1、填空题 用半偏法测电流表内阻,提供的器材如下:
干电池(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω)、待测电流表A(0~50μA,内阻约4kΩ)、电阻箱R1、R2(均为0~99999.9Ω)、电键、导线若干.
(1)实验电路如图,有关实验操作及测量如下:
①只闭合S,当调节R1到26090.0Ω时,电流表A满偏;
②再闭合S1,R2调为3770.0Ω时,电流表A半偏,由此可得电流表的内阻Rg的测量值为?Ω.
(2)半偏法测量电流表内阻时,要求R1>>Rg(比值R1/Rg越大,测量误差越小),本实验中R1虽比Rg大,但两者之比不是很大,因此导致Rg的测量误差较大.具体分析如下:电流表A半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻?(填“偏大”或“偏小”),导致这时的总电流?(选填“变大”或“变小”),半偏时R2?Rg(填“大于”或“小于”).
(3)为减小Rg的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即把半偏时回路的总电阻的变化补回来.具体的数值可以通过估算得出,实际操作如下:在(1)中粗测出Rg后,再把R1先增加到?Ω[用第(1)问中的有关条件求得具体数值],再调节R2使电流表?.用这时R2的值表示Rg的测量值,如此多次补偿即可使误差尽量得以减小.
参考答案:(1)半偏法测电阻:电流表的内阻=所并联电阻值
? 则电流表的内阻为3770Ω
? (2)并联电阻后总电流变大,故通过并联电阻的电流大于电流表的电流,则其电阻小于
? 电流表的内阻,即R2小于Rg
? (3)并联等值电阻后,并联部分电阻减少了原来的一半,则串阻部分要增加同等阻值.
? 增加后为26090+37702=27975Ω
? 补偿后再次用半偏法测量.
故答案为;(1)3770? (2)偏小? 变大? 小于? (3)27975?半偏
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图a所示,为一组间距d足够大的平行金属板,板间加有随时间变化的电压(如图b所示),设U0和T已知.A板上O处有一静止的带电粒子,其带电量为q,质量为m(不计重力),在t=0时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动,途中由于电场反向,粒子又向A板返回(粒子未曾与B板相碰).
(1)当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能;
(2)为使带电粒子在0~T时间内能回到O点,Ux要大于多少?
参考答案:(1)粒子在前半个周期内加速度为:a1=U0qdm,在后半个周期内加速度为:a2=2U0qdm,
t=T2时刻粒子的速度为:v1=a1T2,将后半个周期内的运动看成一种有往复有匀减速运动,则有:
? v2=v1-a2T2=a1T2-a2T2=-TU0q2dm,
? Ek=12mv22=T2U20q28d2m
(2)粒子在前半个周期内位移为:s1=12a1(T2)2,在后半个周期内位移为:
sx=v1T2-12ax(T2)2,v1=a1T2,
为使带电粒子在0~T时间内能回到O点,则有:s1=-sx,
联立上面各式,得:ax=3a1,
因为:a1=U0qdm,ax=Uxqdm,所以:Ux=3U0.
答:(1)当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能为T2U20q28d2m;
(2)为使带电粒子在0~T时间内能回到O点,Ux要大于3U0.
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 有一根网台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面 直径d、D有关。他进行了如下实验:



(1)用游标卡尺测量合金棒的两底直径d、D和长度L,图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=______________cm;
(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆,图中有一处连接不当的导线是______________;(用标注在导线旁的数字表示)
(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω。根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω,他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=______________。(用ρ、L、d、D表示)
参考答案:(1)9.940
(2)⑥
(3)
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 在进行测定电源电动势和内电阻的实验时,除了需要有待测电源、开关和导线外,下列各组器材可以完成实验的是______(填字母代号)
A.电压表和电流表
B.电流表和电阻箱
C.电流表和滑动变阻器
D.电压表和电阻箱
E.电压表和滑动变阻器
F.电压表、电流表和滑动变阻器.
参考答案:根据闭合电路欧姆定律E=Ir+IR=Ir+U=UR,测定电源电动势有伏安法(测量U、I)、伏阻法(测量U、R)、安阻法(测量I、R);
其中伏安法要改变电流,需要滑动变阻器;
故选BCF.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 利用如图1所示的电路测定电源电动势和内电阻,提供的器材有:
A.干电池两节(每节电动势约1.5V,内阻未知)
B.直流电压表V1、V2(内阻很大)
C.直流电流表A(内阻可以忽略不计)
D.定值电阻R(阻值未知,但不小于5Ω)
E.滑动变阻器?F.导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录到了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
U/V | 2.62 | 2.48 | 2.34 | 2.20 | 2.06 | 1.92 I/A 0.08 0.12 0.19 0.20 0.24 0.28
|
试利用表格中的数据在所给的坐标图中作出U-I图,由图象2可知,该同学测得两节干电池总的电动势为______V,总内阻为______Ω.由计算得到的数据可以判断能够正确读数的电压表应该为表______(填“V1”或“V2”)
(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记录下两个电压表示数,该同学利用记录的数据,以表V2示数U2为横坐标,表V1示数U1为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,纵轴截距为b,则两节干电池总的电动势大小为______,两节干电池总的内阻______(填“可以”或“不可以”)求出.
如果该同学希望通过利用图象的截距直接得到电源的电动势,保持U1为纵坐标不变,应该选用______作为横坐标作图.

参考答案:(1)①先在坐标纸上把对应的U-I的各点画出来,再用一条直线连接,让尽量多的点落在直线上,或直线的两侧;②该直线与纵轴的交点是电源的电动势.然后找出与横轴的交点,根据公式:r=△U△I③V1记录的是电源两端的电压,V2记录的是滑动变阻器上的电压,电流减小时,电压也减小,故能够正确读数的电压表应该为V1.

(2)测量原理:设在两次测量中,测得 的数据分别为:U1U1′U2U2′,对应的电流分别为:I1和I2,则:
U1=E-I1r? ①,
U1′=E-I2r? ②,
U2=E-I1(R+r)?③
U2′=E-I2(R+r)? ④,
则:U1-U1′=I2r-I1r=r(I2-I1),U2-U2′=(R+r)(I2-I1);
斜率:k=U1-U1′U2-U2′=rR+r? ⑤
纵轴截距为b是滑动变阻器上的电压为0时,电压表V1上的读数,即:b=E-I0r=E-ER+r?r=E-rR+rE? ⑥;
⑤代人⑥得:E=b1-k;
以上的几个公式中,不能单独求出电源的内电阻.
又由①③得:U1-U2=I1R
代人①中,得:U1=E-(U1-U2)rR? ⑦
通过⑦式可以看到,若要让:U1=E,则需要:U1-U2=0
故若要通过利用图象的截距直接得到电源的电动势,保持U1为纵坐标不变,应该选用U1-U2为横坐标作图.
故答案为:
(1)(图象略)?2.90,3.50,V1?
(2)ε=b1-k,不可以,U1-U2
本题解析:
本题难度:一般
Self-praise is no recommendation. 自夸不足为自荐。