1、实验题 类比和迁移是重要的物理学习方法。请根据学习过的把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理,试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表。

如图所示电路中,电源电动势为E=1.5V、内阻r=1.5Ω,待改装的电流表满偏电流为Ig=10mA、电阻为Rg=7.5Ω,A、B为接线柱,R1为可变电阻。
(1)用一条导线把A、B直接连起来,调节电阻R1=_______Ω时,电流表达到满偏电流。
(2)保持R1阻值不变,在A、B之间接入电阻R1=________Ω时,电流表的电流为5mA。
(3)把任意电阻R接在A、B之间,若电流表读数为I,则I、R的对应关系式为R=____________________。
(4)由此发现在A、B之间接入阻值不同的电阻,电流表读数不同。若在电流表刻度线上直接标注相应电阻值,则可直接读出A、B之间接入的电阻值,电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表。
电流表“10mA”刻度线标为_______Ω;“5mA”刻度线标为_______Ω;为了操作方便在A、B处用红、黑表笔接出,其中红表笔应接在_______处。
(5)使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行的操作是___________,这项操作叫“欧姆调零”。
(6)下图是一块多用电表的表盘,某次测量电阻选择“×10”档位,指针示数如图所示,此被测电阻的阻值为______Ω。

参考答案:(1)141Ω;(2)150Ω;(3)
或
、或
;
(4)0、150、A;(5)将红、黑表笔短接,调节可变电阻R1,使电流表指针指到0Ω;(6)260Ω。
本题解析:(1)用一条导线把A、B直接连起来,调节电阻
时,电流表达到满偏电流。
(2)保持R1阻值不变,在A、B之间接入电阻
时,电流表的电流为5mA。
(3)把任意电阻R接在A、B之间,若电流表读数为I,则I、R的对应关系式为
即:
;
(4)电流表“10mA”刻度线标为0Ω;“5mA”刻度线标为150Ω;为了操作方便在A、B处用红、黑表笔接出,其中红表笔应接在A处。
(5)使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行的操作是将红、黑表笔短接,调节可变电阻R1,使电流表指针指到0Ω,这项操作叫“欧姆调零”。
(6)被测电阻的阻值为26Ω×10=260Ω。
考点:电表的改装.
本题难度:一般
2、实验题 (18分)
(1)如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10cm,bc=20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20cm的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过90°时的瞬时感应电动势大小为___________V。

(2)某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.
(I)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
① ;
② 。
(II)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5,若打点的时间间隔为T,则打E点时重物速度的表达式为vE=

(3)冬、春季节降水量少,广东沿海附近水位较低,涨潮时海水倒灌出现所谓咸潮现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度较高,水质受到影响,为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。它在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如下图(1)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如下图(2)的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如下图(3)所示。
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300μA、内阻50Ω的电
流表,最大阻值为1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。下图(4)坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。


根据以上材料完成以下问题:
(a)测量玻璃管内径时,应将上图(2)中的游标卡尺的A、B、C三部分中的__________________与玻璃管内壁接触(填代号);
(b)玻璃管的内径d=___________mm;
(c)图(4)中的9个点表示实验中测得的9组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:
(d)上图(5)中的实物仪器部分已连线,将其他部分连接成能测出上图(4)数据的实物连接图;
(e)开头闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至___________端。
参考答案:(1)0.628 (2)打点计时器应接交流电源、重物释放时应紧靠打点计时器;
(3)(a)A (b)6.70(c)在坐标图中画出U—I图线,算出水柱的电阻
;(4)如图所示(5)最左端(或A端)
本题解析:(1)瞬时值为
(2)(I)打点计时器应接交流电源、重物释放时应紧靠打点计时器;
(II)利用中间时刻的瞬时速度等于平均速度
;
(3)(a)A
(b)6.70
(c)在坐标图中画出U—I图线,

算出水柱的电阻
(允许误差在10%以内)

(4)如图所示
(5)最左端(或A端)
本题难度:一般
3、实验题 (6分)
I.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是


Ⅱ.用多用电表探测由图所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆档测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值较小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图下中的 。

