9.把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中,所用電流表G的滿偏電流Ig為200μA,內(nèi)阻rg估計(jì)在400Ω-600Ω之間.現(xiàn)用如圖的電路測定電流表的內(nèi)阻rg,其供選用的器材如下:
A.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~200Ω)
B.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~40KΩ)
C.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~60KΩ)
D.電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)
E.電阻箱(阻值范圍0~99.9Ω)
F.電源(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻約為0.3Ω)
G.電源(電動(dòng)勢(shì)12V,內(nèi)阻約為0.6Ω)
H.電源(電動(dòng)勢(shì)20V,內(nèi)阻約為1Ω)
I.校對(duì)電流表G′(滿偏電流為500μA,內(nèi)阻未知)
(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,R應(yīng)選用C、R′應(yīng)選用D,電源E應(yīng)選用G.(填入選用器材前的字母代號(hào))
(2)該實(shí)驗(yàn)操作的步驟有:
①接通S1,調(diào)節(jié)電阻R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
②接通S2,調(diào)節(jié)電阻R′,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半
③讀出R′的阻值,即認(rèn)為rg=R′
接通S1之前,電阻R的滑片應(yīng)位于(填“a端”、“b端”或“ab中間”),用此方法測得電流表內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比偏小(填“偏大”、“不變”或“偏小”)
(3)由此實(shí)驗(yàn)測出電流表內(nèi)阻rg=500Ω,現(xiàn)通過串聯(lián)一個(gè)24.5kΩ的電阻把它改裝成為一個(gè)電壓表,則改裝后電壓表的量程為5V.
(4)用改裝的電壓表測量某一恒壓電源的電壓,則改裝電壓表的示數(shù)偏(選填“大”或“小”)
(5)采用如圖所示的電路測電流表G的內(nèi)阻總會(huì)有系統(tǒng)誤差.某同學(xué)在圖1的干路上串聯(lián)一個(gè)校對(duì)電流表G′,其目的是保證電鍵S2閉合后干路上的總電流一直不變.請(qǐng)問電鍵S2閉合后應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的R稍微向滑動(dòng)(填“a”或“b”)

分析 (1)選擇實(shí)驗(yàn)器材:因并聯(lián)電阻后認(rèn)為總電流不變,則要求所串的電阻要大,所并聯(lián)的電阻要與電流表的內(nèi)阻相當(dāng)故R應(yīng)選大的,R′應(yīng)選小的.因總電阻要大故所選電動(dòng)勢(shì)要大一些.
(2)滑動(dòng)變阻器采用限流接法,為保護(hù)電路安全閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處;應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差.
(3)應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電壓表的量程.
(4)根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差.
(5)根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)判斷開關(guān)閉合后電路電阻阻值如何變化,然后應(yīng)用歐姆定律分析答題

解答 解:(1)閉合開關(guān)S2后電流表與電阻箱的并聯(lián)阻值變小,電路總電流變大,串聯(lián)在干路中的滑動(dòng)變阻器阻值越大,閉合開關(guān)引起的電路電流變化越小,實(shí)驗(yàn)誤差越小,為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)選擇最大阻值較大的滑動(dòng)變阻器,因此滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選擇C;電阻箱阻值應(yīng)與電流表內(nèi)阻相差不多,電流表內(nèi)阻rg估計(jì)在400Ω-600Ω之間,則電阻箱R′應(yīng)選D;電源內(nèi)阻較小,電動(dòng)勢(shì)較大時(shí),則實(shí)驗(yàn)誤差越小,因此電源應(yīng)選G.
(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,為保護(hù)電路安全,接通S1之前,電阻R的滑片應(yīng)位于a端;
當(dāng)S2閉合時(shí),R′和rg并聯(lián),并聯(lián)后總阻值R<rg,而電阻R不變,S2閉合后干路總電阻變小,干路電流比閉合前的總電流要大,即電流大于Ig,而此時(shí)電流表支路的電流等于$\frac{{I}_{g}}{2}$,那么R′支路的電流要大于$\frac{{I}_{g}}{2}$,那么R′的電阻肯定要小于Rg,所以用此方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值要偏小.
(3)改裝后電壓表的量程:U=Ig(Rg+R)=200×10-6×(500+24.5×103)=5V.
(4)用半偏法測得的電流表內(nèi)阻偏小,改裝后電壓表內(nèi)阻偏小,由U=IR可知,改裝后電壓表量程偏小.
(5)電鍵S2閉合后電流表與電阻箱并聯(lián)阻值減小,為保證干路電流不變,應(yīng)保證電路總阻值不變,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)變大,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向a端稍微移動(dòng).
故答案為:(1)C、D、G;(2)a端,偏。3)5(4)小(5)a.

