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文檔簡介
專題05電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)夸汿OC\o"1-2"\h\u 2清單01螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù) 2清單02電流表和電壓表的改裝、使用和讀數(shù) 3清單03電流表的內(nèi)外接法的選擇及技巧 3清單04滑動變阻器的分壓式和限流式接法選擇及技巧 4清單05歐姆表的工作原理 5清單06實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用表 5清單07實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測定 7清單08實(shí)驗(yàn):電源電動勢和內(nèi)阻的測量 8清單09實(shí)驗(yàn):描繪小燈泡的伏安特性曲線 9 11突破實(shí)驗(yàn)01用多用表測量電學(xué)中的物理量 11突破實(shí)驗(yàn)02導(dǎo)體電阻率的測定 11突破實(shí)驗(yàn)03電源電動勢和內(nèi)阻的測量 18突破實(shí)驗(yàn)04描繪小燈泡的伏安特性曲線 21突破實(shí)驗(yàn)06特殊法測電阻 30 39
清單01螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)1.螺旋測微器原理和使用(1)構(gòu)造:如圖甲,S為固定刻度,H為可動刻度.(2)原理:可動刻度H上的刻度為50等份,旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周,螺桿P前進(jìn)或后退0.5mm,則螺旋測微器的精確度為0.01mm.甲乙(3)讀數(shù)①測量時被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出,不足半毫米部分由可動刻度讀出.②測量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)③如圖乙所示,固定刻度示數(shù)為2.0mm,不足半毫米,從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為:2.0mm+15.0×0.01mm=2.150mm.游標(biāo)卡尺的原理和使用(1)構(gòu)造(如圖所示):主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標(biāo)尺上還有一個深度尺,尺身上還有一個緊固螺釘.(2)用途:測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑.(3)原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成.不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的,見下表:刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可準(zhǔn)確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表達(dá)為(x+K×精確度)mm.清單02電流表和電壓表的改裝、使用和讀數(shù)電流表和電壓表的改裝項(xiàng)目改裝為大量程的電壓表改裝為大量程的電流表原理串聯(lián)電阻分壓并聯(lián)電阻分流改裝原理圖分壓電阻或分流電阻U=Ig(Rg+R),故R=eq\f(U,Ig)-RgIgRg=(I-Ig)R,故R=eq\f(IgRg,I-Ig)改裝后電表內(nèi)阻RV=Rg+R>RgRA=eq\f(RRg,R+Rg)<Rg兩種電表的使用技巧(1)機(jī)械調(diào)零:在不通電時,指針在零刻度線的位置;(2)量程選擇:指針在滿偏刻度的以上;(3)接入方法:電流表EQ\o\ac(○,A)與待測用電器串聯(lián),電壓表EQ\o\ac(○,V)與待測電阻并聯(lián),接線時,都是電流從正極(紅色接線柱)流入,負(fù)極(黑色接線柱)流出;讀數(shù)(1)0~3V的電壓表和0~3A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度分別是0.1V或0.1A,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位.(2)對于0~15V量程的電壓表,精確度是0.5V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1V.(3)對于0~0.6A量程的電流表,精確度是0.02A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01A.清單03電流表的內(nèi)外接法的選擇及技巧電流表和電壓表測電阻兩種方法的比較(電流表)內(nèi)接法(電流表)外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測=Ux+UA電壓表分流I測=Ix+I(xiàn)V電阻測量值R測=eq\f(U測,I測)=Rx+RA>Rx測量值大于真實(shí)值R測=eq\f(U測,I測)=eq\f(RxRV,Rx+RV)<Rx測量值小于真實(shí)值適用條件RA?RxRV?Rx巧記口訣大內(nèi)偏大(大電阻內(nèi)接法,測量值偏大)小外偏?。ㄐ‰娮柰饨臃ǎ瑴y量值偏小)伏安法測電阻的電路選擇方法方法(電流表)內(nèi)接法(電流表)外接法計算法Rx>eq\r(RVRA)Rx<eq\r(RVRA)試觸法按如圖所示電路圖接好電路,讓電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表內(nèi)接法.如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表外接法清單04滑動變阻器的分壓式和限流式接法選擇及技巧滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較限流接法分壓接法對比說明電路圖串并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍eq\f(RE,R+R0)≤U≤E0≤U≤E分壓調(diào)節(jié)范圍大,并且從0開始負(fù)載R上電流的調(diào)節(jié)范圍eq\f(E,R+R0)≤I≤eq\f(E,R)0≤I≤eq\f(E,R)分壓條件范圍大,并且從0開始開關(guān)閉合前觸頭位置最右端最左斷都是為了保護(hù)電路兩種接法的選擇(1)限流式接法適合控制阻值較小的電阻的電壓,分壓式接法適合控制阻值較大的電阻的電壓.(2)要求電壓從0開始逐漸增大,采取分壓式接法.清單05歐姆表的工作原理歐姆表的原理和使用(1)構(gòu)造:如圖所示,歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成.歐姆表內(nèi)部:電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián).外部:接被測電阻Rx.全電路電阻R總=Rg+R+r+Rx.(2)工作原理:閉合電路歐姆定律I=eq\f(E,Rg+R+r+Rx).(3)刻度的標(biāo)定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使I=Ig,電流表的指針達(dá)到滿偏,這一過程叫歐姆調(diào)零.①當(dāng)I=Ig時,Rx=0,在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”.(圖甲)②當(dāng)I=0時,Rx→∞,在I=0處標(biāo)為“∞”.(圖乙)③當(dāng)I=eq\f(Ig,2)時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫中值電阻.歐姆表測電阻的誤差分析(1)電池舊了電動勢下降,會使電阻測量值偏大.(2)歐姆表擋位選擇不當(dāng),導(dǎo)致表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差,通常使表針指在中央刻度附近,即表盤的eq\f(1,3)~eq\f(2,3)范圍內(nèi),誤差較?。鍐?6實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用表多用電表的原理和使用構(gòu)造多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,又稱萬用表(2)多用表的使用步驟eq\o\ac(○,1)用螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動多用電表的機(jī)械調(diào)零旋鈕(調(diào)整定位螺絲),使指針正對零刻度(電流、電壓的零刻度)。eq\o\ac(○,2)選擋:測電流、電壓時選擇合適的量程;測電阻時選擇合適的倍率,以使指針指在中間刻度范圍。eq\o\ac(○,3)測電阻選用合適的倍率后,用歐姆調(diào)零旋鈕進(jìn)行調(diào)零(表筆直接接觸,指針指右側(cè)電阻零刻度)。eq\o\ac(○,4)將紅黑表筆接被測電阻兩端進(jìn)行測量。eq\o\ac(○,5)將指針示數(shù)乘以倍率得測量值。eq\o\ac(○,6)使用完畢后,將選擇開關(guān)扳到或交流電壓最高擋。(3)多用表使用的注意事項(xiàng)eq\o\ac(○,1)使用歐姆表前,首先應(yīng)估測待測電阻的大小,選擇合適的擋位,如果指針偏轉(zhuǎn)角度大小,應(yīng)增大倍率;如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大,應(yīng)減小倍率。eq\o\ac(○,2)每次換擋后都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。eq\o\ac(○,3)被測電阻要跟電源及其他元件斷開。eq\o\ac(○,4)測電阻時不要用兩手同時接觸表筆的金屬桿。eq\o\ac(○,5)讀數(shù)時應(yīng)將指針示數(shù)乘以相應(yīng)倍率。二極管的單向?qū)щ娦裕?)晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,它有兩個極,即正極和負(fù)極,它的符號如圖甲所示.(2)晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號上的箭頭表示允許電流通過的方向).當(dāng)給二極管加正向電壓時,它的電阻很小,電路導(dǎo)通,如圖乙所示;當(dāng)給二極管加反向電壓時,它的電阻很大,電路截止,如圖丙所示.