伏”法測電壓表的內(nèi)阻4、為了測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻約2000),實驗室可以提供的器材有:電流表A1,量程為0.6A,內(nèi)阻約0.1;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻約3500;變阻箱R1阻值范圍為0-9999;變阻箱R2阻值范圍為0-99.9;滑動變阻器R3,最大阻值約為100,額定電流1.5A;電源E,電動勢6V,內(nèi)阻約0.5;單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。(1)請從上述器材中選擇必要的器材,設(shè)計一個測量電壓表V的內(nèi)阻
3、的實驗電路,畫出電路原理圖(圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標注),要求測量盡量準確。(2)寫出計算電壓表V的內(nèi)阻RV的計算公式為RV= 。5、用以下器材測量電阻Rx的阻值(900-1000):電源E,有一定內(nèi)阻,電動勢約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500;滑線變阻器R,最大阻值約為100;單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。(1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標注)。(2
4、)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表V2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx= 。分析與解:很多考生解析此題,第一思維考慮的就是伏安法,由于本題沒有電流表,思維受阻,當然做不正確。只有極少數(shù)有“伏伏”法新觀念的考生才能做正確。因為本題要運用“電壓表算電流”這一創(chuàng)新思維。答案:(1)測量電阻Rx的實驗電路如圖2所示。(2)電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2,電壓表V1的內(nèi)阻r1,根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的規(guī)律,算出Rx的電阻為Rx=。 二、測金屬的電阻率8、有一根細長而均勻的金屬材料樣品,
5、截面為外方(正方形)內(nèi)圓,如圖所示。此金屬材料質(zhì)量約為0.10.2kg,長約為30cm,電阻約為10。已知這種金屬的電阻率為,密度為。因管線內(nèi)徑太小,無法直接測量,請根據(jù)下列提供的實驗器材,設(shè)計一個實驗方案測量其內(nèi)徑d。A毫米刻度尺B螺旋測微器C電流表(600mA 約1)D電流表(3A 約0.1)E電壓表(3V 約6k)F滑動變阻器(2k 0.5A)G滑動變阻器(10 2A)H直流穩(wěn)壓電源(6V 0.05)I開關(guān)一個,帶夾子的導(dǎo)線若干(1)除待測金屬材料外,應(yīng)選用的實驗器材有 (只填代號字母)。(2)畫出你所設(shè)計方案的實驗電路圖,并把所選儀器連成實際測量電路。(3)用已知的物理常量和所測得的物
6、理量,推導(dǎo)出計算金屬管線內(nèi)徑d的表達式。答案:(1)A、B、C、E、G、H、I(3分) (有選錯或漏選的扣1分,扣完為止) (2)原理圖4分(電流表外接和變阻器分壓各2分)。實物連線圖6分(電流表外接和變阻器分壓各2分,開關(guān)接通后輸出電壓最小1分,電流方向與電表極性一致1分)。(3)設(shè)長度為l,截面外邊長為a,電壓為U,電流強度為I.電阻故有 解得(5分) 15205100354045309、有一捆粗細均勻的導(dǎo)電材料樣品,長為L,電阻約為10,為測定這種材料的電阻率,現(xiàn)提供以下實驗器材:A電鍵一只,導(dǎo)線若干B螺旋測微器C電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻的準確值r1為3000)D電壓表V2(量程為9
7、V,內(nèi)阻r2大約為6000)E滑動變阻器R1(010,額定電流3A)F直流電源E(電源電動勢為12V,內(nèi)阻約為2)為了盡可能精確地測量該樣品的電阻率,回答下列問題:(1)用螺旋測微器測得該樣品的直徑如圖所示,其直徑D= mm。(2)在方框中畫出測量電阻的實驗電路圖,并標明所選儀器的符號。V1V2SRxRE,r(3)測量電阻的實驗中需要直接測量的物理量是 (填物理量的符號
8、),用已知物理量和所測得物理量的符號表示樣品的電阻Rx= 。答案:3.850 如右圖所示U1、U2 10、用伏安法測量一個定值電阻的阻值,備用器材如下 :待測電阻Rx (阻值約為25k)電流表A1:(量程100A,內(nèi)阻2k)電流表A2:(量程500A,內(nèi)阻300)電壓表V1:(量程10V,內(nèi)阻100k)電流表V2:(量程50V,內(nèi)阻500k)電源E:(電動勢15V,允許最大電流1A)滑動變阻器R:(最大阻值1k)電鍵S,導(dǎo)線若干為了盡量減小實驗誤差,要求測多組數(shù)據(jù)(1)電流表
