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电学实验练习
1. “用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图(a)所示,其中R1为定值电阻,R为滑动变阻器。
(1)下列关于图(a)电路的说法中正确的有
(A)甲为电压传感器,R的作用是保护电路(B)甲为电压传感器,R1的作用是保护电路
(C)乙为电压传感器,R的作用是保护电路(D)乙为电压传感器,R1的作用是保护电路
(2)实验测得电池①的路端电压U与电流I的拟合曲线如图(b)中①图线所示,由此得到电池①的电源电动势E1=_______V,内阻r1=______Ω;
(3)改用电池②,重复上述实验方法,得到图(b)中的图线②。用阻值相同的两个定值电阻分别与电池①及电池②连接,两电池的输出功率相等,则这两个定值电阻的阻值为________Ω,电池①和电池②的效率η1______η2(选填“>”“=”或“<”)。
甲
乙
R1
S
R
(a)
E,r
2.图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实线称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因__________________________________。
(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约15V,内阻约2Ω;灵敏毫安表量程为10mA,内阻约5Ω;R是电阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,接通电路完成下列操作。
a.滑环下不吊重物时,调节电阻箱,当电流表为某一合适示数I时,读出电阻箱的读数R1;
b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
c.调节电阻箱,使__________________________________,低处此时电阻箱的读数R2;
d.算得图乙直线的斜率k和截距b;则待测重物的重力G的表达式为G=_____________(用以上测得的物理量表示),测得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),分别为1052Ω和1030Ω,结合乙图信息,可得待测重物的重力G=___________N(结果保留三位有效数字)。
(3)针对小明的设计方案,为了提高测量重量的精度,你认为下列措施可行的是__________。
A.将毫安表换成量程不同,内阻更小的毫安表 B.将毫安表换成量程为10μA的微安表
C.将电阻箱换成精度更高的电阻箱 D.适当增大A、B接线柱之间的距离
3.现要测量一个未知电阻 Rx 阻值,除 Rx 外可用的器材有:
多用电表(仅可使用欧姆挡); 一个电池组 E(电动势 6 V);
一个滑动变阻器 R(0~20 Ω,额定电流 1 A);
两个相同的电流表 G(内阻 Rg=1 000 Ω,满偏电流 Ig=100 μA);
两个标准电阻(R1=29 000 Ω,R2=0.1 Ω); 一个电键 S、导线若干
①为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻, 发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是( )
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆 B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆
C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量 D.如需进一步测量可换“×1 k”挡,调零后测量
②根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。
4.某同学用如图(a)所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值.将电阻箱接入a、b之间,闭合电键S,适当调节滑动变阻器R′后保持滑片位置不变,改变电阻箱的阻值R,得到多组电压表的示数U与R的数据,并绘出的U-R图象如图(b)所示.
Rx
R
a
b
R′
E
r
V
(a)
S
+
R/Ω
U/V
0
5 10 15 20 25 30 35 40
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
(b)
-
(c)
(1)请用笔画线代替导线,根据电路图在图(c)中画出缺少的两根导线.
(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为5.0V,利用图(b)中的U-R图象可得Rx= Ω.(保留两位有效数字).
(3)使用较长时间后,电源的电动势可认为不变,但其内阻增大,若仍使用该装置和图(b)中的U-R图象来测定某一电阻,则测定结果将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”) .若仍想使用该电路和(b)中测绘的U-R关系图像测量电阻,则需对电路进行简单修正:将电阻箱的阻值调到10Ω,并接入a、b之间,调整滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数为
V,之后保持滑动变阻器阻值不变,即可用原来的方法继续测量电阻.