(3)將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋,紅、黑表筆接到二極管的兩極上,當(dāng)黑表筆接“正”極,紅表筆接“負(fù)”極時,電阻示數(shù)較小,反之電阻示數(shù)很大,由此可判斷出二極管的正、負(fù)極.3.使用多用電表的注意事項(xiàng)(1)表內(nèi)電源正極接黑表筆,負(fù)極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“-”孔,注意電流的實(shí)際方向.(2)區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”.機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋扭.(3)測電壓時,多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián);測電流時,多用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián).(4)測量電阻時,每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零.(5)由于歐姆表盤難以估讀,測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字,讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)量程的倍率.(6)使用多用電表時,手不能接觸測試筆的金屬桿,特別是在測電阻時,更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿.(7)測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開,否則不但影響測量結(jié)果,甚至可能損壞電表.(8)如果長期不用歐姆表,應(yīng)把表內(nèi)電池取出.清單07實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆章菪郎y微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法;掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法;會用伏安法測電阻,并能測定金屬的電阻率。實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑d,計算出橫截面積S,并用伏安法測出電阻Rx,即可計算出金屬絲的電阻率.2.實(shí)驗(yàn)器材被測金屬絲,直流電源(4V),電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),滑動變阻器(0~50Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測微器,毫米刻度尺.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d.(2)連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路.(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,反復(fù)測量三次,求出其平均值l.(4)把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置.(5)閉合開關(guān),改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,填入記錄表格內(nèi).(6)將測得的Rx、l、d值,代入公式R=ρeq\f(l,S)和S=eq\f(πd2,4)中,計算出金屬絲的電阻率.清單08實(shí)驗(yàn):電源電動勢和內(nèi)阻的測量一、基本實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)驗(yàn)原理閉合電路歐姆定律.2.實(shí)驗(yàn)器材電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.3.基本操作(1)電流表用0.6A的量程,電壓表用3V的量程,按圖連接好電路.(2)把滑動變阻器的滑片移到使阻值最大的一端.(3)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1,U1).用同樣的方法再測量幾組I、U值,填入表格中.(4)斷開開關(guān),拆除電路,整理好器材.二、數(shù)據(jù)處理及規(guī)律方法1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求E、r的處理方法(1)列方程求解:由U=E-Ir得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(U1=E-I1r,U2=E-I2r)),解得E、r.(2)用作圖法處理數(shù)據(jù),如圖所示.①圖線與縱軸交點(diǎn)為E;②圖線與橫軸交點(diǎn)為I短=eq\f(E,r);③圖線的斜率表示r=|eq\f(ΔU,ΔI)|.2.注意事項(xiàng)(1)為了使路端電壓變化明顯,可使用內(nèi)阻較大的舊電池.(2)電流不要過大,應(yīng)小于0.5A,讀數(shù)要快.(3)要測出不少于6組的(I,U)數(shù)據(jù),變化范圍要大些.(4)若U-I圖線縱軸刻度不從零開始,則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流,內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r=|eq\f(ΔU,ΔI)|確定.(5)電流表要內(nèi)接(因?yàn)閞很小).3.誤差來源(1)偶然誤差:用圖象法求E和r時作圖不準(zhǔn)確.(2)系統(tǒng)誤差:電壓表分流.清單09實(shí)驗(yàn):描繪小燈泡的伏安特性曲線一、基本實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)驗(yàn)原理(1)測多組小電珠的U、I的值,并繪出I-U圖象;(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系.2.實(shí)驗(yàn)器材小電珠“3.8V,0.3A”、電壓表“0~3V~15V”、電流表“0~0.6A~3A”、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)畫出電路圖(如圖甲所示).(2)將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的電路.(3)測量與記錄移動滑動變阻器觸頭位置,測出12組左右不同的電壓值U和電流值I,并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中.(4)數(shù)據(jù)處理①在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,I為縱軸,建立直角坐標(biāo)系.②在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn).③將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,得到小電珠的伏安特性曲線.4.實(shí)驗(yàn)器材選取(1)原則:①安全;②精確;③操作方便.(2)具體要求①電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流.干電池中電流一般不允許超過0.6A.②用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實(shí)際最大電流.③電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值.④電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的eq\f(1,3)以上.⑤從便于操作的角度來考慮,限流式接法要選用與待測電阻相近的滑動變阻器,分壓式接法要選用較小阻值的滑動變阻器.二、數(shù)據(jù)處理及規(guī)律方法1.注意事項(xiàng)(1)電路的連接方式:①電流表應(yīng)采用外接法:因?yàn)樾‰娭?3.8V,0.3A)的電阻很小,與量程為0.6A的電流表串聯(lián)時,電流表的分壓影響很大.②滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法:目的是使小電珠兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化.(2)閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為0的一端,使開關(guān)閉合時小電珠的電壓能從0開始變化,同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲.(3)I-U圖線在U0=1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲,故在U=1.0V左右繪點(diǎn)要密,以防出現(xiàn)較大誤差.4.誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表,內(nèi)阻并非無窮大,會帶來誤差,電流表外接,由于電壓表的分流,使測得的電流值大于真實(shí)值.(2)測量時讀數(shù)帶來誤差.(3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差.突破實(shí)驗(yàn)01用多用表測量電學(xué)中的物理量1.(23-24高二下·湖南·期末)某同學(xué)欲測量實(shí)驗(yàn)室中一根粗細(xì)均勻的電阻絲的電阻率,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)用多用電表粗測電阻絲的阻值:當(dāng)用“”擋時發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度過大,應(yīng)換用(填“”或“”)擋,換擋并進(jìn)行一系列正確操作后,指針靜止時如圖甲所示,則電阻絲的阻值約為。(2)某同學(xué)設(shè)計如圖乙所示的電路測量該電阻絲的電阻率。在刻度尺兩端的接線柱a和b之間接入該電阻絲,金屬夾P夾在電阻絲上,沿電阻絲移動金屬夾P,即可改變接入電路的電阻絲長度。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:電池組E(電動勢為3.0V,內(nèi)阻約為);電流表A(量程為100mA);電阻箱R(阻值范圍為);開關(guān)、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:a.用螺旋測微器測出電阻絲的直徑D;b.