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(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )
电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)
电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).
电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)
电阻箱R0 (0~99. 9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干

为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。
①图甲中电流表应选   ,电压表应选    。滑动变阻器应选     虚线框中的元件是       。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为      Ω。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:                   
,③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据可得产生的热功率减小,所以电流减小

试题分析:①电动机的额定电流为0.9A,5A的电流表量程太大,误差较大,所以选择0.6A的电流表,并联电阻箱进行改装, 电动机的额定电压为4V,所以选择电压表,滑动变阻器的选择原则是操作方便,所以选择较小的,这样调节起来更精细,故选,虚线为变阻箱;
②电动机不转圈时,电能全部转化为内能,是纯电阻,符合欧姆定律,故有
③根据图线数据可得,两个状态下M的输入电功率几乎相等,当M转动起来后,输入电能只有一小部分转化为内能,根据可得产生的热功率减小,所以电流减小,
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

用伏安法测电池的电动势和内电阻,由于电路存在问题,当电键S闭合后,移动变阻器的滑片P时,出现下列异常现象:
(1)电流表示数可变,电压表示数始终为零
(2)电流表示数为零,电压表示数不变
(3)电流表烧坏
(4)电流表示数不变,电压表示数可变
以上四种情况与下面电路图对应的情况分别是:(1)对应     ,(2)对应     
(3)对应      ,(4)对应       .

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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,现在要用伏安法测绘这个小灯泡的伏安特性曲线.现有下列器材供选用:
A.电压表V1(0~5 V,内阻约10 kΩ)     B.电压表V2(0~10 V,内阻约20 kΩ)
C.电流表A1(0~0.3 A,内阻约1 Ω)     D.电流表A2(0~0.6 A,内阻约0.4 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10 Ω,2 A)         F.滑动变阻器R2(0~100 Ω,0.2 A)
G.学生电源(直流6 V)、开关及导线
(1)为了调节方便,测量尽可能准确,实验中应选用电压表________,电流表________,滑动变阻器________.(填器材前的选项符号)
(2)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据,请在右面的虚线框中画出实验电路图.

(3)P为图线上的一点,PN为图线上P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则由图可知:随着所加电压的增加,小灯泡的电阻将________(填“增大”、“减小”或“不变”);对应P点,小灯泡的电阻值约为________Ω.(保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(10分)某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径,如图所示,则其长度L=   mm,直径d=        mm。

(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中,将选择开关置于“×l”挡位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度较小,如图甲所示。试问:

①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“    ”挡位置。
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“”处,如图乙所示,那么他该调节     直至指针指在“”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。
③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.灵敏电流计G(量程200A,内阻300
B.电流表A(量程3A,内阻约0.3
C.电压表V1(量程3V,内阻约3k
D.电压表V2量程l5V,内阻约5k
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10
F.最大阻值为99.99的电阻箱R2
以及电源E(电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有      。请在下面的方框中画出你设计的电路图。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量.

①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线.
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件________,使指针对准电阻的_______(填“0”刻线或“∞刻线”).
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量.
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接.下列说法正确的是:

A.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
B.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
C.电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
D.电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

用伏安法测定干电池的电动势E和内电阻r实验。
(1)在下面方框内画出实验电路图。

(2)由测量数据,在U-I图中描出的点迹如下图所示,画出图线并由此得出干电池的电动势为_______V,干电池的内电阻为______Ω。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有一个多用电表,其欧姆挡的四个量程分别为:“×1”“×10”“×100”“×1 k”,某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时,发现指针偏转角很大,为了减小误差,它应该(  )
A.换用“×1 k”挡,不必重新调整调零旋钮
B.换用“×10”挡,不必重新调整调零旋钮
C.换用“×1 k”挡,必须重新调整调零旋钮
D.换用“×10”挡,必须重新调整调零旋钮

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(Ⅰ)(原创)环境的污染日趋加重,汽车行业目前开始推行混动版(燃油与电动力搭配)家用汽车,电动力输出以锂离子电池组为核心,它由多个电池单元组成。下面是正在研制的一种新型电池单元,某同学在测定电源电动势和内电阻的实验中,测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线.

由图可求出该电源电动势E ="______" V;内阻r ="______" Ω。
(Ⅱ)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)先用多用电表对电阻大小进行粗测,选用欧姆档的“×10”档位,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为    Ω。 

(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表  A1(量程0~3 mA,内阻约50 Ω)
A2(量程0~30 mA,内阻约20 Ω)
电压表  V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)
V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~10 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)
开关S  导线若干
据题意,该同学应选择电流表、电压表的代码分别是    ; 
(3)如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的____;

(4)若待测电阻的测量长度用l表示,直径用D表示,加在电阻两端的电压用U表示,通过电阻的电流用I表示,则此圆柱体材料的电阻率表达式为ρ=    

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