5.图甲是测量电阻Rx的原理图,电流表量程选0.6 A,标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总电阻为5 Ω,总长为50.0 cm。
(1)根据原理图连接图乙的实物图。
(2)如图甲所示,合上S1前,应将滑片P置于________(填“d”或“e”)端。
(3)断开S2,合上S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数为0.50 A时,单位长度电阻丝的电压u=________V/m。
(4)保持S1闭合,合上S2;滑动c改变ac的长度L,同时调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数为0.50 A;①若电流表内阻不计,c点在ab的中点时,电流表A2的示数为0.50 A,则Rx=________;②若电流表的内阻不能忽略,测量多组L和I2值,描出L与I2的图线如图丙所示所示,从实验原理角度说明图线不过原点的原因是_____________________;若L-I2图线斜率为k,电流表A1和A2的内阻均为RA,则电阻Rx=________(用“u、RA、k”表示)。
6.为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为 30 Ω),有以下一些器材可供选择。
电流表(量程0~50 mA,内阻约10 Ω);电流表(量程0~3 A,内阻约0.12 Ω);
电压表(量程0~3 V,内阻很大);电压表(量程0~15 V,内阻很大);
电源E(电动势约为3 V,内阻约为0.2 Ω);定值电阻R(20 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器R1(0~10 Ω,允许最大电流2.0 A);
滑动变阻器R2(0~1 kΩ,允许最大电流0.5 A);单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________。(填字母代号)
(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图。(要求所测量范围尽可能大)
(3)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________。
7.国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:电源(电动势约为3 V,内阻可忽略),电压表V1(量程为3 V,内阻很大),电压表V2(量程为3 V,内阻很大),定值电阻R1(阻值4 kΩ),定值电阻R2(阻值2 kΩ),电阻箱R(最大阻值9 999 Ω),单刀双掷开关S,导线若干,游标卡尺,刻度尺。
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2
示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C、D,记录
每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
F.断开S,整理好器材。
(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d= mm。
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为: Rx= (用R1、R2、R表示)。
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的R﹣
关系图象。自来水的电阻率ρ= Ω·m(保留两位有效数字)。
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
8.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表(量程3A,内阻约0.1Ω) 电流表(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表(量程3V,内阻约3kΩ) 电压表(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器(阻值0~10Ω,额定电流1A) 滑动变阻器(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
(1)在该实验中,电流表应选择_________(填“”或“”),电压表应选择________(填“”或“”),滑动变阻器应选择________(填“”或“”)
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,若用该电路测得灯泡的工作电压U和电流I,根据计算此时灯泡的,则灯泡电阻的测量值________真实值(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)该同学连接电路后检查所有元件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好,但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调零,则断路的导线为_______________(填导线代号)
(4)图乙是在实验中根据测出的数据,在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线,若将两个该种灯泡和一个6.0Ω的定值电阻一起串联与题中的电源组成闭合回路,请估算每个小灯泡的实际功率P=_____W(保留两位有效数字)。
9.如图所示,是一个多用表欧姆档内部电路示意图,电流表(量程0~0.5mA,内阻100Ω),
电池电动势E=1.5V,内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。
(1)欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表
指针满偏,则此时欧姆表的总内阻(包括电流表内阻、电池内阻和变
阻器R0的阻值)是________Ω。
(2)若表内电池用旧,电源电动势变小,内阻变大,但仍可调零。调零后测电阻时,欧姆
表的总内阻将变________,测得的电阻值将偏________。(填“大”或“小”)