根據(jù)圖乙連接實(shí)驗(yàn)電路;c.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路的阻值最大,將金屬夾P夾在電阻絲某位置上;d.閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值,使電流表滿偏,記錄電阻箱的阻值R和接入電路的電阻絲長度L;e.改變金屬夾P的位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值,使電流表再次滿偏,記錄R和L數(shù)據(jù);f.重復(fù)上述步驟,得到多組數(shù)據(jù)。①用螺旋測微器測出電阻絲的直徑D,示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為mm。②用記錄的多組R和L的數(shù)據(jù),繪出了如圖丁所示圖線,截距分別為和,則電阻絲的電阻率表達(dá)式(用題中已知量的字母表示)。③分析電流表的內(nèi)阻對本實(shí)驗(yàn)結(jié)果(填“有”或“沒有”)影響?!敬鸢浮?1)15/15.0 (2)0.512/0.511/0.513沒有【詳解】(1)[1]選擇開關(guān)撥到“”擋測量時,發(fā)現(xiàn)指針的偏角過大,說明電阻絲的阻值較小,故應(yīng)換用擋;[2]換擋并進(jìn)行一系列正確操作后,指針靜止時如圖甲所示,則電阻絲的阻值約為(2)[3]螺旋測微器的精確值為0.01mm,由圖丙可知電阻絲的直徑為[4]由題意可知,電流表每次滿偏時,電路外電阻阻值相同,則有整理可得可得圖像的斜率絕對值為解得[5]根據(jù)上面分析可知,電流表的內(nèi)阻對圖像的斜率無影響,所以電流表的內(nèi)阻對本實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響。2.(23-24高二下·甘肅臨夏·期末)某同學(xué)測一段粗細(xì)均勻的直金屬絲ab的電阻率,選用的器材有:電源(電動勢,內(nèi)阻很?。╇妷罕恚砍?~3V,內(nèi)阻很大)兩個定值電阻(,)開關(guān)S、導(dǎo)線、金屬夾、多用電表、螺旋測微器(1)用螺旋測微器測出金屬絲的直徑為d;用多用電表“×10”擋測金屬絲ab兩端的電阻,指針如圖甲中虛線所示。則應(yīng)改用(選填“×1”或“×100”)擋,重新歐姆凋零后測量金屬絲ab兩端的電阻,指針如圖甲中實(shí)線所示。則測得金屬絲的電阻Ω。(2)定值電阻選用(選填“”或“”),按圖乙接入電路。閉合開關(guān)S后,將金屬夾從金屬絲的左端a逐漸向右滑動,依次記下滑動的距離x與電壓表的示數(shù)U。用測出的多組數(shù)據(jù)作出圖像,測得圖像直線的斜率為k,不考慮溫度的變化,則金屬絲的電阻率(用k、d、E、、或及相關(guān)常數(shù)表示)。(3)若考慮電壓表內(nèi)阻的影響,則以上方法測得的金屬絲電阻率的測量值比實(shí)際值(選填“偏大”“偏小”或“不變”)?!敬鸢浮?1)×110(2) (3)偏小【詳解】(1)[1][2]用多用表“×10”擋測量金屬絲的電阻,指針如圖甲中虛線所示,可知待測電阻阻值較小,則應(yīng)改用“×1”擋,重新歐姆調(diào)零后,測量金屬絲ab兩端的電阻,指針如圖乙中實(shí)線所示,則金屬絲的電阻(2)[1]金屬絲的電阻約為,為使電壓表示數(shù)變化明顯,金屬絲的電阻應(yīng)略大于定值電阻的阻值。故定值電阻選用。[2]金屬絲長度x對應(yīng)的電阻為根據(jù)歐姆定律可得,電壓表的示數(shù)整理得可知圖像直線的斜率為可得金屬絲的電阻率為(3)若考慮電壓表內(nèi)阻,則在相同x時實(shí)際總電流偏大,電壓表兩端實(shí)際電壓大于電壓表的測量值U,圖像中直線的斜率k偏小,金屬絲電阻率的測量值比實(shí)際值偏小。3.(23-24高二下·浙江嘉興·期末)某實(shí)驗(yàn)小組“研究光敏電阻的阻值特性”。(1)小組成員先利用多用電表歐姆擋粗測不同光照條件下光敏電阻的阻值。①測量遮光條件下的阻值,選擇“”擋,指針在表盤的位置如圖Ⅱ-(1)所示,此時的阻值為Ω;②測量光照條件下的阻值,選擇“”擋,指針在表盤的位置如圖Ⅱ-(2)所示,為確定該條件下的阻值,后續(xù)操作最合理的是。A.直接讀數(shù)B.將選擇開關(guān)旋至“×100”擋,測量、讀數(shù)C.將選擇開關(guān)旋至“×100”擋,重新歐姆調(diào)零后,測量、讀數(shù)D.將選擇開關(guān)旋至“”擋,重新歐姆調(diào)零后,測量、讀數(shù)(2)為了更精確地測量該光敏電阻在光照條件下的阻值,學(xué)習(xí)小組進(jìn)一步采用伏安法進(jìn)行測量研究。實(shí)驗(yàn)所用器材和部分電路連線如圖Ⅱ-(3)所示。其中:電源電動勢(電源內(nèi)阻忽略不計)、電壓表量程0~3V、滑動變阻器阻值0~5Ω。①為了有較大的電壓測量范圍,導(dǎo)線Q端應(yīng);A.接a
B.接b
C.不接②為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表最合理的選擇是;A.多用電表“0.5mA”擋
B.多用電表“5mA”擋
C.多用電表“50mA”擋③因電表內(nèi)阻均未知,使用試觸法判斷P點(diǎn)接法。P點(diǎn)接b時兩表盤示數(shù)如圖Ⅱ-(4)a所示,接c時示數(shù)Ⅱ-(4)b所示。為減小實(shí)驗(yàn)誤差,P點(diǎn)應(yīng)選擇(選填“接b”或“接c”),此時的測量值相比真實(shí)值(選填“偏小”、“偏大”或“無偏差”)?!敬鸢浮?1)16kC (2)AB接c偏大【詳解】(1)[1]①選擇“”擋,指針在表盤的位置為16,此時的阻值16kΩ;[2]②指針偏轉(zhuǎn)過大,說明擋位太大,應(yīng)將選擇開關(guān)旋至“×100”擋,重新歐姆調(diào)零后,測量、讀數(shù)。故選C。(2)①[1]為了有較大的電壓測量范圍,滑動變阻器應(yīng)選用分壓式接法,導(dǎo)線Q端應(yīng)接a;②[2]電源電動勢為3V,電阻約1600Ω,可知電流約為mA,故選B。③[3]由圖可知電流表變化較明顯,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)采用電流表內(nèi)接法,P點(diǎn)應(yīng)選擇接c,此時由于電壓表測量值過大,則電阻的測量值偏大。突破實(shí)驗(yàn)02導(dǎo)體電阻率的測定4.(23-24高二下·云南臨滄·期末)某同學(xué)要做“測金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。(1)用游標(biāo)卡尺測量金屬絲長度示數(shù)如圖甲所示,其值為cm。(2)先用多用電表歐姆擋的“×1”倍率粗測金屬絲的電阻,示數(shù)如圖乙所示,其阻值為Ω。(3)實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示,根據(jù)電路圖完成圖丁中的實(shí)物連線。(4)從實(shí)驗(yàn)原理上看,待測電阻測量值(填“大于”“小于”或“等于”)其真實(shí)值。如果測得的金屬絲長度為l,直徑為d,電阻為R,都采用國際單位制單位,則它的電阻率(用l、d、R字母表示)。【答案】(1)13.750 (2)8/8.0(3) (4)小于【詳解】(1)20分度游標(biāo)卡尺的精確值為,由圖甲可知金屬絲的長度為(2)先用多用電表歐姆擋的“×1”倍率粗測金屬絲的電阻,由圖乙可知其阻值為(3)根據(jù)圖丙電路圖,實(shí)物連線如圖所示(4)[1]電路圖采用了電流表外接法,考慮到電壓表分流的影響,電流表讀數(shù)大于通過待測電阻的電流,根據(jù)歐姆定律,可知待測電阻測量值小于其真實(shí)值。[2]根據(jù)電阻定律有,又,可得電阻率為5.(23-24高二下·河北·期末)某小組欲測量約為幾歐的金屬絲阻值,并利用金屬絲改裝電表。(1)該小組設(shè)計了如圖甲所示電路測金屬絲阻值,圖中的導(dǎo)線b端應(yīng)與電流表(填“一”“0.6”或“3”)接線柱連接。開關(guān)閉合前,圖甲中滑動變阻器滑片應(yīng)置于(填“左”或“右”)端。(2)該小組用鎳鉻絲(電阻率為,橫截面積為S)將滿偏電流、內(nèi)阻為r的表頭G改裝成電流表。如圖乙所示,表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲,調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏,記錄毫安表示數(shù)為I.改變L,重復(fù)上述步驟,獲得多組I、L數(shù)據(jù),作出圖像如圖丙所示。則圖像斜率k=(用題中所給的字母表示)。若要把該表頭G改裝成量程為9mA的電流表,需要把長為m的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)0.6左 (2)0.25【詳解】(1)[1]約為幾歐的金屬絲為小電阻,則應(yīng)該采用電流表外接電路,電流表用0.6A量程即可,則圖中的導(dǎo)線b端應(yīng)與電流表“0.6”接線柱連接。[2]開關(guān)閉合前,圖甲中滑動變阻器滑片應(yīng)置于左端。(2)[1]由電路可知,即則圖像斜率,[2]由圖像可知,把該表頭G改裝成量程為9mA的電流表,需要并聯(lián)的電阻,即6.(23-24高二下·河南漯河·期末)某小組設(shè)計了測量鹽水電阻率的實(shí)驗(yàn),所用器材有:電源(電動勢為,內(nèi)阻不計);電壓表(量程為,內(nèi)阻很大);定值電阻(阻值為;滑動變阻器(最大阻值為,額定電流為;滑動變阻器(最大阻值為,額定電流為;單刀單擲開關(guān)和單刀雙擲開關(guān);側(cè)壁帶有刻度線的圓柱體玻璃管,兩個與玻璃管密封完好的電極,導(dǎo)線若干。(1)根據(jù)如圖甲所示電路圖連接實(shí)物,其中玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐,滑動變阻器應(yīng)選擇(填“”或“”),閉合開關(guān)之前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于(填“”或“”)端。(2)①用游標(biāo)卡尺測出圓柱體容器的內(nèi)直徑,讀數(shù)如圖乙所示,則,由玻璃管側(cè)壁的刻度尺測出溶液的高度。②閉合開關(guān),開關(guān)接2端,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的讀數(shù)為,然后將開關(guān)接1端,再次記錄電壓表的讀數(shù)為,則電阻兩端的電壓為。③斷開開關(guān)。(3)根據(jù)測量的數(shù)據(jù),計算得待測鹽水的電阻率為。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)b(2)5.0204.8 (3)0.12【詳解】(1)[1]由于玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐,為方便實(shí)驗(yàn)操作,使得測量數(shù)據(jù)的連續(xù)性強(qiáng),滑動變阻器R應(yīng)選擇總阻值與待測電阻差不多的,即滑動變阻器應(yīng)選擇。[2]為確保安全,閉合開關(guān)之前,滑動變阻器R的滑片應(yīng)置于b端,使接入電阻最大。(2)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為[2]根據(jù)題圖甲可知,開關(guān)接2端時,電壓表測量的是定值電阻與鹽水的總電壓,接1端時電壓表測量的是鹽水兩端的電壓,則電阻兩端的電壓為(3)(3)根據(jù)歐姆定律得鹽水的電阻根據(jù)電阻定律解得待測鹽水的電阻率突破實(shí)驗(yàn)03電源電動勢和內(nèi)阻的測量7.(23-24高二下·四川宜賓·期末)某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,現(xiàn)備有下列器材:A.被測干電池一節(jié)
