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2、0)B.电流表 A2(00.6A,内阻未知)C.滑动变阻器 R0(0100,1A)D.定值电阻 R(阻值 990)E.开关与导线若干(1)根据现有的实验器材,设计一个电路,较精确测量该电池的电动势和内阻,请在图中的虚线框中画出电路图。(2)请根据你设计的电路图,写出电流表 A1的示数 I1与电流表 A2的示数 I2之间的关系式:I1=_。(3)如图为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据并绘出的 I1-I2图线,由图线可以求出被测方形电池的电动势 E=_V,内阻 r=_。【解析】(1)由于需要测量较为精确的数据,故需要多次测量,则需要将变阻器当作外电阻,用电压表和电流表分别测其路端电压和通过
3、电源的电流,而题中没有提供电压表,需要通过电流表 A1与定值电阻串联组成,再用电流表 A2测电流,故电路图如图所示:(2)根据闭合电路欧姆定律,则 E=U+Ir=I1(R+RA1)+(I1+I2)r,解得I1=E-I2。1 + 1+ r + 1+ (3)在图线上取两组数据,代入到上式中,可解得E=9.1V,r=10.1。答案:(1)见解析图(2)E-I21 + 1+ r + 1+ (3)9.1 10.12.(20 分)(2017长春三模)某研究小组要测量电压表 V1的内阻 r1,要求方法简便,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据,现提供如下器材:A.电压表(V1):量程 3V,内阻 r1待测
4、(约 2 000)B.电压表(V2):量程 6V,内阻 r2=4 000C.电压表(V3):量程 4V,内阻 r3=10 000D.电流表(A1):量程 0.6A,内阻 r4=0.05E.滑动变阻器(R0):总电阻约 50F.电源(E):电动势 15V,内阻很小G.电键一个(S)、导线若干世纪金榜导学号 49294203(1)请从所给器材中选出适当的器材设计电路,在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的符号。(2)根据你所设计的电路图,写出待测电压表 V1的内阻 r1表达式,即r1=_,式中各符号的物理意义是:_。【解析】(1)由已知可得通过 V1的最大电流约为=0.0015A,A1表量程过大,
5、3 2 000 V3表的满偏电流过小,所以应将 V1表与 V2表串联来测量 V1表的内阻;滑动变阻器用限流接法时的最小电压均超表的量程,所以采用分压电路。(2)利用串联电路的规律可得=,解得 r1=r2,其中 U1表示电压表 V1的电压,U11U22U12U2表示电压表 V2的电压,r2表示电压表 V2的内阻。答案:(1)(2)r2 U1表示电压表 V1的电压,U2表示电压表 V2的电压,r2表示电压表 V2的U12内阻3.(20 分)(2017全国卷)某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为 100A,内阻大约为 2 500)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻
6、值为 20,另一个阻值为 2 000);电阻箱 Rz(最大阻值为99 999.9);电源 E(电动势约为 1.5V);单刀开关 S1和 S2。C、D 分别为两个滑动变阻器的滑片。 世纪金榜导学号 49294204(1)按原理图甲将图乙中的实物连线。(2)完成下列填空:R1的阻值为_(选填“20”或“2 000”)。为了保护微安表,开始时将 R1的滑片 C 滑到接近图甲中滑动变阻器的_(选填“左”或“右”)端对应的位置;将 R2的滑片 D 置于中间位置附近。将电阻箱 Rz的阻值置于 2 500.0,接通 S1。将 R1的滑片置于适当位置,再反复调节 R2的滑片 D 的位置,最终使得接通 S2前后
7、,微安表的示数保持不变,这说明 S2接通前 B 与 D 所在位置的电势_(选填“相等”或“不相等”)。将电阻箱 Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将 Rz的阻值置于2 601.0 时,在接通 S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_。【解析】(1)电路连接如图所示(2)R1主要作用是分压,应选择阻值较小的 20 的滑动变阻器;为了保护微安表,开始时将 R1的滑片 C 滑到接近图甲中的滑动变阻器的左端,使测量电路电压接近零;微安表的示数保持不变,这说明 S2接通前后在 BD 中无电流流过,可知 B 与 D所
8、在位置的电势相等;设滑片 D 两侧电阻分别为 R21和 R22,因 B 与 D 所在位置的电势相等,可知:=;同理当 Rz和微安表对调时,仍有:=;联立两式解得:RA= R121R22R21R222R12=2 550。2 500 2 601(3)为了提高测量精度,调节 R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。答案:(1)见解析图(2)20 左 相等 2 550(3)见解析4.(20 分)(2017江苏高考)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甲所示,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 15mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,