9、應(yīng)選_,電壓表應(yīng)選_(2)畫出實驗電路圖解析:(1)器材選擇(測量電路)從減小電表讀數(shù)引起的偶然誤差的角度考慮,兩電表及電表與電源間的配置要合理注意到電源電動勢遠小于電壓表V2的量程,而跟電壓表V1的量程較接近,若選用電壓表V2來測量電壓,其最大偏轉(zhuǎn)量達不到量程的,讀數(shù)時偶然誤差太大,所以選用V1較恰當; 而此時通過電流表的最大電流,因此,電流表A2與V1配置較好圖510(2)電路選擇(控制電路)電路選擇主要從滑動變阻器對電路的控制和調(diào)節(jié)的角度考慮若采用限流電路控制,注意到測量部分的總電阻約為20k,遠大于滑動變阻器的總電阻(1k),要保證電表安全,變阻器分得的電壓至少為5V,阻值應(yīng)調(diào)到10k
10、,顯然,限流不能起到保證電表安全的作用,更不能進行有效調(diào)節(jié),所以,只能采用分壓電路控制,實驗電路如圖510所示【點評】 伏安法是測量電阻的一種最基本方法,其原理是部分電路歐姆定律,原理式為分析這類問題的關(guān)鍵是從電表配置要合理選擇器材,從對電路的控制和調(diào)節(jié)選擇控制電路并聯(lián)分流和串聯(lián)分壓原理是伏安法測電阻原理的遷移和延伸,下例是這類問題的變式11、用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(9001000):電源E,具有一定內(nèi)阻,電動勢約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500;滑線變阻器R,最大阻值約為100;單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干(1)測量
11、中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中的相應(yīng)的英文字母標注)(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖511上畫出連線(3)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表v2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=_12、為了測定電流表A1的內(nèi)阻,采用如圖514所示的電路其中:A1是待測電流表,量程為300A,內(nèi)阻約為100;A2是標準電流表,量程為200A;R1是電阻箱,阻值范圍是0999.9;R2是滑動變阻器;R3是保護電阻;E是電池組,電動勢為4V,內(nèi)阻不計;S1是單刀擲開關(guān)S2是單刀雙擲開關(guān)圖514 圖515(1)根據(jù)
12、電路圖,請在圖515中畫出連線,將器材連接成實驗電路圖516(2)連接好電路,將開關(guān)S2扳到接點a處,接通開關(guān)S1,調(diào)整滑動變阻器R2使電表A2的讀數(shù)是150A;然后將開關(guān)S2扳到接點b處,保護R2不變,調(diào)節(jié)電阻R1,使A2的讀數(shù)仍為150A若此時電阻箱各旋鈕的位置如圖516所示,電阻箱的阻值是_,則待測電流表A1的內(nèi)阻R1=_(3)上述實驗中,無論怎樣調(diào)整滑動變阻器R2的滑動端位置,都要保證兩塊電流表的安全在下面提供的四個電阻中,保護電阻R3應(yīng)選用:_(填寫阻值相應(yīng)的字母)A200k B20k C15k D20(4)下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用既要滿足上述實驗要求,又要調(diào)整方便
13、,滑動變阻器_(填寫阻值相應(yīng)的字母)是最佳選擇A1k B5k C10k D25k14、(1)一個電壓表VA的內(nèi)阻RA=1000,量程為1.0V,現(xiàn)要利用電阻箱擴大它的量程,改裝成量程為3.0V的電壓表改裝后,再用一量程為3.0V的精確的電壓表VB對改裝后的電壓表的所有刻度進行校準除了這兩個電壓表VA、VB外,還有下列一些器材: 電源E(電動勢約為6V,內(nèi)阻較?。┳冏杵鱎(總電阻約10)電阻箱R0(09999)開關(guān)S導(dǎo)線若干如圖520所示是以上器材和兩個電壓表VA、VB的實物示意圖,試在圖中畫出連線,連成進行校準時的實驗電路 圖中電阻箱的取值等于_(2)用上述電壓表VB和改裝后并已校準過的電壓表
14、(以下稱之為VC)以及一個開關(guān)和一些導(dǎo)線,去測量一個電動勢大約為2V的電源的內(nèi)阻r 簡要寫出測量步驟用測得的量表達r的公式應(yīng)為r=_15某研究性學習小組為探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系,設(shè)計并完成了有關(guān)的實驗,以下是實驗中可供選用的器材A待測小燈泡(額定功率6W,額定電流0.5A)B電流表(量程00.6A,內(nèi)阻0.1)C電壓表(量程05V,內(nèi)阻約5k)D電壓表(量程015V,內(nèi)阻約15k)E滑線變阻器(最大阻值50)F滑線變阻器(最大阻值1k)G直流電源(電動勢15V,內(nèi)阻可忽略)H開關(guān)一個,導(dǎo)線若干實驗中調(diào)節(jié)滑線變阻器,小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化,從而測出小燈泡在不同電壓下的
