某实验小组,为了测量一个量程为0—3V的电压表的内电阻RV(约几千欧),他们采用了如下的电路完成了实验。(1)将图2所给的实验器材按照图1所示的电路简图连接成测
题型:不详难度:来源:
某实验小组,为了测量一个量程为0—3V的电压表的内电阻RV(约几千欧),他们采用了如下的电路完成了实验。 (1)将图2所给的实验器材按照图1所示的电路简图连接成测量电路。 (2)测量时可以选择的实验步骤有: A、闭合电键K; B、将电阻箱Ro的电阻调到最大; C、将电阻箱Ro的电阻调到零; D、把滑动变阻器R的滑片P滑到a端; E、把滑动变阻器R的滑片P滑到b端; F、调节电阻箱Ro的阻值,使电压表指针指示为1.5V,记下此时电阻箱Ro的阻值; G、调节滑动变阻器R的滑片P,使电压表的指针指示为3.0V; H、断开电键K。 请你把必要的实验步骤选择出来,并把步骤的字母代号按照合理的操作顺序列在下面的横线上:______________________ ______。 (3)该实验中可供选择的实验仪器有: A、滑动变阻器:阻值范围0~2000欧; B、滑动变阻器:阻值范围0~20欧; C、电阻箱:阻值范围0~9999欧; D、电阻箱:阻值范围0~999欧; E、电源:输出电压5V; F、电源:输出电压2V。 本实验中,电阻箱应该选择_______,滑动变阻器应该选择______,电源应该选择______。 (4)如果在上述实验步骤F中,某一学生读出电阻箱Ro的阻值为2500欧,则实验所测电压表的内阻RV=_____________欧。该小组上述方法测出的电压表的内电阻RV与电压表的真实值相比将_________(填“相同”“偏小”或“偏大”)。 |
答案
(1)如下图所示。
(2)EACGFH或ECAGFH (3)C;B;E (4)2500;偏大 |
解析
此实验是半偏法测量电阻。半偏法测量电阻的要求是:实验要实现先使电压表先满偏后半偏,只能是5V的电源发对3V的量程才可能实现上述过程。先达到电压表满偏的要求,然后由电阻箱去分一半电压,因此开始实验应把电阻箱调零,待调节滑动变阻器使电压表满偏后,再调节电阻箱去分压,达到一半的要求后,即电压表与电阻箱平均分压,则二者电阻相等。 题中给出的是滑动变阻器分压式接法,要求应该是由零可调(即由b向a滑动),滑动变阻器的分压式接法中,要求用总电阻小一些的,这样误差小、调节灵敏高。 误差分析,由于电阻箱的接入,导致整个电路的总电阻增大,总电流减小,能知道电压表与电阻箱共同的分压大于3V,即实际电阻箱的分压是大于1.5V的,因此电阻读数偏大。 |
举一反三
(4分)一多用电表的欧姆档有四个档,分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1000Ω,现用它来测一未知电阻,当用×10Ω档测量时,发现指针的偏转角很大,为了测量结果准确些,测量前应进行如下两项操作:先把选择开关旋到________档上,接着进行_______调零,然后再测量并读数. |
(12分)某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω) 一个阻值未知的电阻R0 电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块 电流表(内阻约为5Ω,量程500mA) 滑动变阻器A(0~20Ω,3A) 滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A) 电键一个,导线若干。 该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。 根据题中所给信息解答下列问题: ①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”); ②在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式) ③若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。 |
(14分)冬、春季节降水量小,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高,水质受到影响。
为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图13(a)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如图13(b)游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图13(c)所示。 他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300μA、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。图14坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。 根据以上材料完成以下问题: (1)测量玻璃管内径时,对应图13(b)中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的哪一部分与玻璃管内壁接触(填代号); (2)玻璃管的内径d多少mm; (3)求水的电阻率ρ多大;(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字) (4)如图15中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图14数据的实物连接图; (5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至哪端。 |
在“伏安法测干电池的电动势和内电阻”实验中,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多组路端电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致。由实验数据来分析,他所连接的电路可能是如图所示电路图中的 ( )
U/V
| 0.60
| 0.70
| 0.80
| 0.90
| 1.00
| 1.10
| I/A
| 0.18
| 0.21
| 0.25
| 0.27
| 0.30
| 0.33
| |
(10分)甲、乙两同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值,电流表(量程0-5mA,内阻约10Ω),电压表(量程0-3V,内阻约3000Ω),最大阻值为1700Ω的滑动变阻器,电源E(电动势约为3V),开关S、导线若干。两人将其测量数据绘成U-I图象后如图甲和图乙所示。 (1)由图甲得Rx=___________Ω;由图乙得Rx=___________Ω;(结果保留三位有效数字) (2)在下面方框中分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路,并由测量结果判定____________同学测量结果较为准确。 |
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