(3)若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V 时刻度的,当电动势下降到1.2V时,测得某电阻是400Ω,这个电阻真实值是________Ω。
10.如图(a)所示为某同学设计的电子秤原理图,其中E是电动势为3V的电源(内阻不计),A是电流表(在设计中计划被改成电子秤的示数表盘),R0是阻值为5Ω定值电阻,R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧(电阻不计),其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图(b)所示,c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置,使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。(计算中g取10m/s2)
(1)当电流表示数为0.3A时,所称重物的质量为____________;
(2)该设计中使用的电流表的量程最小为__________,该电子秤的称量范围为____________;
(3)将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点?(请至少写出两个)
__________________________________________________________________________
A
E
R
S
a
b
P
R0
c
金属板
塑料盘
ΔL/cm
F/N
O
20 40 60 80
2
4
6
8
(a)
(b)
11.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,图中R0表示该电阻在0℃
时的电阻值,已知图线的斜率为k 。若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电
流表A、滑动变阻器R′ 串联起来,连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头,把电
流表A的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
(1)根据图甲,温度为t(t>0℃)时电阻R的大小为___________________。
(2)在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R′(滑动变阻器接入电路的阻值)、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t=____________________________。
(3)如果某次测量时,指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则测量值________15℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.在“测定直流电动机的效率”实验中,用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
米尺
秒表
电动机
+
-
V
电动机
A
(1)根据电路图完成实物图的连线;
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电动机的电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
2.5
所提重物的重力Mg/N
0.8
2.0
4.0
6.0
6.5
重物上升时间t/s
1.4
1.65
2.1
2.7
∞
计算电动机效率η的表达式为________(用符号表示),前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是________;可估算出电动机线圈的电阻为______Ω。
13.某同学欲利用伏安法尽可能精确地测量某一电阻Rx(阻值大约为240 Ω)的阻值。
可选择的器材有:定值电阻R1(阻值为15 Ω);电阻箱R2(最大阻值为0~999.9 Ω);电流表A1(量程为1.5 mA,内阻为50 Ω);电流表A2(量程为6 mA,内阻约为10 Ω);滑动变阻器R3(最大阻值为10 Ω);电池组E(电动势为3V,内阻不计);单刀单掷开关一个、导线若干。
(1)该同学先将一只电流表改装成量程为1.5 V的电压表,这只电流表应选____(填“A1”或“A2")。
(2)该同学设计的电路中,测量电路应采用电流表 (填“内接法”或“外接法”)。
(3)在答题卡的虚线框中画出该同学设计的电路图,并在图中标出器材符号。
(4)在多次测量中,有一次该同学看到两电流表指针分别偏转到满刻度的和,根据此组数据求得的Rx= Ω(结果保留三位有效数字)。
14. 测量某电源电动势和内阻,提供如下实验器材:
A. 待测电源(电动势约12 V、内阻约1 Ω、最大允许电流2 A)
B. 电流表A(量程1 A) C. 电流表G(量程1 mA、内阻约50 Ω)
D. 电阻箱(0~99 999.9 Ω) E. 滑动变阻器(0~20 kΩ)
F. 滑动变阻器(0~1 kΩ) H. 滑动变阻器(0~50 Ω)
J. 定值电阻(阻值5 Ω) K. 定值电阻(阻值100 Ω)
L. 开关、导线若干
(1) 将电流表G改装成电压表,需要测量电流表内阻Rg,实验小组采用如图甲所示的电路,实验步骤如下:
① 连接好电路,闭合开关S1前,变阻器R1的滑片移到________(选填“最左端”或“最右端”).
② 闭合S1,断开S2,调节R1使电流表G满偏.
③ 闭合S2,保持R1阻值不变,调节电阻箱R2的阻值,使得电流表G半偏,读出电阻箱示数R,则电流表G的内阻Rg=________.
(2) 将电流表G改装成量程为15 V的电压表,已测得Rg=52.0 Ω,则与电流表G串联的电阻箱R2的取值应为________Ω.
(3) 用图乙电路测电源电动势和内阻,滑动变阻器R3选用________,定值电阻R0选用________.(选填器材序号)
(4) 根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I间的关系图象(图象未画出),由图象读出I=0时U=12.1 V,图线斜率绝对值为5.9 V/A,则电源电动势E=________V,电源内阻r=________Ω.