9、实现温控。继电器的电阻约为 20,热敏电阻的阻值 Rt与温度 t 的关系如表所示。 世纪金榜导学号 49294205t/30.040.050.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有:电源 E1(3V,内阻不计)、电源 E2(6V,内阻不计)、滑动变阻器 R1(0200)、滑动变阻器 R2(0500)、热敏电阻 Rt、继电器、电阻箱(0999.9)、开关 S、导线若干。为使该装置实现对 3080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
10、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,则应将如图乙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,在图甲中,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,下列操作步骤正确顺序是_。(填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关,将电阻箱从电路中移除合上开关,调节滑动变阻器的阻值断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至 108.1【解析】(1
11、)要想控制 30时的情况,此时热敏电阻的阻值约为 200,需要的最小电动势 E=0.015(200+20)V=3.3V;因为还要考虑滑动变阻器的阻值,因此 3V 的电源电动势太小,应选择 6V 的电源 E2;要想控制 80时的情况,电路中最小电阻 Rmin=400,滑动变阻器接入电阻 R滑=400-49.1-20=330.9,故60.015 应选择滑动变阻器 R2。(2)要想测量电压,应将旋钮旋至直流电压挡位上,因电动势为 6V,故应选择 10V 量程,故旋至 C 点。(3)若只有 b、c 间断路,则应发现表笔接入 a、b 时电表与电源不连接,因此指针不偏转;而接入 a、c 时,电表与电源直接
12、连接,故指针发生偏转。(4)要使 50时衔铁被吸合,由表格数据可以知道,电阻为 108.1;应先用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至 108.1;再合上开关,调节滑动变阻器的阻值,直到观察到继电器的衔铁被吸合;此时再断开开关将电阻箱取下,接入热敏电阻即可实现实验目的;故步骤为。答案:(1)E2 R2 (2)C (3)不偏转 偏转(4)5.(20 分)某学习小组可通过测定水的电阻率来判断水的纯净程度(由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形态存在,水越纯净,含盐量越少,电阻率越大,达标值为 40m100m)。该学习小组所用盛水容器如图甲所示,其左、右两侧面为带有接线柱的薄铜板(电阻极小可忽略),其余四
13、面由绝缘材料制成,容器内表面长 a=40cm,宽 b=20cm,高 c=10cm,将水样注满容器后,进行以下操作:(1)分别用多用电表欧姆挡的“100” “1k”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图乙(a)、(b)所示,则所测水样的电阻约为_。(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组使用实验器材:A.电流表(量程 010mA,电阻 RA约为 10)B.电压表(量程 015V,电阻 RV约为 30k)C.滑动变阻器(最大电阻 10,额定电流 1.5A)D.电源(12V,内阻约 2)E.开关一只、导线若干请在图丙实物图中完成剩余的电路连接。(3)正确连接电路后,闭合开关,测量得到如下数据:组别
14、1234567U/V5.15.87.08.19.010.011.0I/mA2.93.34.05.05.15.76.3(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为_m。据此可知,所测水样在电阻率这一指标上_(选填“达标”或“不达标”)。(5)在处理数据过程中,发现其中一组数据误差偏大,它是第_(用表格中“组别”的序号表示)组。【解析】(1)由于图(b)示数偏角过大,故应以图(a)进行读数,其读数为 17.5100=1 750。(2)由原理图得出对应的实物图如图所示:(4)为了更好地处理数据,由表中数据得出对应的伏安特性曲线如图所示:由图线斜率可知,总电阻为103=1750,10.0 5.1 5.7 2.9根据电阻定律R= ,L 故有 =mR1 750 0.2 0.10.4=87.5m100m;故所测水样在电阻率上达标。(5)根据作出的伏安特性曲线可知,第 4 组误差较大。答案:(1)1 750(2)见解析图(4)87.5 达标(5)4关关闭闭 WordWord 文档返回原板文档返回原板块块