A. B. C. D.
参考答案:I. C(3分)Ⅱ.B(3分)
本题解析:I.选项A中根据平行四边形定则可知F1和F2的合力与F3方向不在通一条直线上,合力不为零也不是最大,选项B中F1和F2的合力方向与F3方向相反,合力为零,同理C对
Ⅱ.本题主要考查了用多用电表探测黑箱中的元件。由多用电表探测各点之间电压关系可知EF间没有电源,电源只能在GE或GF间,再用欧姆档测各两点间电阻EF间接有二极管。选项B 正确
考点:考查力的合成与多用电表的使用
点评:本题难度较小,对于平行四边形的合成法则要理解,对角线表示合力的大小和方向,要能够熟练使用万用表,并掌握二极管的单向导电性
本题难度:一般
4、实验题 (12分)为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA 内电阻为
)
B.电流表G2(1mA 内电阻未知)
C.电阻箱R1(0~
)
D.电阻箱R2(0~
)
E.滑动变阻器R3(0~
1A)
F.滑动变阻器R4(0~
10mA)
G.定值电阻R0(
0.1A)
H.待测电池
I.导线、电键若干
(1)采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:
I1(mA)
| 0.40
| 0.81
| 1.20
| 1.59
| 2.00
|
I2(mA)
| 0.20
| 0.40
| 0.60
| 0.80
| 1.00
|
根据测量数据,请在图乙坐标中描点作出I1—I2图线,由图线可得出电流表G2的内阻等于
。

(2)某同学在现有器材的条件下,要测量该电池的电动势和内阻,采用了图丙的电路,若把电流表G2改装成量程为3V的电压表,则电阻箱②该调到
。把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表,则电阻箱①该调到
。(结果保留两位数字)
(3)以G2示数I2为纵坐标,G1示数I1为横坐标,作出I2—I1图象如图丁所示,结合图象可得出电源的电动势为 V,电源的内阻为
。(结果均保留两位有效数字)
参考答案:(1)如图所示,

200;(2)2800,0.40;(3)2.7,8.6
本题解析:(1)描点作出I1-I2图线如图所示,从表格中的数据看,I1-I2成正比.图线为过原点的直线,电流表G2和电流表G1并联,电流之比就是内阻的反比.如图,
=2,电流表G1的内阻是100Ω,所以电流表G2的内阻等于200Ω.

(2)因为电流表G2(量程为1mA内电阻为200Ω),把它改装成3V的电压表时,由于电流表上的电压为0.2V,故串联的电阻上的电压为2.8V,电阻箱②该调到电阻的大小为R2=2800Ω;
(3)由图像可知,当I1=0时,I2=0.9mA,故E=(3000Ω+r+R1)×0.9mA;当I1=0.4mA时,I2=0.6mA,通过计算得出电阻R1的阻值为0.4Ω,故此时通过R3的电流约为100mA,所以通过电池的电流也约为100mA,而此时的路端电压为0.6mA×3000Ω=1.8V,所以E=1.8V+100mA×(r+R1);以上两式联立方程解之得E=2.7V,r +R1=9.0Ω,故电源的内阻r=8.6Ω。
考点:测量电源电动势和内阻。
本题难度:一般
5、实验题 某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的器材有:
A.电压表V:0~3~15V B.电流表A:0~0.6~3A C.变阻器R1(20Ω,1A)
D.变阻器R2(1000Ω,0.1A) E.电键S和导线若干

【小题1】实验中电流表应选用的量程为 ;电压表应选用的量程为 ;变阻器应选用 ____ (填R1或R2);
【小题2】实验测得的6组数据已在U-I图中标出,如图所示。请你根据数据点位置完成U-I图线,并由图线求出该电池的电动势E=________V,电阻r=________Ω.
参考答案:
【小题1】_0—0.6A 0—3V R1
【小题2】E=_1.5__V,r=__0.50__Ω
本题解析:分析:(1)根据电池的电动势和图中的电流值可选取电流表及电压表;滑动变阻器在本实验中作为限流使用,故应选取若大于内阻的滑动变阻器;
(2)用直线将各点相连,注意让各点尽量分布在直线两侧;由图象与纵坐标的交点可求得电动势;图象的斜率表示电池的内电阻.
解答:解:(1)由图可知,电流小于0.6A,故电流表应选用的量程为0-0.6A;而电池的电动势约为1.5V,故电压表应选用的量程为 0-3V;
为了调节方便并能减小误差,故变阻器应选用R1;
(2)根据数据点位置完成U-I图线,由图可知,电动势为1.5V;
图象的斜率为:r=(1.5-1.0)/1.0=0.50Ω;
故答案为:(1)0~0.6;0~3;R1;
(2)1.5;0.5.

点评:本题考查测电动势和内阻实验的数据处理,注意要结合公式理解图象的斜率及截距的含义.
本题难度:一般