如图22所示电路图.测出总电流及外电阻.由全电路的欧姆定律知有 E=I1(R1+r). E=I2(R2+r) 则 E=. r=. 显然.理论上只需两组I.R值即可.但实际这样的误差太大.应多测几组已便求平均值.也可由U=IR把变量R转换成U.再对U-I图线进行数据的处理.由于电流表内阻RA的分压作用.经分析可知电动势的测量值与真实值相等.即E测=E真.而内值偏大.即r测=RA+r真.本实验的基本器材为电流表和电阻箱. [例8]现有器材:量程为10.0mA.内阻约为30~40W的电流表一个.定值电阻R1=150.定值电阻R2=100.单刀双掷开关S.导线若干.要求利用这些器材测量一干电池的电动势. (1)按要求连接实物图. 图23 [解析]利用一只电流表和两只定值电阻来测量干电池的电动势.基本的原理是改变外电路的电阻.得到两组电流值.根据闭合电路欧姆定律.得到一个关于电源电动势和内阻的二元一次方程组.解方程组即可求得电动势.由给定的条件知.电流表量程为10mA.内阻圴为30 W ~40 W.电源电动势约1.5V.内阻约几欧.则外电阻的选择条件为 10×10-3≥.即R≥. 故外电阻可选R1或(R1+R2). (1)连接实物图如下图24所示. 图24 (2)当单刀双掷开关掷向b时.R1为外电阻.得到 I1= ① 当单刀双掷开关掷向a时.R1和R2串联起来作为外电阻时.得到 I2= ② 式中E.r分别表示干电池的电动势和内阻 联立①②可解得 E= I1是外电阻为R1时的电流.I2是外电阻为R1和R2串联时的电流. [点评]本题是利用电阻R1和R2与R2串联分别接入电路.获得两组实验数据.求出E和r.需要注意的是.干电池电压为1.5V.内阻r约为几欧姆.如果用定值电阻R2=100W作为外电阻有10mA<I=<15mA.则超过了电流表的量程10mA.因此该电阻不能单独使用. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律.他们将拉力传感器一端与细绳相连,另一端固定在小车上,用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面的打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点,每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出,打点计时器使用的是50Hz交流电源.

①由图乙,AB两点间的距离为S1=3.27cm,AC两点间的距离为S2=
8.00
8.00
cm,小车此次运动经B点时的速度vB=
0.400
0.400
m/s,小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2;(保留三位有效数字)
②要验证牛顿第二定律,除了前面提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
天平
天平
来测量出
小车的总质量
小车的总质量
;
③由于小车受阻力f的作用,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措施中必要的是
A
A

A、适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B、应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C、定滑轮的轮轴要尽量光滑
(2)某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r,R为电阻箱.实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ),电阻箱(阻值范围0~99.9Ω);开关、导线若干.
①请根据图甲的电路图,在图乙中画出连线,将器材连接成实验电路;
②实验时,改变并记录电阻箱R的阻值,记录对应电压表的示数U,得到如下表所示的若干组 R、U的数据.根据图丙所示,表中第4组对应的电阻值读数是
13.9
13.9
Ω;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
电压U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
③请推导
1
U
与
1
R
的函数关系式(用题中给的字母表示)
1
U
=
1
E
+
r
ER
1
U
=
1
E
+
r
ER
,根据实验数据绘出如图丁所示的
1
U
-
1
R
图线,由图线得出电池组的电动势E=
2.86
2.86
V,内电阻r=
5.86
5.86
Ω.(保留三位有效数字)

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在把灵敏电流计G改装成电压表的实验中,要将内阻大约为几百Ω、量程为IG=200μA的电流表G改装成量程为5V的电压表.
(1)先利用如图1所示的电路,采用“半偏法”测出电流表G的内电阻RG,在测量RG的实验中,有如下的主要实验器材供选择:
A.滑动变阻器(阻值范围0-200Ω)
B.滑动变阻器(阻值范围0-80kΩ)
C.电阻箱(阻值范围0-999.9Ω)
D.电阻箱(阻值范围0-9999Ω)
E.电源(电动势6V,内阻0.3Ω)
F.电源(电动势12V,内阻0.6Ω)
G.电源(电动势50V,内阻2.0Ω)
在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应选择
B
B
,为提高测量精度,可变电阻R2应选用
C
C
,电源E最好选用
F
F
.(填字母代号)
(2)按图1所示电路在图2所给出的实物中画出连接导线.
(3)实验时要进行的步骤有:
A.合上S1;    B.合上S2;    C.将R1连入电路的阻值调到最大;    D.调节R1的阻值,使电流表G的指针偏转到满刻度;    E.调节R2的阻值,使电流表G的指针偏转到满刻度的一半;   F.记下R2的阻值;   G.按图1所示的电路连接好实物图2;
上述实验步骤中的合理顺序为
GCADBEF
GCADBEF
.
(4)若步骤F中记录的R2的阻值为100Ω,则待测电流表G的内阻RG的测量值为
100
100
Ω,考虑到实验的系统误差,电流表G内阻的测量值与真实值之间的大小关系是RG测
<
<
RG真.
(5)将此电流表G改装成量程为5V的电压表,应
串
串
联一个阻值为
24900
24900
Ω的电阻.
(6)现用一个标准电压表对改装后的电压表进行校准,改装及校准所用器材的实物如图3所示(虚线方框内
的为改装表),在方框图4中画出改装和校对都包括在内的电路图(要求对0~5V的所有刻度都能在实验中进行校对),然后将器材实物按以上要求连接成实验电路图.
(7)若校准时发现改装表示数总是小于标准表的示数,则应将串联电阻的阻值适当调
小
小
(填“大”或“小”)一些.
(8)用改装并校对后的电压表,按图5所示的电路测量未知电阻Rx.若测量未知电阻Rx时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图6所示,那么Rx的测量值为
15
15
Ω.
(9)若将此电流表G改装成量程为10mA的电流表,应
并
并
联一个阻值约为
2
2
Ω的电阻.
(10)将改装后的量程为10mA的电流表与标准电流表逐格进行核对,改装及校准所用的实物如图8所示,其中标准电流表已与保护电阻R0串联.在图7中画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图,图中待核对的电流表用符号     表示,标准电流表用符号    表示,然后将器材实物按以上要求连接成实验电路.

(11)若将此电流表G改装成两量程电流表,现有两种备选电路,如图9和图10所示.图
9
9
为合理电路.

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