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电学实验大全
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电学设计性实验题精选
1. 有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60cm,电阻大约为6Ω,横截面如图所示。
①用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图所示,金属管线的外径为_________mm;
d
0
1
10
20
0
mm
②现有如下器材
A.电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程3A,内阻约0.03Ω)
C.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(1750Ω,0.3 A)
E.滑动变阻器(15Ω,3A)
F.蓄电池(6V,内阻很小)
A
V
G.开关一个,带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值,电流表应选,滑动变阻器应选。(只填代号字母)。
③请将如图所示的实际测量电路补充完整。
④已知金属管线样品材料的电阻率为r,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是。计算中空部分截面积的表达式为S=。
2.从下列器材中选出适当的器材,设计一测量金属丝的电阻率的电路。要求操作简便,又
尽可能有较高的测量精度,并能得到多组数据。
金属丝L(已知其长度为L0,直径为D,电阻小于50 Ω);
电流表A1(量程为10 mA,内阻r1=40 Ω);
电流表A2(量程为500 μA,内阻r2=750 Ω);
电压表V(量程为10 V,内阻为10 kΩ);
保护电阻R1(阻值为100 Ω);
滑动变阻器R2(总阻值约为20 Ω);
电池E(电动势为1.5 V,内阻很小);
开关S及导线若干。
(1)在虚线框中画出电路图,并标明所用器材的代号;
(2)若选出测量数据中的一组数据计算电阻率ρ,则表达式ρ=________。
3.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干。
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表_____倍率的电阻档(请填写“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图(c),结果为_____Ω。
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图(d)完成实物图(e)中的连线。
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于____端。为使小电珠亮度增加,P应由中点向_____端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点_____间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)
数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50.
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
图(c)
A
V
P
a
b
S
E
图(d)
A
3
0.6
红
黑
电源
+
图(e)
V
A
L
S
①
L
V
A
S
②
A
V
③
S
L
A
V
④
S
L
4.在测量小电珠伏安特性曲线实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示。
电源内阻不计,导线连接良好。若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触
头过程中,会分别出现如下四种现象:a.电珠L不亮;电流表示数几乎为零;b.电珠L
亮度增加;电流表示数增大;c.电珠L开始不亮;后来忽然发光;电流表从示数不为零到
线圈烧断;d.电珠L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断。与上述abcd四种现象对应的电
路序号为( )
A.③①②④ B.③④②① C.③①④② D.②①④③
5.某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
①在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至____档进行测量。(填选项前的字母)
V
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
S
E
R
P
L
甲
I
O
U
乙
A.直流电压10V B.直流电流5mA
C.欧姆× 100 D.欧姆× 1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小电珠,为电压表(量程6V,内阻20kΩ),为电流表(量程0.6A,内阻1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最__端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭和开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是_____点至_____点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线)
V
a
b
R
Rx
S
R′
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______。(填“不变”、“增大”或“减小”)
6.某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
⑴将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
25.0
35.0
45.0
电压U/V
1.00
1.50
1.80
2.14
2.32
2.45
请根据实验数据作出U-R关系图象。
⑵用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用⑴中测绘的U-R图象可得Rx=_____Ω。
U/V
R/Ω
O
⑶使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象测定某一电阻,则测定结果将_________(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定?
7.某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:
A. 电流表(量程100μA,内阻约2kΩ);
B. 电流表(量程500μA,内阻约300Ω);
直流电源
+
V
μA
Rx
C. 电压表(量程15V,内阻约100kΩ);
D. 电压表(量程50V,内阻约500kΩ);
E. 直流电源(20V,允许最大电流1A);
F. 滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);
G. 电键和导线若干。
电流表应选_________;电压表应_________。(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①___________________________________;②___________________________________。
8.现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5Ω~8Ω之间,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10 mA);
B.电压表V1(量程0.3 V,内阻约500Ω);
C.电压表V2(量程3 V,内阻约3 kΩ);
D.滑动变阻器R1(最大电阻l0Ω);
E.滑动变阻器R2(最大电阻500Ω);
F.定值电阻R3(阻值10Ω);
G.电源E(电动势3 V);
H.开关S及导线若干。
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。
①器材应选用(填器材序号字母);
②在方框内画出实验电路图并标明符号;
③电流表A内阻的表达式为RA=,式中各符号的物理意义为:
。
9.电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有如下器材:
电流表A2:与A1规格相同;滑动变阻器R1:阻值0~20Ω
电阻箱R2:阻值0~9999Ω;保护电阻R3:3kΩ
电源:电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
(1) 如图所示,某同学设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。
(2) 电路完成后,依你所选方案写出测量电流表A1内电阻的实验步骤。
10.为测量一电源的电动势及内阻