B.電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.2C.電流表A2:量程0~0.6A,內(nèi)阻為0.1
D.電壓表V1:量程0~3V,內(nèi)阻未知E.電壓表V2:量程0~15V,內(nèi)阻未知
F.滑動變阻器R1:0~10,2AG.滑動變阻器R2:0~100,1A
H.開關(guān)、導(dǎo)線若干伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。在現(xiàn)有器材的條件下,為消除上述系統(tǒng)誤差,盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模弘娏鞅?,電壓表,滑動變阻器選。(填寫器材前的序號字母)(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇下圖中的(填“甲”或“乙”)(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖像。由此可知,干電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻r=。(結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】(1)CDF(2)乙 (3)1.50.9【詳解】(1)[1]用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,在現(xiàn)有器材的條件下,為消除上述系統(tǒng)誤差,盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻,電流表A2的內(nèi)阻為已知,因此實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖中的乙,因此電流表應(yīng)選內(nèi)阻為已知的電流表,應(yīng)選電流表A2:量程0~0.6A,內(nèi)阻為0.1Ω;即選C。[2]電壓表應(yīng)選電壓表V1:量程0~3V,內(nèi)阻未知;即選D。[3]為調(diào)節(jié)方便靈活,滑動變阻器應(yīng)選總電阻值較小滑動變阻器R1:0~10Ω,2A,即選F。(2)電流表選內(nèi)阻為已知的A2,因此實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖中的乙,電流表A2的電阻可等效到電源內(nèi)阻中,可減小實(shí)驗(yàn)誤差。(3)[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得,整理可得可知U-I圖像的縱軸截距E=1.5V[2]U-I圖像的斜率大小,RA=0.1Ω,可得r=0.9Ω8.(23-24高二下·陜西·期末)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材組成如圖1所示電路,測電源電動勢和內(nèi)阻并同時測量電流表的內(nèi)阻。所用器材:電源為兩節(jié)干電池,電流表(量程,內(nèi)阻),電流表(量程),電阻箱,滑動變阻器,開關(guān)和單刀雙擲開關(guān)、,導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)時,先將接1,接3,滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)到最大,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)、,使電流表、的指針偏轉(zhuǎn)均較大,若這時示數(shù)為、電流表的示數(shù)如圖2所示,則電流表的示數(shù)為;若這時電阻箱接入電路的電阻為,則電流表的內(nèi)阻用、、表示。(2)將開關(guān)接2,開關(guān)接4,將電流表改裝成量程為3V的電壓表,則電阻箱接入電路的電阻多次調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得多組電流表、的示數(shù)、,作圖像,得到圖像與縱軸的截距為b,圖像斜率的絕對值為k,則得到電源的電動勢,內(nèi)阻后兩空用b、k、、、中的符號表示。【答案】(1)0.26(2)4.9【詳解】(1)[1]電流表最小刻度為,故電流表讀數(shù)為;[2]根據(jù)串并聯(lián)知識可得,解得(2)[1]根據(jù)串并聯(lián)知識可得,解得[2][3]由閉合電路的歐姆定律得,整理得由圖示圖像可知,圖像的斜率,縱軸截距,解得電源電動勢9.(23-24高二下·浙江舟山·期末)(1)某同學(xué)測量某電池的電動勢和內(nèi)電阻。①請根據(jù)圖1電路圖在圖2中用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)電路連接完整;②先閉合,再將分別接1、2兩處進(jìn)行試觸,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)幾乎不變,電壓表的示數(shù)變化比較明顯,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)將接在(選填“1”或“2”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)為了更精確的測得此電池的電動勢和內(nèi)阻,該同學(xué)合上;后,將先后接在1和2處,調(diào)節(jié)滑動變阻器,分別記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)。并將兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別描繪在同一坐標(biāo)系中,得到的U-I圖像如圖4所示。①某次測量時,電流表和電壓表的示數(shù)如圖3所示,則電流表的示數(shù)為A,電壓表的示數(shù)為V;②請結(jié)合兩條圖像得出此電池電動勢的準(zhǔn)確值V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻的準(zhǔn)確值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)1(2)0.502.603.100.65/0.64【詳解】(1)[1]根據(jù)圖1電路圖在圖2中用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)電路連接完整如圖[2]先閉合,再將分別接1、2兩處進(jìn)行試觸,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)幾乎不變,電壓表的示數(shù)變化比較明顯,說明電流表的影響較大,不可忽略,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)將接在1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)[1]電流表的最小刻度為,故電流表的示數(shù)為[2]電壓表的最小刻度為,故電壓表的示數(shù)為[3][4]閉合后,將接在1處的電路圖,由于電壓表的分流作用,電流的測量值小于真實(shí)值,電源電動勢的測量值稍小于真實(shí)值,電源內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值,但是此時電源的短路電流準(zhǔn)確,先閉合,再將接2處當(dāng)采用圖4中的電路圖來計算電動勢和內(nèi)阻時,電動勢測量值等于電動勢真實(shí)值,內(nèi)阻的測得值為電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和,大于電源內(nèi)阻的真實(shí)值,故得到的圖線應(yīng)是斜率較大的,故此電池電動勢的準(zhǔn)確值將接在1處此時此時當(dāng)可得短路電流為,即突破實(shí)驗(yàn)04描繪小燈泡的伏安特性曲線10.(23-24高二下·四川涼山·期末)某物理興趣小組選用以下器材測定電池組的電動勢和內(nèi)阻,要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。A.待測電池組電動勢約為3V,內(nèi)阻約為0.7Ω;B.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約5kΩ);C.電流表A(量程60mA,內(nèi)阻D.定值電阻R1(阻值1Ω)E.定值電阻R2(阻值81Ω);F.滑動變阻器R3(0~50Ω,允許最大電流為1A);G.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計的電路如圖甲所示,虛線框內(nèi)是將電流表A改裝成量程為0.6A的電流表,需要(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個定值電阻(選填“R1”或“R2”)(2)實(shí)驗(yàn)中測得V表示數(shù)U和A表示數(shù)I的多組數(shù)據(jù),作出的U—I圖線如圖乙所示,則該電池組的電動勢。E=V,內(nèi)阻r=Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)如圖丙所示,將實(shí)驗(yàn)所用的電池組串聯(lián)一個小燈泡和一個定值電阻。,圖丁是小燈泡的電壓和電流關(guān)系圖像,試估算小燈泡的實(shí)際功率是W。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)并聯(lián)R1(2)2.90.74(3)0.23【詳解】(1)[1]將電流表A改裝成量程為0.6A的電流表,需要并聯(lián)一個定值電阻。[2]根據(jù),解得則并聯(lián)定值電阻R1。改裝后電流表的電阻為(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得結(jié)合乙圖可知,,解得(3)在丙圖電路中,把定值電阻R0看成電池組的一部分,則其內(nèi)阻為在丁圖中做出電源的特征曲線,如圖所示兩圖線的交點(diǎn)橫縱坐標(biāo)分別表示小燈泡的電流和電壓值,所以小燈泡的實(shí)際功率是11.(23-24高二上·浙江杭州·期末)某同學(xué)在研究標(biāo)有額定工作狀態(tài)為“3V
