(8分)为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的仪器如下:电流表A1(0~3A,约0.1Ω);
题型:不详难度:来源:
(8分)为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的仪器如下: 电流表A1(0~3A,约0.1Ω); 滑动变阻器R1(1000Ω); 电流表A2(0~100mA,约3Ω); 滑动变阻器R2(10Ω); 定值电阻R0=20Ω;电源E(3V,约1Ω); 电压表及开关、导线若干。
⑴请按图甲将图乙实物图连接完整; ⑵应选择的电流表是 ,滑动变阻器是 ; ⑶测量过程中应保证电动机 (选填“转动”或“不转动”); ⑷该实验小组已将实验测得的数据在图丙中标出,请你由标出的点作出图线,并根据图线求得玩具电动机M中线圈电阻R= Ω。(结果保留两位有效数字)
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答案
⑴略,见解析;⑵A2,R2;⑶不转动;⑷略,见解析,20Ω(19~22Ω)。 |
解析
试题分析:⑴根据题图甲可知,采用了滑线变阻器的分压式接法,故需从滑线变阻器的左下接线柱引线至电源的负极,电压表测量了定值电阻R0与电动机两端的电压,采用电流表的外接法,故需从电压表的“+”接线柱引线至电流表的“-”接线柱或电动机与电流表连线的接线柱,其电路连接如下图所示;
⑵假设电动机电阻为零,流过电流表的最大电流约为:=0.15A,显然所选用的电流表应是A2,若用A1,指针仅仅在左端较小区域内,读数误差太大,又因滑线变阻器采用分压式接法,若选用阻值较大的R1调节不方便,所以应选用阻值较小的R2; ⑶本实验所用的方法是伏安法测电阻,原理是欧姆定律,因此应用于纯电阻电路,即电动机处于不转动状态; ⑷根据描点作图,作出U-I关系图线如下图所示,在该U-I关系图象中,其斜率即表示了电动机与定值电阻阻值之和,有:R=k-R0=Ω-20Ω=20Ω(由于读数误差,结果在19~22Ω之间均可)。
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举一反三
(6分).为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999W),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为,记录电流值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流示数为,记录电流值。由此可得被测电阻的阻值为______W。
经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下: 断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为_________,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R0。由此可测出Rx=__________。 |
使用多用电表的欧姆挡测电阻时,下列说法正确的是( )A.测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处 | B.每一次换挡,都要重新进行一次调零 | C.在外电路,电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔 | D.测量时,若指针偏转很小(靠近∞附近),应换倍率更大的挡进行测量 |
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某同学欲做“测量电源的电动势和内阻”的实验,实验桌上除开关、电键外还有如下仪器: A、待测电源一个(电动势约3 V,内阻小于1 Ω) B、直流电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.22 Ω;量程0~3 A,内阻约0.1 Ω) C、直流电压表(量程0~3 V,内阻为15 kΩ;量程0~15 V,内阻为25 kΩ) D、滑动变阻器(0~15 Ω,允许最大电流为3 A) E、滑动变阻器(0~1000 Ω,允许最大电流为0.6 A)
(1)实验时有如图所示的甲、乙两种电路,为了减小测量误差,应选择图______所示电路。 (2)根据选择的电路将下图中实物图连接好。 (3)选择的滑动变阻器是_______(填代号),理由是______________________________________。 (4)若根据测量出的数据,作出U-I图线,如图所示,则电源电动势为______,内阻为______。 |
⑵有一被测电压表V1量程3V,内阻RV约为3 k,现要较为准确的测量其阻值,除了该电压表外,实验室还配有下列器材A.电流表A1:量程3A,内阻约0.02 | B.电压表V:量程50V,内阻约100k | C.滑动变阻器R:阻值约0~2k | D.电阻箱R′:0~9999.9 | E.电源:电动势约5V,内阻不计 F.单刀单掷开关1个,导线若干 ①请在虚线框中画出测Rv的原理图
②写出Rv的表达式(用某些电表的测量值、已知量表示),并指明测量值是哪些仪器的示数。 (i)RV=____________; (ii) 。 |
(6分)某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω) | B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=20Ω) | C.定值电阻R0=100Ω | D.滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω | E.电源E,电动势E约为4V(内阻不计) F.电键S及导线若干 (1)根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的,请你在线框内画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。 (2)实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示) |
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