①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表
A.量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表V1
B.量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表V2
C.量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表V3
选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表。
② 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。
③根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50 V时、电阻箱的阻值为15.0 Ω;电压表示数为2.00 V时,电阻箱的阻值为40.0 Ω,则电源的电动势E=________V、内阻r=________Ω。
11.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx:阻值约500Ω ; B.滑动变阻器R1:最大阻值1000 Ω
C.滑动变阻器R2:最大阻值10Ω; D.电阻箱R3:最大阻值999.9 Ω
E.电阻箱R4:最大阻值99.99 Ω; F.电流表A:量程3mA,内阻约50Ω
A
E r
S
Rx
电阻箱
滑动变阻器
G.电源E:电动势约为3V,内阻很小但不可忽略
H.单刀双掷开关S及导线若干
某同学设计了图示电路,利用该电路较精确地既测出了待测电阻的电阻(约500Ω),又测出了电源E的电动势。
①在他设计的电路中滑动变阻器应选_________、电阻箱应选_________。(填器材前面的字母序号)
②测量电源电动势的主要步骤是:
将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至某一位置;
调节电阻箱的旋钮,使A表的指针指到表盘上某一适当位置;
读出电路稳定后电阻箱接入电路的电阻值(记为R)和A表的示数(记为I);
保持_________接入电路的电阻不变,调节_________,使A表的指针指到表盘上另一适当位置;
读出电路稳定后_________接入电路的电阻值(记为R′)和A表的示数(记为I′),用所测得的物理量表示的电源电动势的表达式是E=_________。
12.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:
V1
A
V2
R
R0
S
E r
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)在画出图线时,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。
R
E
A
r
S
图甲
13.晓玲实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确。若电流表内阻阻值为RA,则测量的方法与步骤是:
A.将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后_____________,使电流表中的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2;
+
_
0.6
–
A
3
3
–
V
15
电阻箱
图乙
B.根据以上的数据及_________________定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r。该方程组的表达式是:
_________________、______________________。
晓玲她们现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值。为了测出该电流表的内阻(0.6A量程),她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材。请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路。注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应_________。
14.某校科技小组的同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
O
R/Ω
2.0
4.0
3.0
R
S1
E
S2
R1
R2
A
(1)测电阻R1的阻值,请将下面的操作步骤补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r1和对应的电流表示数I,
___________________________________,
读出此时电阻箱的示数r2。则电阻R1的表达式为R1=。
A
V
S
E r
图甲
(2)测得电阻R1=2.0Ω后,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图所示的1/I-R图线,则电源电动势E=____V,电阻R2=___Ω。
15.某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率。
①所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系上画出U-I图像。
U/V
1.96
1.86
1.80
1.84
1.64
1.56
I/A
0.05
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
U/V
I/A
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
2.1
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
②根据所画U-I图像,可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为______W。(保留两位有效数)
③实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计。在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是。(Rx阻值未知)
A
V
Rx
R
A
V
Rx
R
A
V
Rx
R
S
图乙
A
V
R
S
Rx
S
S
A
B
C
D
G1
G2
P
S
mA
mA
待测电流表
16.实际电流表有内阻,可等效为理想电流表
与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电
路如图所示。供选择的仪器如下:
①待测电流表G1 (0~5mA,内阻约300Ω),
②电流表G2 (0~10mA,内阻约100Ω),
③定值电阻R1 (300Ω),④定值电阻R2 (10Ω),⑤滑动变阻器R3 (0~1000Ω),⑥滑动变阻器R4 (0~20Ω),⑦干电池(1.5V),⑧电键S及导线若干。
⑴定值电阻应选___,滑动变阻器应选___。(在空格内填写序号)
⑵用连线连接实物图。⑶补全实验步骤:
①按电路图连接电路,______;
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1,G2的读数I1,I2;
③________________________;
I1
I2
O
④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。
⑷根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式____________。
多用电表
电流表
电阻箱
a
b
图1
+
17.使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空:
⑴仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔a为_________(填“红”或“黑”)色;
mA
×100
×10
×1
×0.1
图2(a)
图2(b)
图2(c)
⑵若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为________Ω,电流表的读数为_______mA,电阻箱的读数为_______Ω:
μA
mA
RP
E
S
R
图1
图2
mA
0
10
20
30
40
50
60
18.图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头μA
的量程为Ig=600μA,内阻为Rg,
mA
表是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
(1)图1中分流电阻Rp的阻值应为(用Ig、Rg和I表示)。
(2)在电表改装完成后的某次校准测量中,mA
表的示数如图2所示,由此读出流过mA
电流表的电流为_______mA。此时流过分流电阻RP的电流为_______mA(保留1位小数)。
电学实验答案
A
V
1.① 1.125±0.001
②A;E
③如图
④管线长度L;
2.解析:(1)如图所示
(2)
(式中I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数).
