1、实验题 (9分)欧姆表内部含有电源,某同学利用下列实验器材测量欧姆表的内阻和内部电源的电动势,实验器材的规格如下:
电流表A1(量程为200μA,内阻为300
)
电流表A2(量程为300 mA,内阻约为5
)
定值电阻R0(阻值为9700
)
滑动变阻器R(0~50
)
开关和若干导线
(1)根据以上实验器材,把本实验的电路原理图画在下面的虚线方框中。


(2)利用上述实验电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,读出电流表A1和A2的示数分别为I1和I2.多次改变滑动触头的位置,得到如下实验数据。在如图所示的坐标纸上作出I2-I1图线。
I1(μA)
| 120
| 125
| 130
| 135
| 140
| 145
|
I2(mA)
| 20.0
| 16.7
| 13.2
| 10.0
| 6.7
| 3.3
|
(3)根据所作图线得到欧姆表内部电源的电动势为_____V,内电阻为______
.(结果保留三位有效数字)
(4)若把该欧姆表红黑表笔短接,通过欧姆表的电流大小为____A.(保留三位有效数字)
参考答案:(1)电路图
;
(2)所作图线
;
(3)1.50(1.48~1.52)、15.0(14.0~16.0,)
(4)0.100(0.098~0.102)
本题解析:(1)电路如图所示:由于无电压表,所以把电流表A1和定值电阻R0串联改装成电压表使用;(2)作出I2-I1图线如图所示;
?
根据欧姆定律可知:
,变形可得:
;由图可知
,
;因为R0=9700Ω,解得:
r=14.5Ω;E=1.50V。(4)若把该欧姆表红黑表笔短接,通过欧姆表的电流大小为
.
本题难度:一般
2、简答题 (1)有一个未知电阻R,用图1中P和Q两种电路分别对它进行测量,用P图电路测量时,两表读数分别为5.5V,0.49A,用Q图电路测量时,两表读数分别为4.4V,0.50A,则用______?图所示电路测该电阻的阻值误差较小,测量值Rx=______,测量值比真实值偏______填“大”或“小”).
(2)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.
①实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图2a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而______(填“增大”、“减小”或“不变”)
②根据图2a,在图2b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)

参考答案:

(1)两种接法中,电压表示数变化大,说明电流表内阻较大,为减小实验误差,电流表应采用外接法,即采用Q所示电路图;
电阻测量值RX=UI=4.4V0.50A=8.8Ω;电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,电阻测量值比真实值小.
(2)①由灯泡的伏安特性曲线可知,随电压增大,电流增大,但△U>△I,由R=UR=△U△I可知电阻阻值变大;
②由灯泡伏安特性曲线可知,灯泡最大电流为0.5A,电流表选0~0.6A,灯泡最大电压为2.2V,电压表选0~3V量程,
电流表采用外接法,滑动变阻器采用限流接法,实验电路图如图所示.
故答案为:(1)Q;8.8Ω;小;(2)①增大;②电路图如图所示.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (6分)在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l。用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=______?(用上述测量量的字母表示)。
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l=?cm,金属丝直径的测量值为d=?mm。
参考答案:(1)
(2)36.48~36.52;0.796-0.799
本题解析:(1)由
可得
=
。
本题难度:一般
4、实验题 (10分)实际电流额表都是有内阻的,可等效为理想电流表与电阻的串联。现在要测量实际电流表G1的内阻
。可供选择的仪器如下:
A.待测电流表G1(量程为5 mA,内阻约300Ω)
B.电流表G2(量程为10 mA,内阻约100Ω)
C.电压表V(量程为6 V)
D.定值电阻