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1、选择题 两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的,V2的量程为5V,V1的量程为15V,为了测量15~20V的电压,把V1和V2串联起来使用,在这种情况下(? )
A. V1和V2的读数相等
B. V1和V2的指针偏转角相等
C. V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比
D. V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比
参考答案:BC
本题解析:两表串联后,通过每个电流表的电流相同,指针偏转角度相同,但两电压表的总内阻不同,则两表的示数不同,其示数之比为两表的内阻之比.
A 两表的示数与内阻成正比,而两表量程不同,内阻不同,则示数不同.故A错误.
B 因是串联关系,电流大小一样,则指针偏转角度相同,故B正确.
C因是串联关系,分压之比为内阻之比.故C正确D错误.
故选:BC
点评:考查的是电压表的改装原理,电压表的内部电路为串联关系,相同的电流表电流相同,偏转角度一样,而对应刻度由量程决定.
本题难度:一般
2、实验题 在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值L.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________ cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示,如图乙中读数为__________mm。
(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值_____(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=_____计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).
参考答案:(1)24.12~24.14,0.518~0.519;(2)偏小,
本题解析:毫米刻度尺读数要估读到0.1mm,螺旋测微器读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数;从原理图中看出是安培表外接法中,误差原因是电压表的分流作用会使电流测量值I偏大,根据欧姆定律,故电阻测量值偏小;根据欧姆定律和电阻定律列式求解电阻率.(1)毫米刻度尺读数要估读到0.1mm,故读数为241.3mm=24.13cm;读出在24.12~24.14均合理,螺旋测微器固定刻度读数为0,半刻度读数0.5mm,可动刻度读数1.8×0.01=0.018mm,故毫米刻度尺读数为0.518mm;由于估读,故在0.518~0.519范围内均合理。(2)
(2)由于采用了安培表外接法,电压表的分流作用会使电流测量值I偏大,而电压测量值U准确,故根据欧姆定律,电阻测量值偏小;根据欧姆定律:根据电阻定律:,其中:;故。
本题难度:一般
3、简答题 某实验小组要描绘一个标有“3.8V,1W”的小电珠RL的I-U曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)
B.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
C.电流表A1(量程150mA,内阻约为2Ω)
D.电流表A2(量程300mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ)
(1)实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______(填器材前面的选项字母);
(2)要求实验中小电珠电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小.请你为该实验小组设计电路图,画在图甲的方框中;
(3)利用实验中得到的数据在I-U坐标系中,描绘出了如图乙所示的小电珠的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断出图丙中正确的是(图中P为小电珠的电功率)______
参考答案:(1)由P=UI得,灯泡的额定电流I=PU=13.8=0.263A,所以电流表选择D.电流表A2(量程300mA,内阻约为1Ω),变阻器用分压接法,应选小阻值的E.
(2)灯泡内阻R=U2P=3.821=14.44Ω,电压表远大于灯泡内阻,应采用电流表外接法;
而由题意要求可知,电压从零开始变化,并要多测几组数据,故只能采用滑动变阻器分压接法,而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器,
电路图如图所示:
(3)根据公式R=U2P知道,图A表示,灯泡的电阻大小不变,不合题意;
图B表示灯泡的电阻随温度的升高而增大,不合题意;
根据公式R=PI2可知,图C表示,灯泡的电阻大小不变;不合题意;
图D表示灯泡的电阻随温度的升高而变大;符合题意.
故选BD.
故答案为:(1)D?E;(2)如图所示;(3)BD
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 有以下可供选用的器材及导线若干,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流.
A.待测电流表:满偏电流约700~800 A、内阻约l00、刻度均匀、总格数为N.
B.电流表:量程0.6A、内阻0.1.
C.电压表:量程3V、内阻3k.
D.滑动变阻器:最大阻值200.
E.电源:电动势3V、内阻1.5.
F.开关一个.
(1)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号.
(2)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格,可算出满偏电流=___________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是____________
_______________________________.
参考答案:(1)如图所示(2)(U为电压表读数,RV为电压表内阻)
本题解析:(1)电压表量程3V,内阻3KΩ,满偏电流为,与待测电流表类似,可以当作电流表使用,与待测电流表串联即可;题目中的电流表量程0.6安,偏大,不需要;采用滑动变阻器分压式接法,电压可以连续调节.电路图如图所示:
②待测电流表总格数为N,电流等于电压表电流,为:;
电流表与电压表串联,电流相等,故:
故(U为电压表读数,RV为电压表内阻)
本题难度:一般
5、实验题 小明同学在测定金属丝电阻率的实验中,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整。
(1)他首先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,该金属丝的直径为 ?mm。
(2)他再用多用电表粗测金属丝的阻值,操作过程如下:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“×10”挡位;
②将红、黑表笔短接,调节 旋钮(填图乙中的“A”或“B”或“C”),使欧姆表指针对准电阻的 处(填 “0刻线”或“∞刻线”);
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图丙所示;
④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,小明将选择开关旋至电阻挡 挡位(填“×1”或“×1k”),重新进行 ?;
⑤重新测量得到的结果如图丁所示,则金属丝的电阻为 Ω。
(3)他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值,他用如图所示的装置进行测量,其中部分器材的规格为:电源E(两节干电池,3V),电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),电压表(量程3V,内阻约10kΩ),滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1 A)。要求滑动变阻器采用限流式接法,为了减小实验误差,请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。
参考答案:(1)0.850(0.848~0.852)?
(2)②B? 0刻线? ④×1?欧姆调零 ⑤6?
(3)见解析
本题解析:(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为35.0×0.01mm=0.350mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.350 mm="0.850" mm.
(2)②欧姆表在使用上要求每一次换挡后都要进行欧姆调零,调节欧姆挡调零旋钮B,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度;④指针对准刻度盘中央附近时读数较准确,由丙图可以看出用×10挡测量时指针偏转角度太大,即电阻读数较小,即电阻小,要用小量程的,所以应换倍率小的×1挡,换挡后将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零;⑤图示读数为:6×1=6Ω.
(3)电阻丝电阻是6Ω,电流表内阻是1Ω,电压表内阻是10kΩ,电压表内阻远大于电阻丝阻值,因此应采用电流表的外接法,电压表并联在电阻丝两端,实物图如图.
本题难度:一般