3.【答案】①×1、7.5②如图所示③a,b④ab
A
3
0.6
红
黑
电源
+
【解析】①小电珠(2.5V,0.6W)对应电阻为,电阻十几欧,所以选“×1”档。②电流表的电阻也就几欧,与电压表几千欧相比,小电珠算小电阻,所以电压表必须外接,伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大,所以滑动变阻器必须与电压采用分压接法。③从a端开始,电压为零,向b端移动,对小电珠所加电压逐渐变大。④ab之间电流增加了0.122A,其它段电流增加了0.03A左右,所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A,分别测出相应的电压值。
4. A【解析】在①中伏特表和安培表的连接是错误的,将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S后电珠L不亮,在向右端滑动触头过程中,电珠L逐渐变亮,由于总电阻减小,干路电流增大,电流表示数增大,是b;在②中安培表连接错误,应该连接在干路上,开始时滑动变阻器的电阻最大,通过电珠的电流太小,电珠L不亮,在向右端滑动触头过程中,电珠后来忽然发光,由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断,是c;在③中伏特表和安培表应该互换位置,由于伏特表串联造成电珠L不亮,电流表示数几乎为零,是a;在④中安培表使电珠短路,电珠L始终不亮,电流表从示数增大到线圈烧断,是d。即①②③④分别对应bcad。正确的是A。
5.①D②Ⅰ.左;Ⅱ. 1 点至 5 点(或 5 点至 1 点);Ⅲ.增大
【解析】
①根据电珠的规格标称值可算出其正常工作时的电阻为12 Ω,测电阻选欧姆挡并选×1挡。
②开关闭合前,应保证灯泡电压不能太大,要有实验安全意识,调滑片在最左端使灯泡电压从零开始实验。电表示数总调不到零,是由于电源总是对电表供电,滑动变阻器串联在了电路中,1点和5点间没有接好,连成了限流式接法,这也是限流式与分压式接法的最显著区别。伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数,所以随着电压的增大,曲线斜率减小,电阻增大。
6. 【答案】(1)见右下图;(2)20(19~21都算对);(3)偏小;改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为1.50V。
【解析】(1)根据实验数据描点作出U-R关系图象,如图所示。
(2)根据U-R关系图象,电压表示数为2.00V时,Rx的阻值为20Ω,读取19~21Ω可以。
(3)因为电压表示数,当电池的内阻r增大时,同一个R,则电压表读数将变小,按原来的U-R图象,则电阻的测量值小于真实值,即偏小。要使电压表读数为1.50V,因为电池内阻r增大,应该把滑动变阻器阻值R’调小,以至于使R′+r不变。
7.【答案】BC电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接法
R1
A
R3
V1
E r
S
R2
8. 【答案】①ABDEFGH;②电路如图;③RA= -R3,电压表读数U、电流表读数I)
【解析】①由于待测电流表内阻较小,且量程较小,即使给待测电流表串联上定值电阻R3,二者两端的总电压也不能超过Im(RA+R3)=0.01×(10+8)V=0.18V,所以电压表应选B;根据电压表的示数能从零开始调节的要求,可知滑动变阻器需要连成分压式,则应选总电阻较小的滑动变阻器,即选D;为使滑动变阻器便于调节且保护电表不被烧毁,需用滑动变阻器R2作为保护电阻,即选E;为了使电压表B的示数能超过其量程的1/3,需要给电流表串联一个调节电阻R3,即F。②本题由于要测电流表内阻,所以应采用内接;根据电压表的示数能从零开始调节的要求,滑动变阻器应连成分压式。③根据电路可得电流表A内阻的表达式为RA=-R3,其中U为电压表读数、I为电流表读数。
9. 【解析】(1)完成电路如图
(2)测量电流表A1内电阻的实验步骤:
①将变阻器R1的滑动端移到左端,电阻箱的阻值调到最大。②闭合开关S1、S,调节变阻器,使两电流表指针有较大的偏转,记录电流表A2的示数I。③断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱,使电流表A2的示数再次为I。读出此时电阻箱的示数R2,R2的大小为电流表A1内电阻r。即r=R2。
(另法:①将变阻器R1的滑动端移到左端。②闭合开关S1、S2、S,调节变阻器、电阻箱,使两电流表指针有较大的偏转,记录电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2、电阻箱的示数R2。③设r为电流表A1的内电阻,计算如下:
10.【答案】①V3或C6
②如图所示
③7.510
【解析】①要改装成9V的电压表,必须在原电压表上串联一固定电阻,题中给出三种电压表,只有C的电阻是确定值,所以应选电压表C,串联电阻R=3×kΩ=6kΩ.②电路图如图所示。③测量电源电动势和内阻时,路端电压应为电压表示数的3倍,根据闭合电路的欧姆定律得:4.5=E-r,6=E-r,解得E=7.5V,r=10Ω.
