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電學(xué)試驗(yàn)練習(xí)題例1、用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下:待測(cè)電阻(約100Ω);直流電流表(量程0~10、內(nèi)阻50Ω);直流電壓表(量程0~3V、內(nèi)阻5kΩ);直流電源(輸出電壓4V、內(nèi)阻不計(jì));滑動(dòng)變阻器(0~15Ω、允許最大電流1A);開(kāi)關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干.依據(jù)器材的規(guī)格和試驗(yàn)要求畫(huà)出試驗(yàn)電路圖.圖10-5【解析】用伏安法測(cè)量電阻有兩種連接方式,即電流表的內(nèi)接法和外接法,由于<,故電流表應(yīng)采納外接法.在限制電路中,若采納變阻器的限流接法,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至最大,通過(guò)負(fù)載的電流最小,24>10,此時(shí)電流仍超過(guò)電流表的量程,故滑動(dòng)變阻器必需采納分壓接法.如圖10-5所示.圖10-5例2、在某校開(kāi)展的科技活動(dòng)中,為了要測(cè)出一個(gè)未知電阻的阻值,現(xiàn)有如下器材:讀數(shù)不準(zhǔn)的電流表A、定值電阻R0、電阻箱R1、滑動(dòng)變阻器R2、單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2、電源和導(dǎo)線。⑴畫(huà)出試驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)出你所選用器材的代碼。⑵寫出主要的試驗(yàn)操作步驟。【解析】⑴試驗(yàn)電路如右圖所示(此法俗稱”替代法”)。⑵①將S2和相接,登記電流表指針?biāo)肝恢?。②將S2和R1相接,保持R2不變,調(diào)整R1的阻值,使電流表的指針指在原位置上,登記R1的值,則=R1。例3、用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值(900~1000Ω):電源E,具有確定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω;滑動(dòng)變阻器R,最大阻值約為100Ω;)單刀單擲開(kāi)關(guān)K,導(dǎo)線若干。測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3,試畫(huà)出測(cè)量電阻的一種試驗(yàn)電路原理圖?!窘馕觥咳鐖D所示(用已知內(nèi)阻的電壓表代替電流表)例4用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值。器材(代號(hào))和規(guī)格如下:電流表A1(量程250,內(nèi)阻r1為5Ω);標(biāo)準(zhǔn)電流表A2(量程300,內(nèi)阻r2約為5Ω);待測(cè)電阻R1(阻值約為100Ω);滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10Ω);電源E(電動(dòng)勢(shì)約為10V,內(nèi)阻r約為1Ω);單刀單擲開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。⑴要求方法簡(jiǎn)捷,并能測(cè)多組數(shù)據(jù),畫(huà)出試驗(yàn)電路原理圖并標(biāo)明每個(gè)器材的代號(hào).⑵須要干脆測(cè)量的物理量是,用測(cè)的量表示待測(cè)電阻R1的計(jì)算公式是R1=?!窘馕觥竣旁囼?yàn)電路圖如圖所示(用已知內(nèi)阻的電流表代替電壓表)。⑵兩電流表A1、A2的讀數(shù)為I1、I2和電流表A1的內(nèi)阻為r1,待測(cè)電阻R1的阻值的計(jì)算公式是:例5有一電阻,其阻值在100~200Ω之間,額定功率為0.25W。要用伏安法較精確地測(cè)量它的阻值,試驗(yàn)器材有:安培表A1,量程為50,1=100Ω,安培表A2,量程為1A,2=20Ω電壓表V1,量程為5V,1=10kΩ,電壓表V2,量程為15V,2=30kΩ變阻器R1,變阻范圍0~20Ω,2A,變阻器R2,變阻范圍0~1000Ω,1A,9V電源,電鍵,導(dǎo)線。⑴試驗(yàn)中應(yīng)選用的電流表、電壓表、變阻器分別是:。⑵畫(huà)出所用試驗(yàn)電路圖?!窘馕觥竣旁试S通過(guò)電阻中電流可能的最大值由:得,。因?yàn)殡娮杩赡転?00Ω,所以通過(guò)被測(cè)電阻的電流的最大值可能是35,應(yīng)用電流表的示數(shù)來(lái)限制通過(guò)電阻的電流,因此,電流表應(yīng)選A1。又因?yàn)?所以。因?yàn)殡娮杩赡転?00Ω,所以允許加在電阻兩端的電壓的最大值可能是5V,應(yīng)用電壓表的示數(shù)來(lái)限制加在電阻兩端的電壓,因此電壓表應(yīng)選V1。因?yàn)镽1<R2,且2A>35,所以應(yīng)選變阻器R1。因?yàn)镽1<所以滑動(dòng)變阻器連接方式應(yīng)選用分壓電路。因?yàn)?lt;,所以應(yīng)選用外接電路。⑵試驗(yàn)所用電路如圖所示例6(2000年全國(guó))從下表中選出適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的測(cè)量精度,并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。⑴在虛線方框中畫(huà)出電路圖,標(biāo)明所用器材的代號(hào)。