15、電流(1)請在虛線框中畫出為完成上述實驗而設(shè)計的合理的電路圖并在每個選用的器材旁標上題目所給的字母序號 圖540(2)如圖540所示是該研究小組測得小燈泡的IU關(guān)系圖線由圖線可知,小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而_(填“增大”、“減小”或“不變”);當小燈泡兩端所加電壓為6V時,其燈絲電阻值約為_(保留兩位有效數(shù)字)答案:(1)如圖所示 (2)增大,1716有以下可供選用的器材及導(dǎo)線若干條,要求使用個數(shù)最少的儀器盡可能精確地測量一個電流表的滿偏電流A被測電流表A1:滿偏電流約700800,內(nèi)阻約100,刻度均勻、總格數(shù)為NB電流表A2:量程0.6A,內(nèi)阻0.1 C電壓表V:量程3V,內(nèi)阻3kD滑動
16、變阻器R1:最大阻值200E滑動變阻器R2:最大阻值1kF電源E:電動勢3V、內(nèi)阻1.5G開關(guān)一個(1)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖,并在每個選用的儀器旁標上題目所給的字母序號(2)測量過程中測出多組數(shù)據(jù),其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表A的指針偏轉(zhuǎn)了n格,可算出滿偏電流Ig=_,式中除N、n外,其他字母符號代表的物理量是_ 17實驗室中現(xiàn)有的器材如下:電池E (電動勢約10V、內(nèi)阻r約1)標準電流表A1(量程300mA,內(nèi)阻r1約為5)電阻箱R1(最大阻值999.9,阻值最小改變量為0.1)滑動變阻器R2(最大阻值10)開關(guān)S和導(dǎo)線若干要求設(shè)計個測定電流表A2(量程250mA,內(nèi)阻r2約為5)內(nèi)阻的實驗
17、方案(1)在方框中畫出測量電路,并在每個儀器旁標上英文代號(2)要直接測出的物理量是_,用這些物理量表示待測電流表A2內(nèi)阻的計算公式是_ 答案:(1)如圖548所示(2)A1、A2兩電流表的讀數(shù)I1、I2和電阻箱R1的阻值26、在做測定金屬的電阻率的實驗中,若待測電阻絲的電阻約為5 ,要求測量結(jié)果盡量準確,備有以下器材:A電池組(3 V、內(nèi)阻l )B電流表(03 A,內(nèi)阻0.0125 )C電流表(00.6 A,內(nèi)阻0.125) D電壓表(03 V,內(nèi)阻4 k)E電壓表(0-15 V,內(nèi)阻15 k) F滑動變阻器(0-20 ,允許最大電流l A)滑動變阻器(02000 ,允許最大電流0.3 A)
18、 開關(guān)、導(dǎo)線上述器材中應(yīng)選用的是_ .(只填寫字母代號)某同學采用了下左圖所示的部分電路測量電阻,則測量值比真實值偏_ (選填“大”或“小”)根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到的伏安特性曲線如下右圖所示,圖中MN段向上彎曲的主要原因是 .答案:10. ACDFGH 小時間長電阻發(fā)熱,溫度升高,電阻增大. 27、圖1中電源電動勢為E,內(nèi)阻可忽略不計;電流表具有一定的內(nèi)阻,電壓表的內(nèi)阻不是無限大,S為單刀雙擲開關(guān),R為待測電阻。當S向電壓表一側(cè)閉合時,電壓表讀數(shù)為U1,電流表讀數(shù)為I1;當S向R一側(cè)閉合時,電流表讀數(shù)為I2。 根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù),可以得出待測電阻R 。 根據(jù)圖1所給出的電路,在圖2的各器件實物圖
19、之間畫出連接的導(dǎo)線。答案:29用伏安法測量一只定值電阻的實驗所需的器材實物如圖,各器材規(guī)格為:待測電阻RX(約100)直流毫安表(量程0-10mA,內(nèi)阻50)直流電壓表(量程0-3V,內(nèi)阻5k)直流電源(輸出電壓3V,內(nèi)阻可不計)滑動變阻器(0-15,允許最大電流1A)電鍵一只,導(dǎo)線若干。mA根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求,在下面方框中畫出實驗電路圖,并在實物圖上用筆畫線當導(dǎo)線連接成實驗電路。答案:外接法,分壓 30某電壓表的內(nèi)阻在2030k之間,為了測量其內(nèi)阻,實驗室提供下列可用的器材:待測電壓表V(量程3V)電流表A1(量程200A)電流表A2(量程5mA)電流表A3(量程0.6A)滑動變阻器R(最大阻值1 k)電源E(電動
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