1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材:電流表(量程100mA,內(nèi)阻約為)電流表(量程600mA,內(nèi)阻約為)電壓表V(量程3.0V,阻約為)滑動變阻器(最大阻值為)滑動變阻器(最大阻值為)電源E(電動勢為4V,內(nèi)阻不計)單刀單擲開關(guān)與單刀雙擲開關(guān)若開,導(dǎo)線若干(1)為了提高測量的準(zhǔn)確度與有效性,應(yīng)該選擇電流表,滑動變阻器(填器材后面的代號);(2)若實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,在實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P置于變阻器的端(填“左”或“右”);調(diào)整好滑片位置后將單刀雙擲開關(guān)置點(diǎn)(“a”或“b”)。(3)將滑片P向右調(diào)節(jié),得到多種狀態(tài)下小燈泡實(shí)際工作的電壓與電流的對應(yīng)數(shù)據(jù)、記錄在表格中,描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示。(4)將這個小燈泡接入新電路(圖3所示)中,電源內(nèi)阻不計,該電路中其他元件的相關(guān)參數(shù)如圖中標(biāo)識,則該小燈泡在該電路中的實(shí)際工作功率為W(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?!敬鸢浮緼2R1左b0.384【詳解】(1)[1]燈泡的額定電流為,為了提高測量的準(zhǔn)確度與有效性,應(yīng)該選擇電流表A2;[2]燈泡的電阻約為,為了方便調(diào)節(jié),滑動變阻器應(yīng)選阻值較小的R1。(2)[3]為了使燈泡的電流最小,在實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P置于變阻器的左端;[4]根據(jù)前面所選器材,分析有則電流表應(yīng)選擇外接法,調(diào)整好滑片位置后將單刀雙擲開關(guān)S3置b點(diǎn)。(3)[5]由圖(3)電路圖,設(shè)燈泡的電壓為U,電流為I,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)整理得將此函數(shù)圖像在圖(2)中畫出來,如圖所示根據(jù)圖線交點(diǎn)可知該小燈泡在該電路中的實(shí)際工作功率為12.(23-24高二上·河南南陽·期末)某問學(xué)想通過測繪小燈泡完整的伏安特性曲線來研究小燈泡的特性。所用器材如下:電壓表一個(量程。內(nèi)阻為);電流表一個(量程。內(nèi)阻約為);定值電阻(阻值為);定值電阻(阻值為);滑動變阻器(阻值);電源(電動勢,內(nèi)阻很?。?;開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。(1)為測量小燈泡兩端的電壓,需要將電壓表與定值電阻(填“”或“”)(填“串”或“并”)聯(lián)。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞峁┑钠鞑?,在圖甲所示虛線框中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路圖。()(3)實(shí)驗(yàn)描繪出的小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,由甲圖可知,隨著小燈泡兩端電壓增大,燈絲的電阻(填“增大”“不變”或“減小”)。把實(shí)驗(yàn)中的待測小燈泡接入另一電路,如圖丙所示,已知該電源電動勢,內(nèi)阻,定值電阻,小燈泡消耗的功率為(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮縍2串增大0.20/0.21/0.22/0.23【詳解】(1)[1][2]為了增大電壓表的量程,應(yīng)該串聯(lián)一個電阻R2,使其量程擴(kuò)大為4V;(2)[3]電路圖如圖所示。(3)[4]由甲圖可知,隨著小燈泡兩端電壓增大,逐漸減小,即逐漸減小,則燈絲的電阻逐漸增大;[5]根據(jù)閉合電路歐姆定律,有,解得代入數(shù)據(jù)得在小燈泡的伏安特性曲線圖中繪制該函數(shù)圖像,如圖所示。交點(diǎn)對應(yīng)的電流、電壓就是小燈泡兩端電壓及流過小燈泡的電流。圖中可知,小燈泡兩端電壓,流過小燈泡的電流,所以小燈泡消耗的功率為突破實(shí)驗(yàn)05半偏法測量電表的內(nèi)阻13.(23-24高二上·山東菏澤·期末)測量電阻有多種方法。(1)甲同學(xué)用多用電表的歐姆擋,直接測量待測電阻的阻值。某次測量時,多用電表表盤指針如圖所示。已知他選用歐姆擋的倍率為“”,的測量值為。(2)乙同學(xué)用如圖1所示的電路,測量待測電阻的阻值。某次實(shí)驗(yàn),電流表的示數(shù)為,電壓表的示數(shù)為的測量值為。若不考慮偶然誤差,該測量值與的真實(shí)值相比(選填“偏小”“偏大”或“相等”)。(3)丙同學(xué)用如圖2所示的電路,測量待測電阻的阻值。操作步驟如下:①先將開關(guān)S接1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出電流表的示數(shù);②再將開關(guān)S接2,保持不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為,記下此時電阻箱的阻值為。的測量值為;電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果(選填“有”或“無”)影響。(4)丁同學(xué)用如圖3所示的電路,測量待測電阻的阻值。已知靈敏電流計內(nèi)阻為。操作步驟如下:①先閉合開關(guān),調(diào)節(jié),使靈敏電流計指針滿偏;②再閉合開關(guān),保持不變,調(diào)節(jié)使得靈敏電流計指針半偏,記下此時的阻值為的測量值為;若不考慮偶然誤差,該測量值與的真實(shí)值相比(選填“偏小”“偏大”或“相等”)?!敬鸢浮科鬅o偏小【詳解】(1)[1]選用歐姆擋的倍率為“×10”,則的測量值為(2)[2]某次實(shí)驗(yàn),電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U,則電阻的測量值為[3]電路圖中電流表采用內(nèi)接法,誤差來源于電流表的分壓,使得電壓表讀數(shù)大于待測電阻的真實(shí)電壓,則該測量值與的真實(shí)值相比偏大。(3)[4][5]先將開關(guān)S接1時,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得再將開關(guān)S接2時,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得,可知的測量值為,電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果無影響。(4)[6]先閉合開關(guān)時,調(diào)節(jié),使電流計指針滿偏,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得再閉合開關(guān),保持不變,調(diào)節(jié)使得靈敏電流計指針半偏,記下此時的值為,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得,解得,可知的測量值為。[7]若不考慮偶然誤差,由于則有,可得,該測量值與的真實(shí)值相比偏小。14.(23-24高二上·廣東湛江·期末)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量一個量程為1mA的電流表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供的直流電源的電動勢為3V、內(nèi)阻忽略不計。(1)為了大致了解電流表的內(nèi)阻約為多大,該同學(xué)用歐姆表的“×1”擋測電阻,并經(jīng)過歐姆調(diào)零,測定電阻如圖乙所示,由圖可知電阻為Ω。(2)請完成圖丙中的實(shí)物連接。(3)在該實(shí)驗(yàn)中,認(rèn)為當(dāng)滑動變阻器R1接入電路的阻值不變時,無論電阻箱的阻值R如何增減,電路中總電流I基本保持不變。則下列滑動變阻器中最合適的R1是(填選項(xiàng)前的字母)。A.滑動變阻器甲,最大阻值為10kΩB.滑動變阻器乙,最大阻值為2kΩ(4)連接好電路后,先斷開S1和S2,將R1調(diào)到(選填“0”或“最大”)阻值,然后閉合S1,調(diào)節(jié)R1使A滿偏,此后滑動變阻器R1的滑片P保持不變。(5)閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,同時記錄電流表的示數(shù)I;最后將與在坐標(biāo)系中描點(diǎn),并畫出圖丁所示的圖線,則待測電流表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。【答案】50A最大50【詳解】(1)[1]由歐姆表讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為(2)[2]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如圖(3)[3]電路電阻最小為,故應(yīng)選滑動變阻器甲;(4)[4]連接好電路后,先斷開S1和S2,將R1調(diào)到最大,然后閉合S1,調(diào)節(jié)R1使A滿偏,此后滑動變阻器R1的滑片P保持不變;(5)[5]由電路結(jié)構(gòu)可知,整理得橫軸截距,解得15.(23-24高二上·山西朔州·期末)某物理興趣小組將一個量程的毫安表改裝成量程的電壓表。(1)先利用歐姆表測量了毫安表的內(nèi)阻,然后將合適的電阻與該毫安表串聯(lián),從而改裝成量程的電壓表,請寫出電阻的字母表達(dá)式(用表示);此后利用一只同量程的標(biāo)準(zhǔn)電壓表,連接成圖甲所示電路,對改裝后的電壓表進(jìn)行校對,但在滑動變阻器從左到右調(diào)節(jié)時,發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表示數(shù)總是比同量程的標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)大,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能原因是:(回答一條即可);(2)為更進(jìn)一步準(zhǔn)確測量毫安表的內(nèi)阻,利用圖乙所示的電路進(jìn)行了毫安表內(nèi)阻的測量,具體步驟如下:①閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器、電阻箱,分別記錄毫安表的示數(shù)、電流表的示數(shù)及電阻箱的數(shù)值;②重復(fù)①的操作,記錄多組不同,作出圖像,如圖丙所示,則毫安表的內(nèi)阻為。