器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)量程10,內(nèi)阻r1待測(cè)(約40Ω)電流表(A2)量程500μA,內(nèi)阻r2=750Ω電壓表(V)量程10V,內(nèi)阻r3=10Ω電阻(R1)阻值約100Ω,作愛(ài)護(hù)電阻用滑動(dòng)變阻器(R)總阻值約50Ω電池(E)電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小導(dǎo)線若干,電鍵K⑵若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算r1,則所用的表達(dá)式為r1,式中各符號(hào)的意義是?!窘馕觥竣湃鐖D所示(用已知內(nèi)阻的電流表代替電壓表)。⑵,I1表示通過(guò)電流表A1的電流,I2表示通過(guò)電流表A2的電流,r2表示電流表A2的內(nèi)阻。VV例7(2006年全國(guó)Ⅰ、Ⅲ)現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表的內(nèi)阻。給定的器材有:待測(cè)電壓表(量程2V,內(nèi)阻約4kΩ);電流表(量程1.2,內(nèi)阻約500Ω);直流電源E(電動(dòng)勢(shì)約2.4V,內(nèi)阻不計(jì));固定電阻3個(gè):R1=4000Ω,R2=10000Ω,R3=15000Ω;電鍵S及導(dǎo)線若干。要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半。VV⑴試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè),和其它器材一起組成測(cè)量電路,并在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖。(要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。)⑵電路接通后,若電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則電壓表內(nèi)阻?!窘馕觥竣湃舾纱鄬㈦妷罕砗秃涟脖泶?lián),因毫安表的量程過(guò)大(即兩電表量程不匹配),故應(yīng)將電壓表和確定值電阻并聯(lián)。試驗(yàn)電路如圖所示,若選用電阻R1,則并聯(lián)電阻=2000Ω,電壓表讀數(shù)R1SEVU=·R=×2000=1.92>1V,電流表讀數(shù)I===0.00096A=0.96>0.6,R1符合要求,同理可得R2、R3不符合要求,故選RR1SEV⑵電路接通后,通過(guò)R1的電流I1=,則通過(guò)電壓表的電流為I2=I-I1=I-,所以電壓表的內(nèi)阻==例8(2006年全國(guó)Ⅱ)現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓4V、額定功率1.6W的小燈泡(圖中用\o\(○,×)表示)的伏安特性曲線。要求所測(cè)電壓范圍為0.1V~4V。A2A1V現(xiàn)有器材:直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5V,內(nèi)阻不計(jì)),電壓表(量程4.5V,內(nèi)阻約為4×104Ω),電流表(量程250,內(nèi)阻約為2Ω),電流表(量程500,內(nèi)阻約為1Ω),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為30Ω),電鍵S,導(dǎo)線若干。假如既要滿意測(cè)量要求,又要測(cè)量誤差較小,應(yīng)當(dāng)選用的電流表是,下面兩個(gè)電路應(yīng)當(dāng)選用的是A2A1VA2【解析】在測(cè)量小燈泡的伏安曲線時(shí),由于題目要求電壓范圍為0.1V~4V,因此滑動(dòng)變阻器采納分壓式接法。依據(jù)估算通過(guò)小燈泡的額定電流為0.4A,因此電流表應(yīng)當(dāng)選用A2臨界電阻大于小燈泡電阻,因此應(yīng)當(dāng)選擇電流表外接法即選擇甲電路進(jìn)行測(cè)量。例9、用右圖所示的電路,測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)整滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路,電路中用一個(gè)定值電阻R0起愛(ài)護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外,可供運(yùn)用的試驗(yàn)器材還有:電流表(量程0.6A、3A);電壓表(量程3V、15V)定值電阻(阻值1、額定功率5W)定值電阻(阻值10,額定功率10W)滑動(dòng)變阻器(陰值范圍010、額定電流2A)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-100、額定電流1A),那么(1)要正確完成試驗(yàn),電壓表的量程應(yīng)選擇V,電流表的量程應(yīng)選擇A;R0應(yīng)選擇的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是的滑動(dòng)變阻器。引起該試驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要緣由是。(1)3,0.6,1,0~10。(2)由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小。