點(diǎn)評(píng) 本題考查半偏法測電流表內(nèi)阻、電壓表的改裝,知道半偏法測內(nèi)阻的原理與電壓表的改裝原理、應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題;要會(huì)應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電,太陽能電池由許多片電池板組成,某電池板的開路電壓是600mV,短路電流是30mA,這塊電池板的內(nèi)電阻是( 。
A.B.40ΩC.20ΩD.10Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.在探究加速度與物體所受合外力、質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)M與m的關(guān)系滿足m《M 時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),以下做法錯(cuò)誤的是ABC
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將紙帶拆除
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),都需要調(diào)整軌道傾角以重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車還是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,需要依照具體情況確定
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度需根據(jù)紙帶信息計(jì)算得出,不能用a=$\frac{mg}{M}$計(jì)算得出
(3)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí),由于平衡摩擦力過度以及沒有注意M、m之間的關(guān)系,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)該同學(xué)得到了一個(gè)a-F關(guān)系圖象,圖2中的哪個(gè)圖是符合實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況的.A.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系.將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)砂,直到小車剛好運(yùn)動(dòng)為止,記下傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大。賹⑿≤嚪呕卦幉醋,繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂,記下傳感器的示數(shù)F1

(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,則小車的加速度a=0.16m/s2
(2)改變小桶中砂的重力,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F(F=F1-F0)的關(guān)系圖象.不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦.下列圖象中正確的是B.

(3)同一次實(shí)驗(yàn)中,釋放小車前力傳感器示數(shù)F1與小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)力傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1>F2(選填“<”或“=”或“>”).
(4)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是D.
A.小車和力傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B.實(shí)驗(yàn)中需要將長木板右端墊高
C.實(shí)驗(yàn)中需要測出小車和力傳感器的總質(zhì)量
D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.a、b、c為小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上三個(gè)點(diǎn),若取a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),b、c坐標(biāo)如圖所示,那么小球平拋初速度大小為1m/s,若小球是從O點(diǎn)水平拋出,從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)間t=0.2s(g=10m/s2).

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14.電磁爐可以使用的器皿是( 。
A.陶瓷鍋B.砂鍋C.玻璃鍋D.不銹鋼鍋

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上,運(yùn)動(dòng)員從接觸床面下降到最低點(diǎn)為第一過程,從最低點(diǎn)上升到離開床面為第二過程,運(yùn)動(dòng)員( 。
A.在第一過程中始終處于失重狀態(tài)
B.在第二過程中始終處于超重狀態(tài)
C.在第一過程中先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)
D.在第二過程中先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.已知干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V.下列說法正確的是( 。
A.用電壓表直接連接干電池的兩極,測量得到的電壓就是該電池的電動(dòng)勢(shì)
B.當(dāng)外電路閉合時(shí),每當(dāng)1C的電荷量通過干電池,則該電池就能提供1.5J的電能
C.當(dāng)外電路閉合時(shí),在1s內(nèi)有1.5C的電荷量通過該電池
D.當(dāng)外電路閉合時(shí),在1s內(nèi)該電池能提供1.5J的電能

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=2kg的物體放在傾角為30°的斜面上靜止不動(dòng).若用F=5N的豎直向上的力提物體,物體仍靜止,g取10m/s2,下列結(jié)論正確的是( 。
A.物體受到的合力減小5NB.物體受到的摩擦力減小5 N
C.斜面受到的壓力減小5 ND.物體對(duì)斜面的作用力減小5 N

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