【答案】測量毫安表內(nèi)阻時,測得內(nèi)阻偏大,或者定值電阻偏小100【詳解】(1)[1]根據(jù)歐姆定律可知,解得[2]改裝后的電壓表示數(shù)總是比同量程的標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)大,可知通過改裝電壓表的電流較大,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能原因是測量毫安表內(nèi)阻時,測得內(nèi)阻偏大,或者定值電阻偏??;(2)[3]由電路可知,即由圖像可得突破實(shí)驗(yàn)06特殊法測電阻角度1:雙安法測電阻16.(23-24高二上·陜西西安·期末)彭同學(xué)想要精確測量一量程為2mA的表頭G的內(nèi)阻。(1)該同學(xué)先用多用電表粗測表頭G的內(nèi)阻,正確操作時,應(yīng)該使多用電表的紅表筆接表頭G的(填“正”或“負(fù)”)接線柱,黑表筆接另一個接線柱。(2)該同學(xué)用多用電表測得表頭G的內(nèi)阻為130Ω,為了更精確地測量表頭G的內(nèi)阻,其設(shè)計的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,可供選擇的器材有電流表A1(量程為0~6mA,內(nèi)阻約為200Ω),電流表A2(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω),定值電阻R1(阻值為10Ω)和定值電阻R2(阻值為60Ω。則電流表A應(yīng)選(填“A1”或“A2”),定值電阻應(yīng)選(填“R1”或“R2”)。(3)正確選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得表頭G的示數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2,則表頭G的內(nèi)阻=。(用I1、I2以及R1或R2表示)【答案】負(fù)A1【詳解】(1)[1]為保證電流從紅表筆流入多用電表,應(yīng)該使多用電表的紅表筆接表頭G的負(fù)接線柱,黑表筆接另一個接線柱。(2)[2][3]根據(jù)電流關(guān)系可得,表頭G的量程為2mA,為保證電表讀數(shù)的精確度,兩個電表的指針應(yīng)在表盤中央附近,電流表A2量程太大,指針偏轉(zhuǎn)不明顯,則電流表應(yīng)選A1,表頭G的內(nèi)阻為130Ω,為使電流表指針偏轉(zhuǎn)明顯,定值電阻應(yīng)選較大的,即。(3)[4]根據(jù)電流關(guān)系可得,,表頭G的內(nèi)阻為17.(23-24高二上·湖北武漢·期末)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路來測量一個阻值約為20Ω的電阻R?的阻值,已知電流表A1的量程為50mA,內(nèi)阻RA1約為40Ω,定值電阻R0=20Ω。(1)現(xiàn)有下列四種量程的電流表,則電流表A2選用的量程最合適的()A.0~400mA
B.0~300mA
C.0~200mA
D.0~100mA(2)實(shí)驗(yàn)時,將滑動變阻器的滑片移到最(填“左”或“右”)端,將開關(guān)S2合向1,S3合向3,再閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)較大,記錄電流表A1,A2的示數(shù)I1、I2,多次測量得到用表示各電阻的關(guān)系(用題目中的字母表示);斷開S1,將開關(guān)S2合向2,S3合向4,再閉合開關(guān)S1,記錄電流表A1,A2的示數(shù)求出則被測電阻的阻值Rx=(用表示)。(3)該實(shí)驗(yàn)方法(填“能”或“不能”)測出電流表A1內(nèi)阻的準(zhǔn)確值。【答案】C右能【詳解】(1)[1]電流表的量程為,內(nèi)阻約為,被測電阻約為,則電流表的量程選用,可使兩電流表的指針同時偏轉(zhuǎn)較大角度。故選C。(2)[2][3][4]實(shí)驗(yàn)時,將滑動變阻器的滑片移到最右端,使滑動變阻器輸出電壓為零,根據(jù)題意,即,即,解得(3)[5]從(2)表達(dá)式可以看出,將代回用表示電阻關(guān)系式,可以求得電流表內(nèi)阻值。角度2:雙伏法測電阻18.實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的電路來測量阻值約為18Ω的電阻的阻值,圖中為標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值為;、為理想電壓表,S為開關(guān),R為滑動變阻器,E為電源,采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)按照圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理線路圖將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)開始之前,將滑動變阻器的滑片置于(填“最左端”、“最右端”或“中間”)位置。合上開關(guān)S,改變滑片的位置,記下兩電壓表的示數(shù)分別為、,則待測電阻的表達(dá)式為(用、、表示)。(3)為了減小偶然誤差,改變滑片的位置,多測幾組、的值,作出的圖像如圖乙所示,圖像的斜率為(用、表示),可得Ω?!敬鸢浮孔钣叶?0【詳解】(1)[1]根據(jù)題意,由圖甲電路圖,補(bǔ)充完整的電路連線圖如下(2)[2]為了電路安全,防止電流過大,閉合開關(guān)前,將滑片置于最右端位置。[3]由串聯(lián)電路電流相等結(jié)合歐姆定律可得整理可得待測電阻(3)[4]根據(jù)上述分析可知整理可得則圖像的斜率[5]根據(jù)題意,由圖乙可得,又有,聯(lián)立解得19.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有下列器材:
電流表G(滿偏電流為300μA,內(nèi)阻為100Ω);電壓表V1(量程為2V,內(nèi)阻約為2000Ω);電阻箱R1(阻值范圍0~9999Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~999.9Ω);滑動變阻器R3(最大阻值為100Ω);滑動變阻器R4(最大阻值為100kΩ);電源E(電動勢6V,內(nèi)阻約0.5Ω);單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干.(1)現(xiàn)需要將電流表G改裝成3V的電壓表,需要將電阻箱(填R1或R2)的阻值調(diào)節(jié)為Ω,與電流表G(填“串”或“并”)聯(lián);(2)為了測量電壓表V1的內(nèi)阻,設(shè)計如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路(改裝后的電壓表用V表示).圖中滑動變阻器R應(yīng)選(填R3或R4),若電壓表V的示數(shù)為U,V1的示數(shù)為U1,變阻箱的示數(shù)為R2,則電壓表V1的內(nèi)阻RV的計算式為RV=?!敬鸢浮縍19900串R3【詳解】(1)[1][2][3]改裝成3V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)的電阻阻值為故應(yīng)選擇的電阻箱為R1,應(yīng)調(diào)節(jié)為9900,并與電流表串聯(lián)。(2)[4]實(shí)驗(yàn)采用了分壓式接法,選擇R3阻值較小,方便調(diào)節(jié)。[5]據(jù)串并聯(lián)知識可得,整理可得。角度3:等效替代法測電阻20.(23-24高二上·河南·期末)實(shí)驗(yàn)室中有一量程為100mA的靈敏電流計G,為較精確地測量該靈敏電流計的內(nèi)阻,小明同學(xué)采用兩種方案,利用定值電阻R1=100Ω將靈敏電流計改裝后接入如圖所示的電路中,部分實(shí)驗(yàn)器材的參數(shù)如下:A.蓄電池(電動勢約9V)B.標(biāo)準(zhǔn)電流表A(量程0~0.3A)C.電阻箱(0~999.9Ω)方案一:(1)首先,調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值至最大,將開關(guān)S1閉合,然后將開關(guān)S2撥向1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表A的示數(shù)為I;然后將開關(guān)S2撥向2,保持滑動變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表示數(shù)仍為I;(2)記下此時電阻箱的示數(shù)R0,則靈敏電流計的內(nèi)阻Rg=(用題中所給物理量的字母表示);(3)此方案靈敏電流計內(nèi)阻的測量值(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。方案二:(4)開始實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值至最大,將開關(guān)S1閉合,然后將開關(guān)S2撥向1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表A的示數(shù)為I,靈敏電流計G的示數(shù)為I1;然后調(diào)節(jié)滑動變阻器,得到多組I和I1的數(shù)值,并畫出I-I1圖像,圖像的斜率大小為k,則靈敏電流計的內(nèi)阻Rg=(用題中所給字母表示)?!敬鸢浮康扔凇驹斀狻浚?)[1]由題意解得靈敏電流計的內(nèi)阻(3)[2]實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)S2撥向1與開關(guān)S2撥向2,兩次電路中總電流相同,滑動變阻器和標(biāo)準(zhǔn)電流表電阻沒有發(fā)生改變,所以靈敏電流計內(nèi)阻的測量值等于真實(shí)值。(4)[3]由題意得,可知由以上各式可得21.(23-24高二上·廣東廣州·期末)利用二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器組裝一個酒精測試儀,已知該傳感器電阻隨酒精濃度變化規(guī)律如圖甲所示。國際公認(rèn)酒駕標(biāo)準(zhǔn)為“”,醉駕標(biāo)準(zhǔn)為“”?,F(xiàn)有器材:A.二氧化錫半導(dǎo)體型傳感器B.直流電源(電動勢為,內(nèi)阻不計)C.