15. 某多用表内部的部分电路如图所示,已知微安表表头内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=200μA,定值电阻R1=2.5Ω,R2=22.5Ω,电源电动势E=1.5V,则该多用表
(1)A接线柱应该是与___________(填“红”或“黑”)表笔连接;
(2)当选择开关接___________(填“a”或“b”)档时其对应的电阻档的倍率更高;
(3)若选a档测量电阻,则原表盘100μA,对应的电阻刻度值应当为_______Ω;原表盘50μA的刻度,对应的电阻刻度值应当为______Ω。
16.某实验小组利用如图所示电路,可测量电压表的电阻、多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:多用电表,电压表(量程15V,内阻十几千欧),滑动变阻器导线若干。 回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔短接进行欧姆调零。随后按如图所示多用电表、电压表、滑动动变阻器连接起来,如果图示中接线正确,那么与多用电表的a接线柱相接的是____________(填“黑”或“红”)表笔
(2)调节滑动变阻器的滑片,从图示位置向右滑动过程中,电压表的读数__________(选填“增大”、“减小、”、“不变”)
(3)调节滑动变阻器的过程中,欧姆表最小读数为10.0KΩ,对应电压表的读数为4.0V,欧姆表最大读数为15.0KΩ,对应电压表的读数为3.2V,由此可知电压表的内阻R1=_____________KΩ,多用电表内电池的电动势为____________V,滑动变阻器的最大电阻为____________KΩ
17. 为了测量某种材料制成的特种电阻丝Rx的电阻率,提供的器材有
A.电流表G(内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA)
B.电流表A(内阻约为10Ω,量程为100mA) C.螺旋测微器,刻度尺
D.电阻箱R0(0~9999Ω,0.5A) E.滑动变阻器R(5Ω,1A)
F.电池组E(6V,0.05Q) G.一个开关S和导线若干
某同学进行了下列操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×1”挡时发现指针偏转角度过小,说明电阻较___________(填“大”或“小”),应换为“×10”挡,并重新进行测量时指针位置如图1所示。
(2)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=__________Ω。
(3)请用改装好的电压表设计一个测量电阻Rx阻值的实验,根据提供的器材和实验需要,将图2中电路图补充完整______。
(4)电阻率的计算:测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量的字母符号(各量不允许代入数值)写出计算电阻率的表达式ρ=______________。
18.某学生实验小组利用图甲所示电路,测量多用电表内电池的电动势和“×100 ”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:
甲 乙 丙
A.多用电表; B.毫安表:量程6 mA;C.滑动变阻器:最大阻值2 kΩ; D.导线若干
实验步骤如下:
①将多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡,再将红表笔和黑表笔短接,调零点。
②将图甲中多用电表的黑表笔和______(选填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端。
③将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使这时毫安表的示数为3mA,多用电表的示数如图乙所示,多用电表的示数为________Ω。
④调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时毫安表的示数3.75 mA。从测量数据可知,毫安表的内阻为________Ω。
⑤多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图丙所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为_____V,电阻“×100”挡内部电路的总电阻为_____ Ω.
19.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
E
1
2
3
G
R1
R0
R3
S
A
B
图5
A—V—Ω
Ω
V
~
-
~
图6
①如图5所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是 。(选填选项前面的字母)
A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
②用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图6所示。
A.若所选挡位为直流50mA挡,则示数为_______mA。
B.若所选挡位为电阻×10Ω挡,则示数为_______W;
③用表盘为图6所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号: 。
A.将红表笔和黑表笔接触 B.把选择开关旋转到“×100”位置
C.把选择开关旋转到“×1k”位置 D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
④某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系,他们分别画出了如图7所示的几种图象,其中可能正确的是 。(选填选项下面的字母)
图7
O
Rx
A
O
Rx
B
I
O
Rx
C
I
O
Rx
D
20.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1 =9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻.
①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将开关S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是________导线断开.
②排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图像如图.由I1I2图像得到电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
21.某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图所示,继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示.
t/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
Rt/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
(1)提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2 (6 V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~500 Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用________(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”).
(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”).
(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查.在图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”).
(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是____ _________________________(填写各步骤前的序号).
①将热敏电阻接入电路 ②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除 ④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω
22、采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差.某研究性学习小组对此实验进行改进,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
①请你补充实验步骤:
i 闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA______φB(选填“大于”、“小于”或“等于”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1______(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过电源E的电流. ii 改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得______,读出______.