解析:由于電源是一節(jié)干電池(1.5V),所選量程為3V的電壓表;估算電流時(shí),考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右,加上愛(ài)護(hù)電阻,最大電流在0.5A左右,所以選量程為0.6A的電流表;由于電池內(nèi)阻很小,所以愛(ài)護(hù)電阻不宜太大,否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小,造成的誤差大;滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了,取0~10Ω能很好地限制電路中的電流和電壓,若取0~100Ω會(huì)出現(xiàn)起先幾乎不變最終突然變更的現(xiàn)象。系統(tǒng)誤差一般由測(cè)量工具和所造成測(cè)量方法造成的,一般具有傾向性,總是偏大或者偏小。本試驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小,造成E測(cè)<E真,r測(cè)<r真。例10、某同學(xué)在試驗(yàn)室測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,試驗(yàn)室中有如下器材:開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。由于沒(méi)有電壓表,為此他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路完成了試驗(yàn)要求的測(cè)量。①為了便利并能較精確測(cè)量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選,定值電阻應(yīng)選用。(填寫定值電阻前的序號(hào))②若某次測(cè)量中電流表G的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2;變更滑動(dòng)變阻器的位置后,電流表G的示數(shù)為I1′,電流表A的示數(shù)為I2′。則可知此電源的內(nèi)電阻測(cè)量值為,電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值為?!窘馕觥扛呻姵氐碾妱?dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量,一般須要電流表和電壓表。由于題中沒(méi)有電壓表,故須要將電流表改裝為電壓表,且改裝后電壓表的量程應(yīng)當(dāng)達(dá)到1.5V,則總電阻為,故定值電阻應(yīng)選用的序號(hào)為的電阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用②在兩次測(cè)量過(guò)程中,通過(guò)電源的電流是兩只電表的電流之和,則依據(jù)全電路歐姆定律有,解之,得,【例11】某探討性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器,須要選用一電器元件。圖為該電器元件的伏安特性曲線,有同學(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑,先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線,試驗(yàn)室備有下列器材:器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)電流表(A2)電壓表(V1)電壓表(V2)滑動(dòng)變阻器(R1)滑動(dòng)變阻器(R2)直流電源(E)開(kāi)關(guān)(S)導(dǎo)線若干量程0~50,內(nèi)阻約為50量程0~200,內(nèi)阻約為10量程0~3V,內(nèi)阻約為10k量程0~15V,內(nèi)阻約為25k阻值范圍0~15,允許最大電流1A阻值范圍0~1k,允許最大電流100輸出電壓6V,內(nèi)阻不計(jì)①為提高試驗(yàn)結(jié)果的精確程度,電流表應(yīng)選用;電壓表應(yīng)選用;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。(以上均填器材代號(hào))②為達(dá)到上述目的,請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出正確的試驗(yàn)電路原理圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。③若發(fā)覺(jué)試驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線和圖中曲線基本吻合,請(qǐng)說(shuō)明該伏安特性曲線和小電珠的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)?相同點(diǎn):,不同點(diǎn):。解析:①圖像中電流0~0.14A,電流表選A2;電源電壓6V,但圖像只要求電壓在0~3V之間調(diào)整,為了測(cè)量精確電壓表選V1;由于繪制圖像的須要,要求電壓從0~3V之間調(diào)整,所以滑動(dòng)變阻器只能采納分壓式接法,為了能很好調(diào)整電壓,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1。②該元件約幾十Ω,,電壓表的分流作用可以忽視,所以采納電流表外接法;試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集要求從零起先,所以滑動(dòng)變阻器采納分壓式接法。③從圖像的形態(tài)和斜率變更趨勢(shì)上去找相同點(diǎn)和不同點(diǎn),突出都是“非線性”,圖像上某點(diǎn)和原點(diǎn)連線的斜率是電阻的倒數(shù)?!