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    某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示。测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。
    （l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。

    （2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整：
    A．调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；
    B．将        放在转换器上，记下输出电压U0；
    C．将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；
    （3）根据以上测量，可求出：比例系数k=      ，待测物体的质量m=      。
    （4）请设想实验中可能会出现的一个问题：                              。
    （11分）
    （1）设计的电路图如图所示。（3分）

    （2）砝码（2分）
    （3），。（4分）
    （4）①因电源电压不够而输出电压调不到零；
    ②待测物体质量超出转换器量程。
    （2分，答出一个即可得2分）

    试题分析：要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，滑动变阻器应采用分压式接法，力电转换器末端应该接一个电压表。应把砝码先放在力电转换器上，因为砝码的质量是已知的，用已知测量未知的质量。输出电压与砝码的重力或质量成正比，则有；当放上物体时，有。如果电源电压不够而输出电压调不到零或待测物体质量超出转换器量程等，都将会导致实验过程可能出现问题。
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    （9分）表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：
    U（V）
    		0.0
    		0.2
    		0.5
    		1.0
    		1.5
    		2.0
    		2.5
    		3.0
    I（A）
    		0.000
    		0.050
    		0.100
    		0.150
    		0.180
    		0.195
    		0.205
    		0.215

    （1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图      ；
    （2）在方格纸内画出小灯泡的U－I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而              （填“变大”、“变小”或“不变” ）；

    （3）如图丙所示，用一个阻值为10Ω的定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为      A。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用：
    A电压表（0～5 V，内阻10 kΩ）     B电压表（0～10 V，内阻20 kΩ）
    C电流表（0～0.3 A，内阻1 Ω）      D电流表（0～0.6 A，内阻0.4 Ω）
    E滑动变阻器（5 Ω，1 A）           F滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）
    ①实验中电压表应选用______，电流表应选用______.为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用__________（用序号字母表示）。
    ②请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。

    ③根据U-I图象，当灯泡两端所加电压为3.2V时，电功率为    W

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
    ①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：            

    ②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：        。
    U（V）
    		0
    		0．40
    		0．60
    		0．80
    		1．00
    		1．20
    		1．50
    		1．60
    I（A）
    		0
    		0．20
    		0．45
    		0．80
    		1．25
    		1．80
    		2．81
    		3．20
     ③把元件Z接入如右图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1= 2时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2= 3.6时，电流表的读数为0.80A。结合上表数据，求出电源的电动势为____V，内阻为____．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
    ④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图所示，则元件Z的直径是____  mm。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    （5分）在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：
    A．电池组（3V，内阻约1）
    B．电流表（0—3A，内阻约0.0125）
    C．电流表（0—0.6A，内阻约0.125）
    D．电压表（0—3V，内阻约4 k）
    E．电压表（0—15V，内阻约15 k）
    F．滑动变阻器（0—20，允许最大电流1A）
    G．滑动变阻器（0—2000，允许最大电流0.3A）
    H．开关、导线若干
    （1）实验时电流表、电压表和滑动变阻器应分别选取           、           和        ．（填写仪器前字母代号）
    （2）测电阻时，电流表、电压表、待测电阻在组成测量电路时，应采用电流表       （选填“内”或“外”）接法，测量值比真实值偏         （选填“大”或“小”）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    电学实验（5分）
    测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。
    器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干。

    实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=         ，r=          。（用I1，I2，U1，U2及R表示）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方（正方形）内圆，如图所示。此金属材料质量约为0.1～0.2 kg，长约30 cm，电阻约为10 Ω。已知这种金属的电阻率为。因管线内径太小，无法直接测量，请根据以下器材，设计一个实验方案测量其内径。

    A毫米刻度尺 　　         B螺旋测微器                 C电流表（600mA，10Ω）
    D电流表（3A，0.1Ω）     E电压表（3V，6kΩ）         F滑动变阻器（2 kΩ，0.5A）  
    G滑动变阻器（10Ω，2A）  H直流稳压电源（6V，0.05Ω） I开关一个，带夹子的导线若干
    （1）除待测金属材料、A、B、E、H、I外，应选用的实验器材还有      。（只填代号字母）
    （2）画出你设计方案的实验电路图。
    （3）用已知的物理常量（设长度为，截面外边长为）和所测得的物理量，推导出计算金属管线内径d的表达式            。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    (10分）如图是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图.图中均匀的长直玻璃管内径为d，里面充满待测导电液体，玻璃管两端各装有一电极，电极距离为L.

    (1) 根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中导电液体用电阻Rx表示。
    （2）在接通电路前，为保证器材安全滑动变阻器的滑片P应移到最    端（填“左”或“右”）。
    在电路调试时，该同学发现：闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为180μA；单刀双掷开关S2接到b 接点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164μA。正式测量时，为减小实验误差，单刀双掷开关S2应接到    点（填“a”或“b”）。
    (3)该同学正确完成实验，测得该段液体的电阻R0，则该导电液体的电阻率的表达式为ρ=                (用R0、L、d等表示).

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，提供的器材有：
    待测干电池两节，每节干电池的电动势均约为 1.5V，内阻均约为0.2W
    直流电压表V（量程0～3V，内阻很大）
    直流电流表A（量程0～0.6～3A，内阻忽略不计）
    定值电阻R0=4W；滑动变阻器RP（阻值范围0～20W，
    允许最大电流2A）开关一个，导线若干
    （1）请根据实验原理图，把下边的实物图连接完整
    (电流表量程必须选择正确)

    （2）某同学利用该电路完成实验时，闭合电键后，发现无论怎样调节变阻器的滑片，电流表A保持一定的示数不变，电压表的示数维持在2.4V左右。由此可判断故障应是           （填选项前的字母）
    A．电流表A烧毁断路
    B．定值电阻R0断路
    C．滑动变阻器RP滑片与电阻线之间断开
    D．滑动变阻器的电阻线断开
    (3)故障排除后进行实验，记录了几组电压表和电流表的示数如下表：利用表格中的数据描点如图，请讲各点绘图


    (4)请进一步根据描出的图得出两节干电池总的电动势值为________V，干电池的总内阻为__________W。

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