1、简答题 某实验小组利用下列的电学实验器材探究一段某种导电材料的电阻.
器材:电流表A(0.6A/3A,内阻小于0.1Ω),电压表V(3V/15V,内阻大于9kΩ),学生电源E(3V直流电源),变阻器R(最大阻值为25Ω),定值电阻R0(100Ω),开关K和导线若干.
该小组大约每隔2分钟测量一组数据,下面是他们记录的实验数据及作出电阻的U-I图线:
序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A 1 0.40 0.04 2 0.80 0.10 3 1.20 0.22 4 1.40 0.30 5 1.60 0.40 6 1.80 0.56
|
(1)在方框内画出该小组实验的电路图.
(2)分析该小组所画出的U-I图线弯曲的主要原因.
(3)比较该小组的电阻测量值R测与真实值R真的大小关系并说明产生此误差的原因.
(4)该小组用多用表的“×10”欧姆挡试测这段材料在常温下的电阻,操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度很大.为了准确地进行测量,应换到______档.如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么欠缺的步骤是:______,补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则该材料的电阻是______Ω.

参考答案:

(1)因电阻较小电压表内阻相对很大,分流作用小故用电流表外接法;滑动变阻器若用限流式则其最小电流也大于0.04A
故不能用限流式,采用分压式
则电路如图所示;?
(2)随电流的增大,图中的各点与原点连线的斜率在变小,而斜率表示的是阻值,则阻值在变小;
电压大电流大则功率大,则温度变高,而阻值在减小,是因为电阻率随温度的升高而减小.
(3)外接法中电流表的示数为通过电阻的电流和通过电压表的电流之和大于了通过电阻的电流的真实值,故R测<R真,其误差来源于电压表的分流.
(4)该小组用多用表的“×10”欧姆挡试测这段材料在常温下的电阻,操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度很大.为了准确地进行测量,应换到×1档.
如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么欠缺的步骤是:两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0Ω”处,补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则该材料的电阻是11.0Ω.
故答案为:(1)如图?
(2)电阻率随温度的升高而减小
(3)R测<R真 误差是由于电压表内阻的分流造成的
(4)“×1”;两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0Ω”处(或重新进行欧姆调零);11.0.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 (6分)下面是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格如下:
A.待测电阻Rx(阻值在900~1000Ω)一只
B.电压表V(量程10V,内阻Rv约为3kΩ)一只
C.电流表A(量程10mA,内阻RA约为1Ω)
D.滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1.5A)
E.滑动变阻器R(最大阻值10kΩ,额定电流0.5A)
F.电源E (电动势9V, 内阻不计)
G.开关一个,导线若干
请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量待测电阻Rx的实验电路。要求能多次测量,尽可能减少测量误差,试在方框内画出符合要求的实验电路图,滑动变阻器应选用?(选填器材前的字母)。

参考答案:
D
本题解析:测量待测电阻Rx要求能多次测量,尽可能减少测量误差,故选择分压电路,由于
,
故选择内接法,故电路图如上图,为了便于调节,滑动变阻器选择D。
本题难度:一般
3、实验题 如图所示为多用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻rg=100 Ω,调零电阻最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是

A.30 kΩ~80 kΩ
B.3 kΩ~8 kΩ
C.300 kΩ~800 kΩ
D.3000 kΩ~8000 kΩ
参考答案:B
本题解析:欧姆表能准确测量的阻值范围是是量程的
~
,即电流表的电流为100μA~200μA;根据闭合电路欧姆定律可知满偏电流时有
,调零电阻R=4850Ω,当电流表的电流为100μA时有
,解得
;当电流表的电流为200μA时有
,解得
,所以
在2.5kΩ~10kΩ范围内能准确测量,选项中只有B选项在此范围内。
故选B
点评:使用欧姆表时要合理选择量程,使指针尽可能在中间刻度附近,参考指针偏转在
→
的范围(或电流表指针偏转满度电流的1/3~2/3),若指针偏角太大,应改接低挡位,反之就改换高挡位,读数时应将指针示数乘以挡位倍数.
本题难度:一般
4、实验题 (9分)从下列器材中选择部分器材测量电压表的内阻和电源的电动势:
A.待测电压表V:量程Um=3V,内阻约几千欧姆
B.待测电源E:电动势约6~7V,内阻不计
C.微安表μA:量程Im=300μA,内阻rG=300Ω
D.电阻箱R:0~9999.99 Ω