②由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为______________、内电阻r的表达式为___________.
③该实验中E测______E真(选填“大于”、“小于”或“等于”),r测______r真(选填“大于”、“小于”或“等于”)
23.实验室有一种灵敏电流计G,满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流Ig和内阻Rg,实验室中可供利用的器材有:
待测灵敏电流计G1 、G2
电流表A: (量程为1mA、内阻约为100Ω)
定值电阻R1:(阻值为400Ω)
定值电阻R2:(阻值为600Ω)
电阻箱R:(0~9999.9Ω,最小调节量0.1Ω)
滑动变阻器R3:(最大电阻2000Ω,额定电流1.5A)
直流电源:电动势1.5V,内阻不计;
开关一个,导线若干。
该小组设计的实验电路图如图,连接好电路,并进行下列操作。
(1)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数适当。
(2)若灵敏电流计G2中的电流由b流向a,再调节电阻箱,使电阻箱R的阻值________(选填“增大或“减小”),直到G2中的电流为0。
(3)读出电阻箱连入电路的电阻为1200Ω,电流表的示数为0.6 mA,灵敏电流计G1的指针指在20格的刻度处,则灵敏电流计满偏电流Ig=_____μA,内阻Rg=_______Ω。
24.(1)小明同学在探究通电直导线受到的安培力F和电流强度I的关系的过程中,设计了如图1所示的实验装置。将匝数为N、底边长度为L1的线圈与电流表、电源和滑动变阻器及开关组成一闭合回路,把线圈用轻细绳挂在力传感器的下端,使线圈处在由磁铁产生的磁场中,保持线框底边与磁场方向垂直,磁铁磁极与线框平面平行方向的宽度为L2,且L1> L2。接通电路,适当调节滑动变阻器,当电流表的示数为I时,观察并记录力传感器此时的读数F。经多次重复上述操作,可测出在滑动变阻器接入电路的不同阻值下所对应的多组I和F的数据,用描点法画出F-I图象如图2所示,其中的F0、F1和I1均为已知量。由图象可以判定线框所受安培力方向____________( 选填“竖直向上”或者“竖直向下”);通过线框底边电流方向____________( 选填“指向纸内”或者“指向纸外”);线框所受重力的大小为____________;若认为两磁极间的磁场为匀强磁场,且在两磁极之间正对位置以外区域的磁场可忽略不计,则此匀强磁场的磁感应强度为________。
(2)如果小刚同学也用了同样的方法进行实验,只是所使用的器材不完全相同。他将据所测数据画出的F-I图象与小明的图象进行对比,发现在同一坐标系下两图线并不重合,如图3所示,小刚的图象的纵轴截距为F0′,两图线在A点相交,图中的F0、F0′、F1和I1均为已知量。对两人的实验器材进行比较,根据图象可知_______。(选填选项前面的字母)
A.所使用线圈的质量一定不同 B.所使用的磁铁一定不同
C.所使用电源的电动势一定不同 D.所使用线圈的匝数一定不同
25. 用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下l块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为,计算出
(l)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0.从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为t1,重锤的加速度为,则=_________〔结果用t0种ti表示)
(2)作出的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M=_______.
(3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是 ______
A.1g B.5g C·40g D.100g
26. 如图1所示的黑箱中有二只相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整如图2中多用电表的 (选填“A”、“B”或“C“).
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 (选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×l”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图2所示.
请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.
两表笔接的接点
多用电表的示数
a,b
Ω
a,c
10.0Ω
b,c
15.0Ω
27.把一只电阻和一只晶体二极管串联,装在盒子里,盒子外面只露出三个接线柱A、B、C.如图所示,今用多用电表的欧姆档进行测量,测量的电阻值如表所示,试在虚线框画出盒内元件的符号和电路.
红表笔
A
C
C
B
A
B
黑表笔
C
A
B
C
B
A
阻值
有阻值
阻值同AC测值
很大
很小
很大
接近AC间阻值
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