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1.(2019•昭通市二模)某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體電阻的電阻率,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084307
(1)分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器對(duì)圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度L和直徑d進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)分別是L= 23.7__mm,d= 2.795(2.792~2.796)__mm。
(2)圖(a)是一個(gè)多量程多用電表的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖,測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S轉(zhuǎn)到位置5、6時(shí),可用來(lái)測(cè)量 電壓__;當(dāng)S轉(zhuǎn)到位置1、2時(shí),可用來(lái)測(cè)量電流,其中S轉(zhuǎn)到 1__位置時(shí)量程較大。
圖(a)
(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確操作步驟測(cè)得此圓柱體的電阻值,讀數(shù)如圖(b),則該電阻的阻值約為 220__Ω。
圖(b)
(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量該電阻R,現(xiàn)有器材規(guī)格如下:
待測(cè)圓柱體電阻R
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為4 V,內(nèi)阻不計(jì))
電流表A1(量程為0~4 mA,內(nèi)阻約50 Ω)
電流表A2(量程為0~10 mA,內(nèi)阻約30 Ω)
電壓表V1(量程為0~3 V,內(nèi)阻約10 kΩ)
電壓表V2(量程為0~15 V,內(nèi)阻約25 kΩ)
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15 Ω,允許通過(guò)的最大電流為2.0 A)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2 kΩ,允許通過(guò)的最大電流為0.5 A)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干
為減小實(shí)驗(yàn)誤差,并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出測(cè)量電路圖(標(biāo)明所選器材代號(hào))。
[解析] (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為L(zhǎng)=23 mm+7×0.1 mm=23.7 mm;螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=2.5 mm+29.5×0.01 mm=2.795 mm
(2)當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S轉(zhuǎn)到位置5、6時(shí),電阻和表頭串聯(lián),為電壓表,測(cè)量電壓;S旋到位置1時(shí),并聯(lián)電阻阻值較小,則分流較大,故S旋到位置1時(shí),電流表量程較大。
(3)電阻R=22.0×10=220 Ω
(4)為了獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,并且選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器,便于操作;電路中最大電流Imax=3220=14mA,故選用電流表A2,電流表內(nèi)阻和被測(cè)電阻相近,故采用電流表外接法,如圖所示
2.(2019•江西省二模)某同學(xué)參加了一物理興趣小組,想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一個(gè)待測(cè)電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)除待測(cè)電阻外還有如下器材:導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084308
A.電阻箱R1、R2、R3、R4
B.滑動(dòng)變阻器R0
C.靈敏電流計(jì)G
D.不計(jì)內(nèi)阻的恒定電源E
E.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)指導(dǎo)教師先讓該同學(xué)對(duì)如圖1所示電路進(jìn)行分析,調(diào)節(jié)四個(gè)電阻箱的阻值,當(dāng)a、b之間的電流表G無(wú)示數(shù)時(shí)(此時(shí)也稱為“電橋平衡”),則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 為零__(選填“為零”或“不為零”),4個(gè)電阻之間的關(guān)系是: R1•R4=R2•R3__(用R1、R2、R3、R4表示)。
(2)該同學(xué)還受此啟發(fā)很快設(shè)計(jì)了如圖2所示電路,并按照以下步驟就測(cè)出了Rx:
A.按圖2接好電路,調(diào)節(jié) R__,P為滑動(dòng)變阻器的滑頭,當(dāng)G表示數(shù)為零時(shí),讀出此時(shí)電阻箱阻值R1;
B.將Rx與電阻箱R互換位置,并且控制 P__不動(dòng),再次調(diào)節(jié) R__,直至電橋再次平衡時(shí),讀出此時(shí)電阻箱阻值R2;
C.由以上數(shù)據(jù)即可得Rx阻值,其大小為Rx= R1•R2 。
[解析] (1)電流表G無(wú)示數(shù),說(shuō)明兩點(diǎn)間電勢(shì)相同,故電勢(shì)差為零;根據(jù)原理可知兩端的電壓相同,根據(jù)歐姆定律可得ER1+R2R1=ER3+R4R3,化簡(jiǎn)可得R1•R4=R2•R3
(2)由題意可知,該同學(xué)采用電橋平衡法進(jìn)行實(shí)驗(yàn);故應(yīng)調(diào)節(jié)R,使G表中電流為零,此時(shí)讀出R1,則R1與Rx的比值等于滑動(dòng)變阻器左右兩邊電阻的比值;B.應(yīng)控制P不動(dòng),使兩邊電阻的比值不變;互換Rx與變阻箱R;再次調(diào)節(jié)R,使電流計(jì)讀數(shù)為零;則也有比值等于左右兩邊電阻的比值;C.根據(jù)題意有R1Rx=RxR2,解得Rx=R1R2。
3.(2019•湖南省衡陽(yáng)市八中一模)某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)微安表(量程為0~500 μA)的內(nèi)阻。可供選擇器材有:導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084309
A.電源(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻較小)
B.電壓表(量程0~3 V,內(nèi)阻約幾千歐姆)
C.電阻箱R1(0-999.9 Ω)
D.電位器(可變電阻,與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(0~1.5kΩ)
E.電位器(0~15kΩ)
該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。連接后,主要操作步驟如下:
1.開關(guān)K和K1處于斷開狀態(tài);
2.將電位器R和電阻箱R1調(diào)至最大值。閉合開關(guān)K,調(diào)節(jié)電位器R,讓微安表達(dá)到滿偏,此時(shí)電壓表示數(shù)為2.00 V;
3.閉合開關(guān)K1,調(diào)節(jié)電位器R和電阻箱R1,讓微安表達(dá)到半偏,此時(shí)電阻箱的示數(shù)為300.0 歐,電壓表的示數(shù)為2.50 V。完成下列填空:
(1)電位器R應(yīng)該選擇 E__。
(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知電壓表的內(nèi)阻為RV= 4000(4k,4000.0)Ω__,微安表的內(nèi)阻為RA= 450.0Ω__;
(3)若電壓表在制造過(guò)程中,由于分壓電阻的誤差,使得示數(shù)比真實(shí)值偏大,則由此造成微安表內(nèi)阻的測(cè)量值 等于__(選填“大于”、“小于”、“等于”)真實(shí)值。
[解析] (1)由電路圖知,電壓表串聯(lián)在電路中,由于電壓表內(nèi)阻較大,所以電位器應(yīng)選擇大阻值的,故選E;(2)當(dāng)K1斷開時(shí),電流表與電壓表串聯(lián),所以電壓表內(nèi)阻RV=UI=2500×10-6=4000 Ω;(3)閉合開關(guān)K1,可求電壓表的電流為:I=URV=2.504000=25004 μA,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律,可求電阻箱的電流為:IR=25004 μA-250 μA=15004 μA,電阻箱的電壓UR=RIR,所以電流表的內(nèi)阻:RA=URIA=450.0 Ω;(4)由于分壓電阻的誤差,使得電壓表示數(shù)比真實(shí)值偏大,但等比例變化并不改變兩次測(cè)量結(jié)果(RA=(1-12•U1U2)R1),故測(cè)量值依然等于真實(shí)值。
4.(2019•江西省師大附中一模)某同學(xué)想用以下器材組裝一只歐姆計(jì),并測(cè)量一只約幾千歐電阻的阻值。導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084310
A .電流表,滿偏電流為1 mA,內(nèi)阻為20 Ω
B.電流表,滿偏電流為0.6 A,內(nèi)阻為5 Ω
C. 電動(dòng)勢(shì)15 V,內(nèi)阻5 Ω的直流電源
D. 電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻3 Ω的直流電源
E .最大阻值為5000 Ω的滑動(dòng)變阻器
F. 最大阻值為100 Ω的滑動(dòng)變阻器
(1)以上器材應(yīng)選用 A、D、E__(填字母)。
(2)歐姆表調(diào)零后,滑動(dòng)變阻器被接入部分的阻值為 2977__Ω
(3)若用此歐姆計(jì)測(cè)量電阻,發(fā)現(xiàn)指針指在滿偏電流的三分之一處,則此電阻的阻值約為 6000__Ω
[解析] (1)歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻,調(diào)零時(shí)電流表應(yīng)該滿偏,題中電源和電流表有四種組合:
組合一:AC組合,根據(jù)歐姆定律,調(diào)零后內(nèi)阻為:15 V1 mA=15 kΩ;組合二:BC組合,根據(jù)歐姆定律,調(diào)零后內(nèi)阻為:15 V0.6 A=25 kΩ;組合三:AD組合,根據(jù)歐姆定律,調(diào)零后內(nèi)阻為:3 V1 mA=3 kΩ;組合四:BD組合,根據(jù)歐姆定律,調(diào)零后內(nèi)阻為:3 V0.6 A=5 Ω。