纠?2】某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池。該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻,但是從試驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為9.999,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)一只電流表(量程=0.6A,內(nèi)阻)和若干導(dǎo)線。①請(qǐng)依據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E內(nèi)電阻的要求,設(shè)計(jì)圖4中器件的連接方式,畫(huà)線把它們連接起來(lái)。②接通開(kāi)關(guān),逐次變更電阻箱的阻值,讀處和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄當(dāng)電阻箱的阻值時(shí),其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示。處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)。首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù);再制作坐標(biāo)圖,如圖6所示,圖中已標(biāo)注出了()的幾個(gè)和測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你將和圖5試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖6中上。③在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)練成圖線。④依據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)V,內(nèi)電阻解析:依據(jù)閉合電路歐姆定律,測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,須要得到電源的路端電壓和通過(guò)電源的電流,在本試驗(yàn)中沒(méi)有電壓表,但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表,測(cè)量電源的路端電壓,通過(guò)電流表的電流也是通過(guò)電源的電流,所以只須要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。實(shí)物圖的連接如答圖4所示。由閉合電路歐姆定律有:E(),解得:,依據(jù)1圖線可知:電源的電動(dòng)勢(shì)等于圖線的斜率,內(nèi)阻為縱軸負(fù)方向的截距減去電流表的內(nèi)阻。答案:①見(jiàn)答圖4②見(jiàn)答圖6③見(jiàn)答圖6④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35)【例13】某同學(xué)為了較精確的測(cè)量一阻值約為20Ω的電阻的阻值.①在以下備選器材中電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選,變阻器應(yīng)選.(只填寫器材對(duì)應(yīng)的字母代號(hào))電源E(電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻可忽視不計(jì))電流表A1(量程50,內(nèi)阻約12Ω);電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.12Ω);電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ),電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ);滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω,允許最大電流2.0A);滑動(dòng)變阻器R2(0~1000Ω,允許最大電流0.5A);定值電阻R(30Ω,允許最大電流1.0A);開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出試驗(yàn)電路圖(要求干脆測(cè)量量的變更范圍盡可能大一些,所選器材用對(duì)應(yīng)符號(hào)標(biāo)出)。③若某次測(cè)量中,電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則計(jì)算待測(cè)電阻的阻值表達(dá)式為=。【解析】測(cè)量電阻的阻值一般利用伏安法,電壓表明顯應(yīng)選量程為3V的V1;依據(jù)歐姆定律簡(jiǎn)單求得電路中的最大電流,明顯超過(guò)了電流表A150的量程,但電流表A2的量程又太大,故我們可以將定值電阻R(30Ω)和待測(cè)電阻相串聯(lián),此時(shí)電路中的最大電流,利用電流表A1測(cè)量電流即可。由于要求干脆測(cè)量量的變更范圍盡可能大一些,故只能采納分壓電路,且滑動(dòng)變阻器運(yùn)用電阻較小的R1。最終我們確定電流表的解法:由于此時(shí)電路的臨界電阻,則應(yīng)當(dāng)利用電流表的外接法。由此得到試驗(yàn)電路圖如圖所示,當(dāng)電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則計(jì)算待測(cè)電阻的阻值表達(dá)式.