有两组同学进行了如下实验:(1)甲组同学器材有:电源,滑动变阻器,电流表A1(0-200mA,内阻约11Ω),电流表A(0-300mA,内阻约8Ω),定值电阻R

有两组同学进行了如下实验:(1)甲组同学器材有:电源,滑动变阻器,电流表A1(0-200mA,内阻约11Ω),电流表A(0-300mA,内阻约8Ω),定值电阻R

题型:不详难度:来源:
有两组同学进行了如下实验:
(1)甲组同学器材有:电源,滑动变阻器,电流表A1(0-200mA,内阻约11Ω),电流表A(0-300mA,内阻约8Ω),定值电阻R1=24Ω,R2=12Ω,开关一个,导线若干。为了测量A1的内阻,该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案:

其中最佳的方案是______套,若用此方案测得A1、A2示数分别为180 mA和270mA,则A1的内阻___Ω。
(2)乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来,再加上电阻箱R(最大阻值9.9Ω),定值电阻R0=6.0Ω,一个开关和若干导线用来测量一个电源(电动势E约为6.2V,内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻。请在方框中画出设计电路图。

若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数,得到多组数据后描点作出R-图线如图所示,则该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
答案
(1)D,12;(2)电路如图所示,6.0,2.0.

解析

试题分析:(1)要想测得A1的内阻应测出流过其中的电流及两端的电压,但由题意可知,题目中没有给出电压表,故可以考虑采用两个电流表充当电压表进行测量;图中AB采用了此种方法,但是由于两电流表内阻均不是已知量,只是约数,无法正确测出电阻值;
故可以采用并联电路的分流原理,则定值电阻分流,则可通过并联电路的电流规律求得并联部分的电压;CD采用的即为此种方法;C中分流电阻采用了12Ω的电阻,则电流表A2中流过的电流为A1中电流的两倍;容易损坏电表;而D中采用了大电阻,则A1满偏时,A2中电流约为:,则能准确的得出数据,故选D方案为最佳方案;由并联电路的规律可知,定值电阻中的电流为270-180=90mA;则电流表内阻为:
(2)测电动势和内电阻需要得出路端电压和电流;但若把电阻箱和电源串联,电路中最小电流为:,超过A1的量程,故应采用定值电阻分流;电路如图所示;

故闭合电路欧姆定律可知:,整理的:,故图象中的斜率等于,故:E=6.0V;图象与纵坐标的交点为-6.0=-r-4,解得:r=2.0;
举一反三
(10分)测量某电阻Rx的阻值。已知Rx约为5Ω左右,下表给出可供选择器材,各器材数目均只一个,另有导线若干。
代号
器材名称
规格
a
检流计G
300μA,内阻约100Ω
b
电流表A1
0.6A,内阻约0.1Ω
c
电流表A2
3A,内阻约0.02Ω
d
电阻箱R1
0~999.9
e
电源
3V,内阻约0.01Ω
f
开关S
单刀单掷

1.某同学仿照欧姆表测电阻原理设计了实验方案,电路如上图所示,虚线框内应选电表________(填代号)。
2.请你帮助完成实验步骤:(请注明需要测的物理量,并用相应字母表示)
(1)断开电键s,用导线短接ab,_____________________;
(2)去掉短接导线,闭合电键s,_________________;
(3)电阻Rx的表达式为 Rx=_______________。
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(12分)按图所示的电路测量两节干电池串联组成电池组的电动势和内阻,其中为电阻箱,为定值电阻,干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下:电流表(量程0~0.6~3.0A),电阻箱(阻值范围0~999.9Ω),定值电阻若干,电键、导线若干。
①在下面提供的四个电阻中,保护电阻应选用_______。
A.5Ω      B.20Ω      C.100Ω    D.1kΩ
②根据电路图,请在图中画出连线,将器材连接成实验电路。

③实验时,改变电阻箱的值,记录下电流表A的示数,得到若干组的数据。根据实验数据绘出如图所示的图线,由此得出电池组的电动势=______,内电阻=_______.
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(5分)要测绘一个标有“3 V.6 w”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势4.5 V,内阻约1 );
电流表(量程为0一250 mA,内阻约5 );
电压表(量程为0---- 3 V,内阻约3 k );
电键一个、导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的   (填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20 ,额定电流1 A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750,额定电流0.3 A)
(2)实验的电路图应选用下列的图   (填字母代号)。

(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2的定值电阻R串联,接在电动势为1.5 V、内阻为1 的电源两端,如图所示。每个小灯泡消耗的功率是   W。

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(8分)给定以下实验器材,测量待测电阻RX的阻值
A.待测电阻RX:阻值约为200Ω
B.电源E:电动势约为3.0V,内阻可忽略不计
C.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;
D.电流表A2:量程为0~20mA,内电阻约为r2≈8Ω;
E.定值电阻R0:阻值R0=80Ω;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为200Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干;

(1)为了测量电阻RX,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图,你认为正确的是          ;(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)滑动变阻器应该选_______;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于             ;(填“a”或“b”)
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。则RX的表达式为:RX="______________"
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(6分)某同学要测定一个阻值R约为5的电阻,实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约30k)
B.电流表(量程0-0.6A,内阻约1.0
C.滑动变阻器(阻值范围0-10. 允许最大电流3A)
D.滑动变阻器(阻值范围0-500, 允许最大电流1A)
E.电源E(电动势3V,内阻不计)
F.开关,导线
(1)图中部分电路已连接,请在图中以笔划线 代替导线将电压表接入电路中的正确位置;

(2)图中滑动变阻器应选用____更合理:(填“”或“”)
(3)闭合电键前,滑动变阻器的滑片P应该置于_____端。(填“A”或“B”)
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