考慮滑動(dòng)變阻器最大為5000 Ω,應(yīng)該選組合三,故電流表選A,電源選D,滑動(dòng)變阻器選E;
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律有:Ig=Er+rg+R,解得R=EIg-r-rg=3 V1 mA-20 Ω-3 Ω=2977 Ω
(3)指針指在滿偏電流的三分之一處,根據(jù)閉合電路歐姆定律,有13Ig=Er+rg+R+Rx,解得Rx=2(r+rg+R)=6000Ω。
5.某同學(xué)用下列器材測(cè)定一塊手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084311
電流表A(量程3 A,內(nèi)阻約0.5 Ω);
電壓表V(量程15 V,內(nèi)阻約15 kΩ);
滑動(dòng)變阻器R(0~50 Ω,額定電流3 A);
定值電阻R0=3 Ω;
開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電路圖中的導(dǎo)線應(yīng)連接到 a__(選填“a”或“b”)。
(2)連接好電路閉合S前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于 d__(選填“c”或“d”)端。
(3)根據(jù)正確操作,依據(jù)得到的電壓表和電流表讀數(shù),作出對(duì)應(yīng)的U-I圖象如圖所示。由圖線可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E= 8.5__V,內(nèi)電阻r= 0.75__Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(4)實(shí)驗(yàn)中,隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),電壓表的示數(shù)U及滑動(dòng)變阻器消耗的功率P都會(huì)發(fā)生變化。以下各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是 C__。
[解析] (1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)采用電流表內(nèi)接,電路圖中的導(dǎo)線應(yīng)連接到a。
(2)連接好電路閉合S前,滑動(dòng)變阻器阻值置于電阻最大的位置,即滑片P應(yīng)置于d端。
(3)由圖線可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E=8.5 V,r+R0=ΔUΔI,r=8.5-4.01.2-3=0.75 Ω。
(4)滑動(dòng)變阻器消耗的功率P=E-UR0+rU=ER0+rU-1R0+rU2,,即P-U關(guān)系為二次函數(shù)關(guān)系,故選C。
6.(2019•揭陽(yáng)市二模)有一約7 V數(shù)碼電池,無(wú)法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù),F(xiàn)要更加準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084312
A.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻為3Ω)
B.電壓表(量程3 V,內(nèi)阻為3 kΩ)
C.電壓表(量程30 V,內(nèi)阻為30 kΩ)
D.定值電阻R1=500 Ω
E.定值電阻R2=5000 Ω
F.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~30 Ω)
G.開關(guān)及導(dǎo)線
(1)該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選 B__,定值電阻應(yīng)選 E__。(均選填選項(xiàng)前的字母序號(hào))
(2)電路圖如圖所示,將實(shí)物連線圖補(bǔ)充完整。
(3)若將滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一位置,讀出此時(shí)電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻間的關(guān)系式為 E=83U+(I+U3000)r 。
[解析] (1)因電源的電壓約為7V,如果采用30V的電壓表,則量過(guò)大,誤差太大,因此電壓表量程只能選擇3V。因?yàn)樾∮陔妱?dòng)勢(shì),故應(yīng)串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴(kuò)大量程,并且至少應(yīng)擴(kuò)大到7V,則根據(jù)改裝原理可以知道:7=3+33000R,計(jì)算得出R至少有4000Ω,故定值電阻應(yīng)選擇E。
(2)實(shí)物連線圖如下:
(3)電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I時(shí),路端電壓為U+U3000×5000=83U,干路電流為I+U3000,根據(jù)閉合電路歐姆定律得:E=83U+(I+U3000)r
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://portlandfoamroofing.com/gaosan/1174584.html
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