【例14】從下表中選取出適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,畫(huà)在下面的方框中,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的精確度,并能測(cè)出多組數(shù)據(jù)。器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)量程10,內(nèi)阻r1待測(cè)(約40Ω)電流表(A2)量程500μA,內(nèi)阻r2=750Ω電壓表(V)量程10V,內(nèi)阻r3=10kΩ電阻(R1)阻值約100Ω,作愛(ài)護(hù)電阻用滑動(dòng)變阻器(R2)總阻值約50Ω電池(E)電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小電鍵(S)導(dǎo)線若干【解析】要測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻,按常規(guī)思想應(yīng)用伏安法,將電壓表并聯(lián)在待測(cè)電流表兩端,但依據(jù)本題所供應(yīng)的儀器,我們可以首先確定,在本試驗(yàn)中不行能用到電壓表,因?yàn)殡娫吹碾妱?dòng)勢(shì)只有1.5V,而電壓表的量程為10V,最多不到滿偏的1/6,用它來(lái)讀數(shù)誤差太大,因此該試驗(yàn)?zāi)苡玫降碾姳碇豢赡苡脙蓧K電流表。兩塊電流表有可能串聯(lián),也有可能并聯(lián),但題目中電流表A2的內(nèi)阻r2已知,因此將兩電流表并聯(lián),依據(jù)并聯(lián)規(guī)律I1r12r2可求出電流表A1的內(nèi)阻r1=。加在電流表兩端的電壓最大值2=0.375V,而滑動(dòng)變阻的最大阻值只有50Ω,假如將滑動(dòng)變阻器接成限流,會(huì)超過(guò)電流表的量程,將它們燒壞。假如僅僅將滑動(dòng)變阻器接成分壓,滑動(dòng)變阻器可調(diào)整的范圍很小,只有全長(zhǎng)的1/4,這樣測(cè)量的次數(shù)比較少。故應(yīng)將定值電阻R1接在干路上用作限流,電路圖如圖所示?!纠?5】現(xiàn)有器材:量程為10.0、內(nèi)阻約30-40的電流表一個(gè),定值電阻R1=150,定值電阻R2=100,單刀單擲開(kāi)關(guān)K,導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V)的電動(dòng)勢(shì)。(1)按要求在實(shí)物圖上連線。(2)用已知量和干脆測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為,式中各干脆測(cè)得量的意義是:.【解析】依據(jù)供應(yīng)的器材,可任取一個(gè)定值電阻和電流表、干電池、開(kāi)關(guān)接成一個(gè)串聯(lián)電路,用歐姆定律建立方程組進(jìn)行測(cè)量。但在本題中,電流表量程為10.0,干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,假如把定值電阻R1和電流表、干電池、開(kāi)關(guān)接成一個(gè)串聯(lián)電路,則回路中總電阻約為180,回路中電流約為1.5V/180=8.3,而假如把定值電阻R2和電流表、干電池、開(kāi)關(guān)接成一個(gè)串聯(lián)電路,,則回路中總電阻約為130,回路中電流約為1.5V/130=11.5,明顯,該電流已超過(guò)電流表的量程??紤]到試驗(yàn)的可行性,此時(shí)用定值電阻R2和R1串聯(lián)即可,故有如下解答:(1)連圖:左圖只用R1接入電路;右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。(連線如圖)(2)設(shè)I1是外電阻為R1時(shí)的電流,I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流,則有,解之,可解得干電池電動(dòng)勢(shì)為:.RAR滑GRAR滑G開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。由于沒(méi)有電壓表,為此他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路完成了試驗(yàn)要求的測(cè)量。①為了便利并能較精確測(cè)量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選,定值電阻應(yīng)選用。(填寫定值電阻前的序號(hào))②若某次測(cè)量中電流表G的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2;變更滑動(dòng)變阻器的位置后,電流表G的示數(shù)為I1′,電流表A的示數(shù)為I2′。則可知此電源的內(nèi)電阻測(cè)量值為,電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值為?!窘馕觥扛呻姵氐碾妱?dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量,一般須要電流表和電壓表。由于題中沒(méi)有電壓表,故須要將電流表改裝為電壓表,且改裝后電壓表的量程應(yīng)當(dāng)達(dá)到1.5V,則總電阻為,故定值電阻應(yīng)選用的序號(hào)為的電阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用②在兩次測(cè)量過(guò)程中,通過(guò)電源的電流是兩只電表的電流之和,則依據(jù)全電路歐姆定律有,解之,得,.【例18】小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的上升而變大.