電壓表V(量程為,內(nèi)阻非常大,作為濃度表使用)D.電阻箱R(最大阻值為)E.定值電阻(阻值為)F.定值電阻(阻值為)G.單刀雙擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干(1)圖乙是酒精測試儀電路圖,電路中應(yīng)選用定值電阻(選填或);(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀:①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為,然后開關(guān)向(選填“c”或“d”)端閉合,將電壓表此時指針對應(yīng)的電壓刻度標(biāo)記為;②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數(shù)不斷變大,按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上電壓刻度線都標(biāo)記為對應(yīng)的“酒精濃度”;③將開關(guān)向另一端閉合,酒精測試儀即可正常使用。(3)將可正常使用的酒精測試儀靠近酒精瓶口,電壓表如圖丙,則定值電阻兩端電壓=V,此時流過傳感器的電流A(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。【答案】c1.200.120【詳解】(1)[1]對乙圖根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電壓表讀數(shù)為電壓表量程為,有根據(jù)甲圖可知代入數(shù)值解得,所以選擇。(2)[2][3]本實(shí)驗(yàn)中利用變阻箱阻值和傳感器電阻值進(jìn)行等效替換,所以將電阻箱調(diào)為后,需將電阻箱接入電路,即開關(guān)向c端閉合;根據(jù)甲圖可知當(dāng)時對應(yīng)的酒精濃度為。(3)[4][5]最小分度值為0.1V,所以定值電阻兩端電壓=1.20V流過傳感器的電流角度4:電橋法測電阻22.(23-24高二上·山東臨沂·期末)某同學(xué)買了一卷銅導(dǎo)線,想在不拆散導(dǎo)線卷情況下,估測該卷銅導(dǎo)線的長度。(1)該同學(xué)剝?nèi)?dǎo)線末端的少許絕緣皮,用螺旋測微器測銅導(dǎo)線直徑,如圖(a)所示,該銅導(dǎo)線直徑為mm。(2)該同學(xué)找來實(shí)驗(yàn)器材來測量該卷銅導(dǎo)線的總電阻Rx,電路圖如圖(b)所示,其中R1=0.90Ω,R2=100Ω,G為靈敏電流計,R3為電阻箱,電路其余部分電阻均不計。①開關(guān)閉合前,滑動變阻器滑片應(yīng)置于端(填“A”或“B”);②閉合開關(guān)并移動變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電流計有示數(shù)。調(diào)節(jié)電阻箱,使電流計指針穩(wěn)定指向中央零刻度線,此時電阻箱阻值如圖(c)所示,則該卷銅導(dǎo)線的電阻為Ω;③已知銅導(dǎo)線的電阻率約為,該同學(xué)測得導(dǎo)線的實(shí)際長度約為m(π取3,最終結(jié)果保留整數(shù))【答案】2.279/2.280/2.281A0.6130【詳解】(1)[1]螺旋測微器的精確值為,由圖可知該銅導(dǎo)線直徑為(2)①[2]開關(guān)閉合前,滑動變阻器滑片應(yīng)置于A端;②[3]調(diào)節(jié)電阻箱,使電流計指針穩(wěn)定指向中央零刻度線,此時電阻箱阻值為根據(jù)可得該卷銅導(dǎo)線的電阻為③[4]根據(jù)電阻定律可得解得導(dǎo)線的實(shí)際長度約為23.(23-24高三上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))某小組測量阻值約3kΩ的電阻R,實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材:A.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約5kΩ)B.電流表A(量程1mA,內(nèi)阻約60Ω)C.靈敏電流計G(量程0.3mA,內(nèi)阻約100Ω)D.滑動變阻器(阻值0~100Ω,額定電流1A)E.電阻箱(阻值0~9999Ω)F.電阻箱(阻值0~999.90)G.電源(E=3V,內(nèi)阻很?。┤舾蒆.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)采用圖甲電路進(jìn)行測量,電阻箱應(yīng)選用(選填“”或“”);(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)物圖連接完整;(3)測量數(shù)據(jù)如下表所示,請在圖乙中作出U-I圖像。根據(jù)圖像求出電阻kΩ(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。U/V0.70.141.702.102.50I/mA0.250.400.600.750.90(4)另一小組利用上述器材設(shè)計了如圖丙所示的電路測量R,下列實(shí)驗(yàn)操作步驟,正確順序是;①讀出電流表A和電壓表V的讀數(shù)②減小,移動滑片,使電流計G示數(shù)為0③閉合、、,移動滑片,使電流計G示數(shù)逐漸減小到0④將的阻值調(diào)至最大,調(diào)至某一值,滑片調(diào)至合適的位置⑤將的阻值調(diào)為0,移動滑片,使電流計G示數(shù)為0【答案】R22.8④③①【詳解】(1)[1]被測電阻阻值約3kΩ,所以調(diào)節(jié)電阻箱使電流表示數(shù)有明顯變化,電阻箱需要選擇R2。(2)[2]由大內(nèi)小外可知,被測電阻阻值約3kΩ,則有為大阻值電阻,所以電流表內(nèi)接,則實(shí)物圖如下,(3)[3]根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線,作出U-I圖像如下,[4]圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線,所以圖線的斜率為被測電阻的阻值,則有(4)[5]將R3的阻值調(diào)至最大,R2調(diào)至某一值,R1滑片調(diào)至合適的位置;閉合S1、S2、S3,移動R1滑片,使電流計G示數(shù)逐漸減小到0;讀出電流表A和電壓表V的讀數(shù),則有正確的順序?yàn)棰堍邰?;只要使電流計G示數(shù)減小到0,②⑤項(xiàng)就不需要再操作,即R1滑片就不再移動。1.(23-24高二上·廣東廣州·期中)(1)某實(shí)驗(yàn)小組在“測定金屬棒的電阻率”的實(shí)驗(yàn)過程中,示數(shù)如圖甲所示,則用刻度尺正確測量金屬棒的長度L,長度L=m。(2)使用螺旋測微器測量金屬棒的直徑d,示數(shù)如圖乙所示,則直徑d=mm。(3)用多用電表測量金屬棒的電阻,選擇開關(guān)旋到歐姆檔“×100”倍率,正常操作后進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋(填“×10”或“×1k”)倍率,重新歐姆調(diào)零后進(jìn)行測量如圖丙所示,多用電表的讀數(shù)為Ω。若用該多用電表測量電路中的電流,選擇開關(guān)處在250mA的電流擋位置,則該圖中多用電表的讀數(shù)為mA?!敬鸢浮俊拘☆}1】【小題2】10.500【小題3】×1k8000163/162/164【詳解】(1)刻度尺的讀數(shù)應(yīng)精確到毫米,故讀數(shù)為(2)螺旋測微器的精確值為0.01mm,讀數(shù)估讀到下一位,則(3)[1]歐姆表的指針偏角過小,說明待測電阻的阻值較大,即所選的倍率過小,應(yīng)選擇大一擋的倍率,所以應(yīng)該換用×1k倍率;[2]歐姆表讀數(shù)=表盤讀數(shù)×倍率,即[3]若選擇開關(guān)處在250mA時,分度值為5mA,則多用電表的讀數(shù)為2.(23-24高二上·河北滄州·期末)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:小燈泡(額定電壓為,額定功率為)、直流電源(電動勢為)、滑動變阻器、電壓表(量程為,內(nèi)阻約為),電流表(量程為,內(nèi)阻約為)、開關(guān)和導(dǎo)線若干。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計中他采用了兩種方式分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)如圖甲所示,如果電壓表選擇接在點(diǎn),在圖乙中完成對應(yīng)的實(shí)物圖連線。(2)兩種方案分別得出小燈泡的伏安特性曲線,如圖丙中Ⅰ和Ⅱ,請判斷甲圖中電壓表接在點(diǎn)的方案對應(yīng)伏安特性曲線為(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);對應(yīng)Ⅱ圖線,當(dāng)電壓時,小燈泡的電阻為。(保留2位有效數(shù)字)(3)通過兩種方案實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,伏安特性曲線(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更接近小燈泡的真實(shí)情況?!敬鸢浮縄16I【詳解】(1)[1]電路圖為內(nèi)接法和分壓式,實(shí)物連線如圖所示(2)[2]同樣電流下,接在點(diǎn)為電流表內(nèi)接,測量燈泡的阻值大于接在點(diǎn)(外接)測量的阻值,所以Ⅱ?qū)?yīng)接在點(diǎn)的曲線,Ⅰ對應(yīng)接在點(diǎn)的曲線;[3]對應(yīng)Ⅱ圖線,當(dāng)電壓時,電流表,根據(jù)電阻定義得(3)[4]燈泡內(nèi)阻約為,因,因此采用外接,應(yīng)接在點(diǎn),所以伏安特性曲線Ⅰ更接近小燈泡的真實(shí)情況。3.(23-24高二下·廣東·期末)某物理興趣小組欲利用壓力傳感器制作成“蘋果自動分揀裝置”。(1)已知某型號的壓力傳感器RN,在不同壓力下,其阻值約為十幾千歐~幾十千歐之間。為了精確測量傳感器在不同壓力下的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材:電源E(電動勢為3V、內(nèi)阻未知)電流表A?(量程250μA、內(nèi)阻約為50Ω)電流表A?(量程10mA、內(nèi)阻約為5Ω)電壓表V?(量程3V、內(nèi)阻約為3kΩ)電壓表V?(量程15V、內(nèi)阻約為15kΩ)滑動變阻器R?(阻值0~10Ω、額定電流為2A)滑動變阻器R?(阻值0~1000Ω、額定電流為0.5A)①為了盡可能提高測量的準(zhǔn)確性,電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選,滑動變阻器應(yīng)選。(填寫器材名稱代號)②選出最合理的實(shí)驗(yàn)電路。A.
B.C.
