1、1(五)实验题高分练四 电学创新1.实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值,小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表。A.满偏电流为 Ig=500 A、内阻为 Rg=1 000 的电流计 GB.内阻可忽略不计的电动势为 1.5 V的干电池 EC.可调范围在 099.99 的电阻箱 R1D.可调范围在 0999.9 的电阻箱 R2E.可调范围在 0100 的滑动变阻器 R3F.可调范围在 010 00 的滑动变阻器 R4G.开关和导线若干请回答下列问题:(1)小勇通过分析可知,该电流计的内阻过大,导致误差较大,因此小勇首先将该电流计 G改装成量程为 03 mA的电流表,则电流计 G应 (
2、选填“串联”或“并联”)电阻箱 (选填“R 1”或“R2”),且应把电阻箱调至 ; (2)完成操作(1)后,小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表,使指针位于表盘中央刻度时,对应被测电阻的阻值为 500 ,请将设计的电路补充完整,并标出相应符号,其中 A为 (选填“红”或“黑”)表笔; (3)利用该欧姆表测量一未知电阻时,电流计 G的读数为 200 A,则该电阻的阻值约为 。(结果取整数) 2.某实验小组的同学,设计了图甲所示的电路图,既可以用来测量电压表的内阻,也可以用来测量电源的电动势和内阻。实验器材有:电源 E,电压表 V,电阻箱 R1(09 999 ),滑动变阻器 R2,一
3、个单刀双掷开关 S,导线若干。(1)实验首先测量电压表内阻,实验步骤如下:将滑动变阻器 R2的滑片滑至最左端,同时将电阻箱 R1阻值调至 0。将开关接向 1,调节 R2的滑片,直至电压表满偏。2保持 R2不变,调节 R1阻值,使电压表示数达满偏刻度的 ,读出此时电阻箱的阻值记为 R,则电压表13的内阻 RV= 。 通过上述方法得到电压表的内阻测量值 真实值。(选填“大于”或“小于”) (2)接下来测量电源的电动势和内阻。为了保护电路,该小组同学又在电路中加上了保护电阻 R0=25 ,如图乙所示,实验步骤如下:将滑动变阻器 R2的滑片滑至最左端,不再移动,同时将电阻箱 R1阻值调至 0。将开关接
4、向 2,记下电压表读数为 3 V。改变电阻箱 R1接入电路的电阻值,读取电压表对应的示数 U。根据读取的多组数据,小组同学画出了图丙所示的图像,图中虚线是图中曲线的渐近线。根据该图像及测得数据,可求得该电源的电动势 E= V,内阻 r= 。(保留两位有效数字) 3.根据如图甲电路,可以测出定值电阻 R0的阻值以及电源的电动势 E和内阻 r,图中 R是电阻箱(0999.9 ),两个电表都是相同的理想电压表(分别用 V1和 V2表示,对应的示数分别为 U1、U 2)。(1)请在虚线框内画出图甲中实物连接电路所对应的电路图(原理图);(2)接通电源进行实验,调节电阻箱 R,当其各旋钮位置及两电表(没
5、有标出刻度值)示数如图乙所示。可读得电阻箱的阻值 R= ,已知此时 V1的读数为 U1=2.60 V,则 V2的读数应该为 U2= V,可求得定值电阻 R0= (此空保留 3位有效数字); 3(3)测出 R0后,再次调整电阻箱 R,改变并记录多组的(R,U 1,U2)值。A、B 两位同学根据表格中的数据,分别画出如图丙中的(A)、(B)图线。丙假设图中的纵截距和横截距均已得出(即图中 a1、a 2和 b1、b 2为已知),则由图线(A)可得出电源电动势E= ;由图线(B)可得出电源内电阻 r= 。 4答案精解精析1. 答案 (1)并联 R 2 200.0 (2)如图所示 红 (3)750解析
6、(1)将电流计改装成量程为 03 mA的电流表时,应并联一电阻,该电阻的阻值为 R= =200 ,IgRgI-Ig即应并联电阻箱 R2,且应把电阻箱调至 200.0 ;(2)改装后的电流表的内阻为 R 内 = = = ,如果要求改装后电流表的示数IgRgI 50010-61103310-3 5003为 1.5 mA时对应被测电阻的阻值为 500 ,则需串联一阻值为 R= - -500 333 的电阻,因1.5V1.5mA5003此选用滑动变阻器 R4,电路设计如答案图所示;(3)改装后电流表量程为改装前电流计量程的 6倍,当电流计的读数为 200 A,电路中的电流为I=200 6=1.2 mA
7、,则待测电阻的阻值为 Rx= - -333 750 。1.5V1.2mA50032. 答案 (1) R 大于12(2)9.0 50解析 (1)保持 R2不变,调节 R1阻值,使电压表示数达满偏刻度的 ,此时电阻箱两端分得电压为满偏13刻度的 ,由电路的连接方式可知电压表的内阻 RV= 。由于电阻箱电阻的接入导致电阻箱两端的电压偏23 R2大,所以电压表的内阻测量值大于真实值。(2)在测量电源的电动势和内阻实验中,由题图乙电路图可知调节 R2的滑片滑至最左端不再移动,同时调节电阻箱 R1阻值为 0,将开关接向 2,电压表读数为 3 V,即保护电阻两端的电压。由题图丙可知,电源电动势为 9.0 V
8、,所以电源内阻为 2R0=50 。3. 答案 (1)见解析图 (2)17.1 1.40 20.0 (3)a 1 b 1-R0解析 (1)根据题图甲所示实物电路图作出实验电路图如图所示:(2)由图示电阻箱可知,电阻箱示数 R=0100 +110 +71 +10.1 =17.1 ;V1的读数为 U1=2.60 V时,由图示电压表可知,V 2的读数应该为 U2=1.40 V,电路电流 I= = ,得U2R0U1-U2R定值电阻 R020.0 ;5(3) 由图示电路图可知,在闭合电路中,电源电动势 E=U1+Ir=U1+ r,则 U1=E- U2,由图线(A)可知,电U2R0 rR0源电动势 E=a1;在闭合电路中,E=I(R+R 0+r)= (R+R0+r),则 R= ER0-R0-r,由图线(B)可知,-b 1=-R0-r,电源内阻 r=b1-R0。U2R0 1U2