某同學(xué)為探討這一現(xiàn)象,用試驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓):(1)在左下框中畫(huà)出試驗(yàn)電路圖.可用的器材有:電壓表、電流表、滑線變阻器(變更范圍0-10Ω)、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干.(2)在右圖中畫(huà)出小燈泡的曲線.(3)某電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5V,內(nèi)阻是2.0Ω.將本題中的燈泡接在該電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率是多少?【解析】(1)為了作出小燈泡的曲線,必需采納分壓的方法;而因?yàn)樾襞莸碾娮璞容^小,故采納電流表的外接法,試驗(yàn)電路圖見(jiàn)下圖.(2)小燈泡的曲線首先用描點(diǎn)法作出各個(gè)點(diǎn),利用圓滑的曲線連接即可得到下圖。(3)作出圖線,可得小燈泡工作電流為0.35安,工作電壓為0.80伏,因此小燈泡實(shí)際功率為0.28瓦.【例19】在"測(cè)定金屬的電阻率"的試驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示,用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度0.810m.金屬絲的電阻大約為4Ω(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為.(2)在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí),除被測(cè)電阻絲外,還有如下供選擇的試驗(yàn)器材:A.直流電源:電動(dòng)勢(shì)約4.5V,內(nèi)阻很??;B.電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω;C.電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻0.025Ω;D.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻3kΩ;E.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10Ω;F.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值50Ω.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等.在可供選擇的器材中,應(yīng)當(dāng)選用的電流表是,應(yīng)當(dāng)選用的滑動(dòng)變阻器是。(3)依據(jù)所選的器材,在如圖所示的方框中畫(huà)出試驗(yàn)電路圖.(4)若依據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的電阻為4.1Ω,則這種金屬材料的電阻率為Ω·m.(保留二位有效數(shù)字)【解析】(1)金屬絲的直徑為0.522mm(2)電路中的最大電流,明顯超過(guò)了電流表A10.6A的量程,但電流表A2的量程又太大,故電流表應(yīng)當(dāng)選用A1,由于滑動(dòng)變阻器R1最大阻值為10由于此時(shí)電路的臨界電阻,故電流表采納外解法.(3)試驗(yàn)電路如圖所示(4)利用電阻定律,則1.1×10-6Ω·m.【例20】在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中,備有下列器材:A.待測(cè)的干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)電阻小于1.0Ω)B.電流表G(滿偏電流3,內(nèi)阻10Ω)C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻0.1Ω)D.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑動(dòng)變阻器R2(0~200ΩA)F.定值電阻R0(990Ω)G.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)發(fā)覺(jué)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表,但給出了兩個(gè)電流表,于是他設(shè)計(jì)了如圖所示中甲的(a)、(b)兩個(gè)參考試驗(yàn)電路,其中合理的是圖所示的電路;在該電路中,為了操作便利且能精確地進(jìn)行測(cè)量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(填寫器材前的字母代號(hào)).(2)圖乙為該同學(xué)依據(jù)(1)中選出的合理的試驗(yàn)電路利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1—I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)V,內(nèi)阻Ω?!窘馕觥勘绢}中測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻須要用電壓表和電流表,由于題中只給了兩個(gè)電流表,故可以通過(guò)改裝來(lái)實(shí)現(xiàn).因?yàn)槎ㄖ惦娮鑂0=990Ω,則電流表G和之串聯(lián)較好,所以合理的是b圖所
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