D.(2)某物理興趣小組通過多次實(shí)驗(yàn)測得傳感器的阻值RN隨壓力F變化的關(guān)系圖像如圖甲所示,并利用該壓力傳感器設(shè)計了如圖乙所示的“蘋果自動分揀裝置”。該裝置能把大小不同的蘋果,按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自動分揀為大蘋果和小蘋果。裝置中托盤置于壓力傳感器,上,托盤重力不計,蘋果經(jīng)過托盤時對RN產(chǎn)生壓力。初始狀態(tài)銜鐵水平,當(dāng)R0兩端電壓(時可激勵放大電路使電磁鐵工作,吸動銜鐵,并保持一段時間,確保蘋果在銜鐵上運(yùn)動時電磁鐵保持吸合狀態(tài)。已知電源電動勢E=6V,內(nèi)阻不計,重力加速度取若要將質(zhì)量大于等于200g和質(zhì)量小于200g的蘋果分揀開,應(yīng)將R0的阻值調(diào)為(保留3位有效數(shù)字),此時質(zhì)量小于200g的蘋果將通過(選填“上通道”、“下通道”)?!敬鸢浮?1)A?V?R?D(2)12.0(11.5~12.5均可)上通道【詳解】(1)[1][2][3]電動勢為3V,則電壓表選擇V1;電路中可能達(dá)到的最大電流數(shù)量級為則電流表選擇A1;滑動變阻器要接成分壓電路,則應(yīng)該選擇阻值較小的R?;[4]因Rx遠(yuǎn)大于RA,可知采用電流表內(nèi)接;滑動變阻器用分壓電路,則電路圖選擇D;(2)當(dāng)200g的蘋果通過壓敏電阻時壓力為F=0.2×10N=2N,此時RN=24kΩ,則此時R0兩端電壓解得R0=12.0kΩ質(zhì)量小于200g的蘋果通過壓敏電阻時壓力較小,壓敏電阻阻值較大,R0電壓小于2V,不能激勵放大電路使電磁鐵工作吸動銜鐵,則小于200g的蘋果將通過上通道。4.(23-24高二上·內(nèi)蒙古錫林郭勒盟·期末)某同學(xué)有一塊滿偏電流Ig=250μA的電流表G。需要將它改裝為4mA量程的電流表。(1)他采用如圖所示電路測量電流表G的內(nèi)阻Rg。斷開S1閉合S2時電流表G讀數(shù)為Ig,若再閉合S1后干路電流仍保持為Ig,則當(dāng)電流表G讀數(shù)為時,電流表G內(nèi)阻Rg與電阻箱(量程為999.99Ω)的阻值之比為1:2。
(2)據(jù)此原理,該同學(xué)測出電流G內(nèi)阻。下面是打亂的操作,正確的步驟排序?yàn)?。A.讀出的阻值為180.0Ω,斷開開關(guān)B.閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R的阻值使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度C.將R的阻值調(diào)至最大D.閉合開關(guān)S1保持R的阻值不變,調(diào)節(jié)的阻值使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到某一刻度,使電流表G內(nèi)阻Rg與電阻箱的阻值之比為1:2。(3)改裝為4mA量程的電流表,需要將電阻箱并聯(lián)在電流表G兩端,調(diào)其阻值為Ω?!敬鸢浮緾BDA6.0/6【詳解】(1)[1]由于斷開S1閉合S2時電流表G讀數(shù)為Ig,若再閉合S1后干路電流仍保持為Ig,即閉合S1前后電路的干路電流不變,而電流表G內(nèi)阻Rg與電阻箱(量程為999.99Ω)的阻值之比為1:2,則有,其中,解得(2)[2]根據(jù)上述可知,該電路測量電流表G的內(nèi)阻采用了半偏法。實(shí)驗(yàn)操作過程中,為了確保安全,先需要將R的阻值調(diào)至最大,隨后閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R的阻值使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,再閉合開關(guān)S1保持R的阻值不變,調(diào)節(jié)的阻值使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到某一刻度,使電流表G內(nèi)阻Rg與電阻箱的阻值之比為1:2,最后讀出的阻值為180.0Ω,斷開開關(guān)??芍獙?shí)驗(yàn)正確的操作順序?yàn)镃BDA(3)[3]根據(jù)上述,電流表G的的內(nèi)阻則改裝為4mA量程的電流表,需要將電阻箱并聯(lián)在電流表G兩端,調(diào)其阻值為5.(23-24高二下·安徽阜陽·期末)某同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)“測定金屬的電阻率”,要求電壓從零開始調(diào)節(jié)。已知金屬絲的電阻大約為4Ω,在用伏安法對金屬絲電阻進(jìn)一步測定時,有如下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇:直流電源:電壓3V,內(nèi)阻不計;電流表A:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω;電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ;滑動變阻器R1:最大阻值20Ω;滑動變阻器R2:最大阻值1000Ω;開關(guān)、導(dǎo)線等。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時,測量結(jié)果如圖甲所示,可知金屬絲的直徑mm;用游標(biāo)卡尺測量金屬絲的長度,測量結(jié)果如圖乙所示,可知金屬絲的長度。(2)在所給的器材中,滑動變阻器應(yīng)選。(填寫儀器的字母代號)(3)根據(jù)題目要求,在下面方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,測得金屬絲的電阻為,則金屬絲的電阻率(用題中所測物理量符號表示)【答案】(1)0.8801.060(2)(3)(4)【詳解】(1)[1]金屬絲的直徑[2]金屬絲的長度(2)為使電壓從零開始調(diào)節(jié),且調(diào)節(jié)方便,滑動電阻器應(yīng)采用分壓式接法,滑動電阻器應(yīng)選擇阻值較小的,故選。(3)金屬絲電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表采用外接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。(4)根據(jù)電阻定律金屬絲的橫截面積為金屬絲的電阻率6.(23-24高二上·陜西西安·期末)實(shí)驗(yàn)室有一靈敏電流計的量程為,內(nèi)阻未知,現(xiàn)要精確測量的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室中可供選擇的器材有:待測靈敏電流計多用電表電流表(量程為,內(nèi)阻約為)電流表(量程為,內(nèi)阻約為)定值電阻(阻值為)定值電阻(阻值為)滑動變阻器(最大電阻,額定電流)直流電源(電動勢,內(nèi)阻)開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)先用多用電表粗測的內(nèi)阻。正確的操作中應(yīng)該使多用電表的紅表筆接靈敏電流計的(填“正”或“負(fù)”)接線柱,黑表筆接另一個接線柱。(2)步驟(1)中粗測的內(nèi)阻為,為了精確測量的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)選擇了如圖所示的電路,電表應(yīng)選擇(填“”或“”),定值電阻應(yīng)選擇(填“”或“”)。(3)按照上述設(shè)計的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得電表的示數(shù)為,電表的示數(shù)為,則電流計的內(nèi)阻的表達(dá)式為(用“、、”等符號表達(dá))?!敬鸢浮控?fù)A1【詳解】(1)[1]先用多用電表粗測的內(nèi)阻,因紅表筆內(nèi)部接電源的負(fù)極,則正確操作時,應(yīng)該使多用電表的紅表筆接靈敏電流計的負(fù)接線柱,黑表筆接另一個接線柱。(2)[2][3]由于電流計允許流過的電流為,若電表選擇0.6A的量程則不匹配,所以選用量程為的電流表A1來測電流,為了保證電表能偏到以上,同時保證電流計滿偏時不會超過其最大量程,根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比可知應(yīng)該在電流計G上并聯(lián)一個阻值為的電阻。(3)[4]按照上述設(shè)計的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得電表的示數(shù)為,電表的示數(shù)為,則電流計的內(nèi)阻的表達(dá)式為7.(22-23高一下·江蘇淮安·期末)測量一量程為3V的電壓表內(nèi)阻(約為幾千歐),除待測電壓表外,提供的器材有:A.電阻箱R(最大阻值)B.滑動變阻器(最大阻值)C.滑動變阻器(最大阻值)D.量程為6V的電壓表(內(nèi)阻約為幾千歐)E.直流電源E(電動勢4V)F.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干(1)小明同學(xué)根據(jù)提供的器材,設(shè)計了如圖甲所示電路。電路中滑動變阻器應(yīng)選用(填“”或“”)。閉合開關(guān)前,應(yīng)將電路圖中的滑動變阻器滑片移到最左端,電阻箱R的阻值調(diào)為(填“零”或“最大值”),閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使電壓表滿偏;保持滑動變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為1.5V,若此時電阻箱的示數(shù)為,則電壓表內(nèi)阻為;
(2)小華同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示電路。實(shí)驗(yàn)時,將電路圖中滑動變阻器滑片移到最左端,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱,使兩個電壓表均有合適的示數(shù),若示數(shù)為,示數(shù)為,電阻箱阻值為R,則內(nèi)阻為;(3)關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否存在系統(tǒng)誤差,下列說法正確的是。A.小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在系統(tǒng)誤差,測量值大于真實(shí)值B.小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在系統(tǒng)誤差,測量值小于真實(shí)值C.小華同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在系統(tǒng)誤差,測量值大于真實(shí)值D.小華同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在系統(tǒng)誤差,測量值小于真實(shí)值【答案】零2500A【詳解】(1)[1]圖甲電路采用半偏法測電壓表內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,但實(shí)際情況是由于并聯(lián)部分的電阻增大造成分壓略微增大,從而造成系統(tǒng)誤差,為了能盡量減小這一誤差,需要使分壓部分的等效電阻(即滑動變阻器負(fù)責(zé)分壓部分的電阻與支路電阻的并聯(lián)電阻)近似不變,根據(jù)電阻并聯(lián)規(guī)律可知,需要滑動變阻器負(fù)責(zé)分壓部分的電阻遠(yuǎn)小于支路電阻,所以滑動變阻器應(yīng)選擇阻值較小的;[2]閉合開關(guān)前,應(yīng)將電路圖中的滑動變阻器滑片移到最左端,電阻箱R的阻值調(diào)為零;[3]閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變
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