11.【答案】①BD②滑动变阻器 电阻箱的旋钮 电阻箱
【解析】①本实验采用替代法测定待测电阻的电阻,电阻箱连入电路的电阻应能够调节到的电阻值,所以电阻箱应选用D;电流表A的量程为3mA,电路中的电流应不大于3mA,由闭合电路欧姆定律得,滑动变阻器连入电路的最小电阻应不小于500Ω,滑动变阻器应选B。
②本实验测电动势的原理为闭合电路欧姆定律,实验过程中应保持滑动变阻器连入电路的电阻不变,只能通过调节电阻箱改变电流测多组数据。设实验中滑动变阻器连入电路的电阻为,电源内阻为,由闭合电路欧姆定律,,解得。
12.【答案】(1)5VA (2)U1 IU1-U2I (3)大于
【解析】待测电动势4V,电压表的量程应选择5V,滑动变阻器调节范围较大且便于操作,应选择0~20Ω的滑动变阻器A;计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压U1与干路电流I的关系图线,计算定值电阻R0的图线应为R0两端的电压(U1-U2)与电流I的关系图线;R0两端的电压(U1-U2)没有误差,电流表示数比R0的实际电流偏小,故R0的测量值偏大。
13.【答案】再调节电阻箱 闭合电路欧姆定律 连线如图; 最大
【解析】A.应调节电阻箱连入电路的电阻;B.根据闭合电路欧姆定律列方程,。
+
_
0.6
–
A
3
3
–
V
15
电阻箱
电路连接:滑动变阻器串联连接,变阻器电阻丝端使用右接线柱,电压表应使用3V量程,实物连线如图所示,开关闭合前滑动变阻器连入电路的阻值应最大。
14.【答案】(1)将S2切换到b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为Ir1-r2(2)1.5 1.0
【解析】(1)将S2切换到b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。因电路中电流I相同,两次测量时电路电阻相等,所以R1=r1-r2 。
(2)根据闭合电路欧姆定律得,,解得,根据图线斜率得电源电动势E=1.5V,由纵轴截距得R2=1.0Ω。
15. ①如图所示;②0.37(或0.36);③BC
16.(1)③,⑥;(2)如图;(3)①将滑动触头移至最左端,③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2;(4)r1=(k-1)R1
mA
mA
待测电流表
【命题分析】本题考查测量电流表的内阻的电路实验。(1)电流表G2满偏时为10mA电流,电流表G1满偏时电流5mA,故为了更好地匹配两个电流表的示数同时达到适当的偏转角度,应使用定值电阻分流5mA,根据并联电阻的分流规律可知,定值电阻的阻值与电流表G1内阻相同时效果最好,即选用R1=300Ω的定值电阻③;滑动变阻器作为分压式接法,应选用较小的滑动变阻器,方便调节,即选用⑥滑动变阻器R4。(2)直接根据电路图链接实物图,先将电源的正极连接到滑动变阻器的绕线右下角的接线柱上,然后将左下角的接线柱与电键左端相连,将电键右端与电源负极相连,这样形成主干路,然后再连接支路,注意电表的正负极。(3)①实验前要保护电路,故将滑动变阻器的滑动触头移至最左端;③为了得到多组数据,在多次移动滑动触头,记录下相应的G1、G2读数I1、I2;(4)电流表G1两端的电压等于定值电阻两端的电压U1=(I2-I1)R1,电流表的内阻r1===-R1,令=k,则电流表G1的内阻r1=(k-1)R1。
17.【答案】(1)黑(2)14.0、53.0、4.6 (3)102 (4)1.54
【解析】(1)根据所有电器“红进黑出”的一般原则,对多用电表来说,电流从红表笔进入多用电表,电流从黑表笔从多用电表流出,由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极,故电流经过多用电表从a表笔流出,故a表笔为多用电表的黑表笔。(2)欧姆表读数为R=14.0Ω;电流表读数为I=50mA+×3.0=53.0mA;电阻箱读数为:4×1Ω+6×0.1Ω=4.6Ω。(3)多用电表接外电路时,考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的,其表头偏转的格数与表盘总格数之比为26:50,而多用电表接外电路时,外电路电流表示数为I=53.0mA,设表笔短接时通过多用电表的电流为I0,则=,解得I0=102mA。(4)设多用电表内阻为r,已知外电路电阻为R=14Ω,多用电表接外电路时:E=I(r+R),多用电表两表笔短接时:E=I0r,联立解得多用电表内的电池电动势E=1.54V。
18. (1)(2)49.5 49.0【解析】(1)电流表改装,
(2)由图示可得,电流表读数为49.5mA,实际流经表头的电流为500μA即0.5mA,此时流过分流电阻RP的电流为(49.5-0.5)mA=49.0mA。
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