1、实验题 如图甲(a)所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,右边如图甲(b)是它的侧面图,这4个电阻如图乙(a)连接成电路如图乙(b)所示,试回答:


(1)开始时,金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足的关系为: (2分)
(2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化: 4分)
(3)电阻变化后,电路A、B两点中_____ (2分)点电势较高。它为什么能测血压?
答: (2分)
参考答案:(1)R1R4=R2R3 (2)R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小
(3)A(2分); R1、R4电阻增大,导致A、B两端电压增大,所以A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压.
本题解析:(1)由图可求,通过R1的电流为
,电压U1=
, 通过R3的电流为
,电压U3=
,电压表无示数,说明A、B两点等势,即U1=U3,联立以上各式得R1R4=R2R3。
(2)O点加压后,金属片发生形变,由于四个电阻是固定在金属片上的 ,所以R1、R4被拉长, 即R1、R4的长度变长,横截面积减小,由电阻定律
, 得到R1、R4的电阻增大; R2、R3被拉宽,即R2、R3的长度变短,横截面积增大,由电阻定律
, 得到R2、R3电阻减小。 (4分)
(3) R1、R4电阻增大,R2、R3电阻减小,根据U=IR得到R1消耗的电压大,电压降得多,所以B点电势低,同理得到R3消耗的电压小,电压降得少,所以A点电势高, 即A点电势将高于B点.血压越高F越大,金属片形变越大,电阻变化越大,电压表的示数越大,从而测量出人体血压. (2分)
本题难度:一般
2、实验题 某同学要测定一电源的电动势
和内电阻
,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用
表示),一只电阻箱(阻值用
表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)该同学设计实验的原理表达式是
(用
、
、
表示);
(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到 (填“最大值”、“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为 Ω;
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的
—R图像,则由图像可求得,该电源的电动势
V,内阻r= Ω(结果均保留两位有效数字)。
参考答案:(1)E= I(R+r)(2)最大值 21
(3)E=6.3V, r= 2.5
本题解析:(1)由图可知,本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势,故表达式应为
或
;
(2)为了保证电路中的安全,电阻箱应从最大值开始慢慢减小,故开始时应调到最大值;
由图可知,电阻箱接入电阻应为21Ω;
(3)由闭合电路欧姆定律可知:
由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为
图象的斜率为
,由图可知,斜率大小为
;
故E=6.3V;r=2.5Ω;
考点:测定电源的电动势和内阻.
点评:本题采用安阻法测电源的电动势,本方法的关键在于能列出电流与滑动变阻器的关系,再结合图象求出电动势和内电阻.
本题难度:一般
3、实验题 在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验中,实验室中有下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁
C.直流电源
D.多用电表